本发明专利技术公开了一种用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置及方法，包括依次相连的齿轮油箱、出油截止阀、电动液压泵、细虑器、粗虑器、温控阀、回油截止阀，所述回油截止阀连接齿轮箱构成回路；电动液压泵的两端并联高压安全阀，细滤器两端并联中压安全阀，细滤器和粗滤器的两端并联压差继电器，温控阀和回油截止阀之间有压力表；粗滤器出油口与回油截止阀进口之间连有热交换水箱，热交换水箱内充满冷却水，出水口和进水口之间依次连有电动水泵、散热器；出水管路内设有温度传感器和流量传感器，冷却风扇作用于散热器；控制单元根据传感器数据信息实时控制电动水泵和冷却风扇状态；本发明专利技术利用油管浸泡在冷却水中进行散热，解决了降档和停机问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电机组领域，具体指一种用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置及方法。
技术介绍
风力发电能够成为中国电源结构的重要组成部分，发展风电有利于调整能源结构。目前中国的电源结构中75％是煤电，排放污染严重，增加风电等清洁电源比重刻不容缓。尤其在减少二氧化碳等温室气体排放，缓解全球气候变暖方面，风电是有效措施之一。从长远看，中国常规能源资源人均拥有量相对较少，为保持经济和社会的可持续发展，必须采取措施解决能源供应。风力发电是利用风能来发电，而风力发电机组是将风能转化为电能的机械。风轮是风电机组最主要的部件，由桨叶和轮毂组成。桨叶具有良好的空气动力外形，在气流作用下能产生空气动力使风轮旋转，将风能转换成机械能，再通过齿轮箱增速驱动发电机，将机械能转变成电能。相比于其他发电方式，风力发电具有一定的优势：(1)风力发电是一种干净无污染的可再生自然资源，取之不尽用之不竭，没有常规能源(煤电、油电、核电)会造成环境污染问题；(2)风电技术日趋成熟，产品质量可靠，能源利用率达95％以上；(3)经济效益日益提高，发电成本低。同时风力发电也存在一些缺点：:(1)噪声大,视觉污染，需建设在人烟稀少且风能较大的地区；(2)占用大片土地；(3)风能不稳定,不可控；(4)目前成本仍然很高；(5)影响鸟类生活；(6)关键技术仍需大力研发，尤其是风力发电减速齿轮箱在夏天风机降档和停机问题：因齿轮油温度太高，风电机组设定齿轮油温度超过75℃时降挡使用，超过90℃停机。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决风力发电减速齿轮箱在夏天风机降档和停机问题，提供了一种用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置及方法，解决现有散热系统由于空气热容低，不能满足散热要求的问题，有效使装置在温度较高的情况下可以正常运转。本专利技术采用的技术方案是：一种用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置，包括齿轮油箱、出油截止阀、电动液压油泵、高压安全阀、细虑器、中压安全阀、粗虑器、回油截止阀、热交换水箱、电动水泵、散热器、控制单元；所述出油截止阀进油口和所述齿轮油箱出油口连接，所述出油截止阀出油口和所述电动液压油泵进油口连接，所述高压安全阀连接在所述电动液压油泵两端，所述电动液压油泵出油口和所述细虑器进油口连接，所述中压安全阀连接在所述细虑器两端，所述细虑器出油口和所述粗虑器进油口连接，所述粗滤器出油口连接所述热交换水箱进油口，所述热交换水箱出油口连接所述回油截止阀进油口，所述热交换水箱内部通过管路连接进油口和出油口；热交换水箱的箱体上还设有进水口和出水口，所述热交换水箱内部充满冷却水；所述出水口通过管路连接电动水泵进水口，电动水泵出水口通过管路连接散热器进水口，散热器出水口连接热交换水箱进水口，形成回路；所述电动液压油泵、所述电动水泵均通过信号线和控制单元进行数据连接；控制单元用于控制电动液压泵的转速、所述电动水泵的转速。进一步，还包括温度传感器、流量传感器、电动冷却风扇；所述温度传感器、所述流量传感器设置在出水口处的管路内，所述电动冷却风扇作用于散热器以辅助散热；所述温度传感器、流量传感器、所述电动冷却风扇均与所述控制单元相连；所述控制单元根据温度传感器、流量传感器的信息实时调节电动冷却风扇的转速和电动水泵的转速。进一步，还包括压差继电器，所述压差继电器并联在所述细滤器和所述粗滤器串联后的两端，用于监测细滤器和粗滤器串联后两端的工作状态，压力是否异常。进一步，还包括压力表，所述压力表设置所述回油截止阀的进口端管路上。进一步，还包括温控阀，所述温控阀连接在粗滤器和回油截止阀之间。进一步，所述出油截止阀和所述齿轮油箱之间通过冷却油管连接；所述出油截止阀和所述电动液压泵之间、所述电动液压泵和所述细滤器之间、所述细滤器和所述粗滤去之间均通过管路连接。进一步，所述热交换水箱内部的管路为曲线形。据上述装置，本专利技术还提出了一种交互散热方法，包括：所述散热装置根据冷却润滑油液分度的不同分为4种工作模式：低温、高压、中/低压、高温；具体地：(a)每次开机工作前，先启动发电系统的润滑与冷却装置，待各润滑点充分得到润滑后在启动齿轮箱工作；等系统处于低温冷启动状态，先电动液压油泵和高压安全阀加热，将齿轮油加热再启动机器。(b)刚开机时齿轮油温度较低，齿轮油的粘度大，造成系统内压力升高，装置在高压状态，此状态下齿轮油通过高压安全阀直接与电动液压油泵构成回路，加速齿轮油的循环，使油温迅速升高，降低装置内的压力；(c)随着齿轮油的循环，齿轮油温度不断升高，管路中的压力逐渐降低，装置工作在中低压状态，此状态下高压安全阀自动关闭，中压安全阀自动打开，齿轮油一部分依次经过出油截止阀、电动液压油泵、细滤器、粗过滤器、温控阀、回油截止阀流回齿轮油箱，另一部分还通过热交换水箱之后流回齿轮油箱；(d)当齿轮油温度进一步升高后，装置工作在低压状态，此状态下中压安全阀自动关闭，齿轮油经过两级过滤器后流回齿轮箱构成回路；此状态下如果油温升高，则电动液压油泵的流量增大；(e)系统长时间运行后，导致齿轮油油温处于高温状态，此状态下，温控阀关闭，齿轮油先经过两级过滤器过滤后，进入热交换水箱，在热交换水箱内将多余的热量传递给冷却水，冷却后的油液经出油口、回油截止阀返回齿轮油箱，实现油液冷却。进一步，所述(e)还包括：通过温度传感器、流量传感器采集冷却水温度、流量，并将数据传递给控制单元，由控制单元实时调节电动水泵、电动冷却风扇的工作状态以加速散热或减速散热，在散热器内进行冷却水强制散热，最终达到降温的目的。本专利技术的有益效果：采用水冷的方式使齿轮油箱的润滑油降温，相比于风冷大大提高高温状态下系统热稳定性能。附图说明图1是用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置结构示意图；图2是风力发电减速齿轮箱的交互散热装置工作状态2的热量流向示意图；图3是风力发电减速齿轮箱的交互散热装置工作状态3的热量流向示意图；图4是风力发电减速齿轮箱的交互散热装置工作状态4的热量流向示意图；图中：1-齿轮油箱，2-出油截止阀，3-电动液压油泵，4-高压安全阀，5-细虑器，6-中压安全阀，7-粗虑器，8-压差继电器，9-温控阀，10-回油截止阀，11-压力表，12-热交换水箱，13-温度传感器，14-流量传感器，15-电动水泵，16-散热器，17-电动冷却风扇，18-控制单元。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术涉及的用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置的结构和工作原理。如图1所示，齿轮油箱1、出油截止阀2、电动液压油泵3、高压安全阀4、细虑器5、中压安全阀6、粗虑器7、压差继电器8、温控阀9、回油截止阀10、压力表11、热交换水箱12、温度传感器13、流量传感器14、电动水泵15、散热器16、电动冷却风扇17、控制单元18。出油截止阀2进油口和齿轮油箱1出油口用冷却油管连接，出油截止阀2出油口和电动液压油泵3进油口管路连接，高压安全阀4连接在电动液压油泵3两端，电动液压油泵3出油口和细虑器5进油口管路连接，中压安全阀6连接在细虑器5两端，细虑器5出油口和粗虑器7进油口管路连接，在细虑器5和粗虑器7两侧并联有压差继电器8，用于监测细滤器和粗滤器两端压差，方便观察有无压力异常，粗虑器7出油口连接调速阀9进油口，温控阀9出油口连接回油截止阀1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置，其特征在于，包括齿轮油箱(1)、出油截止阀(2)、电动液压油泵(3)、高压安全阀(4)、细虑器(5)、中压安全阀(6)、粗虑器(7)、回油截止阀(10)、热交换水箱(12)、电动水泵(15)、散热器(16)、控制单元(18)；所述出油截止阀(2)进油口和所述齿轮油箱(1)出油口连接，所述出油截止阀(2)出油口和所述电动液压油泵(3)进油口连接，所述高压安全阀(4)连接在所述电动液压油泵(3)两端，所述电动液压油泵(3)出油口和所述细虑器(5)进油口连接，所述中压安全阀(6)连接在所述细虑器(5)两端，所述细虑器(5)出油口和所述粗虑器(7)进油口连接，所述粗滤器(7)出油口连接所述热交换水箱(12)进油口，所述热交换水箱(12)出油口连接所述回油截止阀(19)进油口，所述热交换水箱(12)内部通过管路连接进油口和出油口；热交换水箱(12)的箱体上还设有进水口和出水口，所述热交换水箱(12)内部充满冷却水；所述出水口通过管路连接电动水泵(15)进水口，电动水泵(15)出水口通过管路连接散热器(16)进水口，散热器(16)出水口连接热交换水箱(12)进水口，形成回路；所述电动液压油泵(3)、所述电动水泵(15)均通过信号线和控制单元(18)进行数据连接；控制单元(18)用于控制电动液压泵(3)的转速、所述电动水泵(15)的转速。...
【技术特征摘要】
1.一种用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置，其特征在于，包括齿轮油箱(1)、出油截止阀(2)、电动液压油泵(3)、高压安全阀(4)、细虑器(5)、中压安全阀(6)、粗虑器(7)、回油截止阀(10)、热交换水箱(12)、电动水泵(15)、散热器(16)、控制单元(18)；所述出油截止阀(2)进油口和所述齿轮油箱(1)出油口连接，所述出油截止阀(2)出油口和所述电动液压油泵(3)进油口连接，所述高压安全阀(4)连接在所述电动液压油泵(3)两端，所述电动液压油泵(3)出油口和所述细虑器(5)进油口连接，所述中压安全阀(6)连接在所述细虑器(5)两端，所述细虑器(5)出油口和所述粗虑器(7)进油口连接，所述粗滤器(7)出油口连接所述热交换水箱(12)进油口，所述热交换水箱(12)出油口连接所述回油截止阀(19)进油口，所述热交换水箱(12)内部通过管路连接进油口和出油口；热交换水箱(12)的箱体上还设有进水口和出水口，所述热交换水箱(12)内部充满冷却水；所述出水口通过管路连接电动水泵(15)进水口，电动水泵(15)出水口通过管路连接散热器(16)进水口，散热器(16)出水口连接热交换水箱(12)进水口，形成回路；所述电动液压油泵(3)、所述电动水泵(15)均通过信号线和控制单元(18)进行数据连接；控制单元(18)用于控制电动液压泵(3)的转速、所述电动水泵(15)的转速。2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置，其特征在于，还包括温度传感器(13)、流量传感器(14)、电动冷却风扇(17)；所述温度传感器(13)、所述流量传感器(14)设置在出水口处的管路内，所述电动冷却风扇(17)作用于散热器(16)以辅助散热；所述温度传感器(13)、流量传感器(14)、所述电动冷却风扇(17)均与所述控制单元(18)相连；所述控制单元根据温度传感器(13)、流量传感器(14)的信息实时调节电动冷却风扇(17)的转速和电动水泵(15)的转速。3.根据权利要求1所述的一种用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置，其特征在于，还包括压差继电器(8)，所述压差继电器(8)并联在所述细滤器(5)和所述粗滤器(7)串联后的两端，用于监测细滤器和粗滤器串联后两端的工作状态，压力是否异常。4.根据权利要求1所述的一种用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置，其特征在于，还包括压力表(11)，所述压力表(11)设置所述回油...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓明，傅家麒，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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