偏航系统及其控制方法、制作方法、风力发电机组技术方案

本发明专利技术提出一种偏航系统、风力发电机组、偏航系统的控制方法和制作方法，所述偏航系统适用于风力发电机组，所述风力发电机组包括发电机组舱体底座，所述偏航系统包括位于所述发电机组舱体底座下方的偏航齿圈，所述发电机组舱体底座的底部设有至少一个上滑动衬垫，所述上滑动衬垫与所述偏航齿圈的上表面接触并支撑所述发电机组舱体底座；所述上滑动衬垫在靠近所述偏航齿圈的滑动面上设有第一润滑油槽。本发明专利技术可减小发电机组舱体底座与偏航齿圈在偏航过程中的滑动摩擦，从而减少偏航系统的振动和跳动，提高偏航可靠性。

【技术实现步骤摘要】
偏航系统及其控制方法、制作方法、风力发电机组
本专利技术风力发电技术，尤其是一种偏航系统、风力发电机组、偏航系统的控制方法和制作方法。
技术介绍
风力发电机组偏航系统是风力发电机组的重要组成部分，其在风力发电机组中的作用是转动机舱，使风力发电机组的风轮随时与风向保持一致，以保证风力发电机组保持最大吸收风能效率。偏航系统根据其轴承结构形式的不同分为滚动式偏航系统和滑动式偏航系统，其中滑动式偏航系统在偏航过程中通过被动式偏航刹车系统提供足够的阻尼，保证机舱稳定与对风精度。滑动式偏航系统主要依靠滑动衬垫与齿圈之间的摩擦力矩来保证机组偏航时的平稳性，现有滑动式偏航系统在偏航过程中会出现振动和跳动的现象，其根本原因是滑动衬垫与偏航齿圈之间的摩擦，导致滑动衬垫和偏航齿圈在相对运动过程中产生耦合，引起机组振动和跳动，从而影响偏航过程和偏航精度。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是针对偏航过程的摩擦引起的振动和跳动问题。本专利技术提供了一种偏航系统，适用于风力发电机组，所述风力发电机组包括发电机组舱体底座，所述偏航系统包括位于所述发电机舱体底座下方的偏航齿圈，所述发电机舱体底座的底部设有至少一个上滑动衬垫，所述上滑动衬垫与所述偏航齿圈的上表面接触并支撑所述发电机舱体底座；所述上滑动衬垫在靠近所述偏航齿圈的滑动面上设有第一润滑油槽。进一步地，所述第一润滑油槽至少包括两条第一子油槽，每条所述第一子油槽贯穿所述上滑动衬垫的滑动面。进一步地，所述上滑动衬垫的滑动面边缘设有可将润滑油导入所述第一润滑油槽的倒角，所述倒角与所述第一子油槽连通。进一步地，还包括固定于所述发电机舱体底座下方的偏航卡钳，所述偏航卡钳与所述偏航齿圈之间设有侧滑动衬垫，所述侧滑动衬垫在靠近所述偏航齿圈的一面上开设有侧润滑油槽。进一步地，所述偏航卡钳上开设有用于加入润滑油的第二出油孔，所述第二出油孔与所述侧润滑油槽连通。进一步地，所述侧润滑油槽包括两条交叉的第二子油槽，且在所述两条交叉的第二子油槽的交叉处设有对应的进油槽。进一步地，所述偏航齿圈在远离所述发电机舱体底座的下表面设有下滑动衬垫；所述下滑动衬垫具有以下任意一项特征：所述下滑动衬垫采用自润滑材料制作；或所述下滑动衬垫的上表面和/或下表面开设有第二润滑油槽。进一步地，所述偏航齿圈的表面粗糙度根据所述上滑动衬垫的摩擦系数确定。进一步地，所述上滑动衬垫的动摩擦系数和静摩擦系数之间的差值位于预设阈值之内。本专利技术还提出一种风力发电机组，包括发电机组舱体底座和前述任意一项所述的偏航系统。进一步地，所述上滑动衬垫为多个，所述发电机舱体底座上开设有用于加入润滑油的第一出油孔，所述第一出油孔设于相邻的两个所述上滑动衬垫之间，且与所述偏航齿圈的上表面相对。进一步地，所述第一出油孔至少为两个，且所述第一出油孔在所述偏航齿圈上的正投影沿所述偏航齿圈的圆周均匀分布。进一步地，所述发电机组舱体底座的底部开设有卡槽，所述上滑动衬垫固定在所述卡槽内。进一步地，所述风力发电机组还包括用于向所述润滑油槽加入润滑油的润滑泵，所述润滑油槽包括第一润滑油槽。本专利技术还提出一种偏航系统的控制方法，所述控制方法应用于所述风力发电机组中，包括：通过控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油；所述润滑油槽包括第一润滑油槽。进一步地，所述通过控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油，包括：获取所述润滑泵的油量监测数据；根据所述油量监测数据，确认所述润滑泵内的润滑油量达到预设油量；控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油。进一步地，所述通过控制所述润滑泵向所述偏航系统中的滑油槽加入润滑油，包括：当收到用于偏航对风的控制指令，通过控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油，然后将所述发电机舱体底座旋转预设偏航角度；当收到用于润滑的控制指令，通过控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油，然后将所述发电机舱体底座旋转360°。进一步地，所述通过控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油之后，还包括：控制所述润滑泵停止加入润滑油。本专利技术还提出一种偏航系统的控制装置，应用于所述的风力发电机组中，包括：润滑泵加油模块，用于通过控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油；所述润滑油槽包括第一润滑油槽。进一步地，所述润滑泵加油模块包括：油量监测单元，用于获取所述润滑泵的油量监测数据；油量确认单元，用于根据所述油量监测数据，确认所述润滑泵内的润滑油量达到预设油量；加油控制单元，用于控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油。进一步地，所述润滑泵加油模块包括：偏航对风单元，用于当收到用于偏航对风的控制指令，通过控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油，然后将所述发电机组舱体底座旋转预设偏航角度；旋转润滑单元，用于当收到用于润滑的控制指令，通过控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油，然后将所述发电机组舱体底座旋转360°。进一步地，所述润滑泵加油模块还包括：加油停止单元，用于控制所述润滑泵停止加入润滑油。本专利技术还提出一种偏航系统的制作方法，所述制作方法包括确定偏航齿圈的加工工艺，所述确定偏航齿圈的加工工艺包括如下步骤：根据所述偏航制动能力和偏航驱动能力确定滑动衬垫的许可磨损率和滑动衬垫的摩擦系数，所述滑动衬垫包括上滑动衬垫；获取偏航齿圈的材料、偏航齿圈的表面粗糙度、滑动衬垫的磨损率、滑动衬垫的摩擦系数之间的对应关系，根据所述对应关系、所述滑动衬垫的许可磨损率和所述滑动衬垫的摩擦系数选择所述滑动衬垫的材料和所述偏航齿圈的表面粗糙度；根据所述材料和所述表面粗糙度确定所述偏航齿圈的加工工艺。进一步地，所述偏航齿圈的表面粗糙度包括偏航齿圈的轮廓支承长度率和轮廓水平截距；所述获取偏航齿圈的材料、偏航齿圈的表面粗糙度、滑动衬垫的磨损率、滑动衬垫的摩擦系数之间的对应关系，根据所述对应关系、所述滑动衬垫的许可磨损率和所述滑动衬垫的摩擦系数选择所述滑动衬垫的材料和所述偏航齿圈的表面粗糙度，包括：获取偏航齿圈的材料、偏航齿圈的轮廓支承长度率和轮廓水平截距、滑动衬垫的磨损率、滑动衬垫的摩擦系数之间的对应关系；根据所述滑动衬垫的许可磨损率和所述滑动衬垫的摩擦系数，从所述对应关系中确定所述滑动衬垫的材料；根据所述偏航齿圈的轮廓支承长度率和所述轮廓水平截距，从所述对应关系中确定所述偏航齿圈的表面粗糙度。进一步地，所述滑动衬垫的动摩擦系数和静摩擦系数之间的差值位于预设阈值之内。本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术在所述上滑动衬垫的滑动面上开设第一润滑油槽，并使所述滑动面朝向所述偏航齿圈，以减小发电机组舱体底座与偏航齿圈在偏航过程中的滑动摩擦，从而减少偏航系统的振动和跳动，提高偏航可靠性。2、本专利技术的第一润滑油槽贯穿所述滑动面，且在所述滑动面边缘设置倒角，可形成油楔，以使润滑油可快速进入所述滑动，并避免了在上滑动衬垫的厚度方向上开设贯穿上滑动衬垫的通孔，保障了上滑动衬垫良好的承载性能和耐磨性能。3、本专利技术的偏航系统的控制方法可根据偏航系统的实际运行情况自动润滑，从而保障偏航系统的偏航精度。4、本专利技术的偏航系统的制作方法可根据滑动衬垫的润滑情况确定摩擦系数，并根据所述摩擦系数确定偏航齿圈的加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏航系统，适用于风力发电机组，所述风力发电机组包括发电机组舱体底座(10)，其特征在于，所述偏航系统包括位于所述发电机组舱体底座(10)下方的偏航齿圈(20)，所述发电机组舱体底座(10)的底部设有至少一个上滑动衬垫(30)，至少一个所述上滑动衬垫(30)与所述偏航齿圈(20)的上表面接触并支撑所述发电机组舱体底座(10)；所述上滑动衬垫(30)在靠近所述偏航齿圈(20)的滑动面上设有第一润滑油槽(301)。

【技术特征摘要】
1.一种偏航系统，适用于风力发电机组，所述风力发电机组包括发电机组舱体底座(10)，其特征在于，所述偏航系统包括位于所述发电机组舱体底座(10)下方的偏航齿圈(20)，所述发电机组舱体底座(10)的底部设有至少一个上滑动衬垫(30)，至少一个所述上滑动衬垫(30)与所述偏航齿圈(20)的上表面接触并支撑所述发电机组舱体底座(10)；所述上滑动衬垫(30)在靠近所述偏航齿圈(20)的滑动面上设有第一润滑油槽(301)。2.根据权利要求1所述的偏航系统，其特征在于，所述第一润滑油槽(301)至少包括两条第一子油槽(3011,3012)，每条所述第一子油槽(3011,3012)贯穿所述上滑动衬垫(30)的滑动面。3.根据权利要求2所述的偏航系统，其特征在于，所述上滑动衬垫(30)的滑动面边缘设有可将润滑油导入所述第一润滑油槽(301)的倒角(302)，所述倒角(302)与所述第一子油槽(3011,3012)连通。4.根据权利要求1所述的偏航系统，其特征在于，还包括固定于所述发电机组舱体底座(10)下方的偏航卡钳(40)，所述偏航卡钳(40)与所述偏航齿圈(20)之间设有侧滑动衬垫(31)，所述侧滑动衬垫(31)在靠近所述偏航齿圈(20)的一面上开设有侧润滑油槽(311)。5.根据权利要求4所述的偏航系统，其特征在于，所述偏航卡钳(40)上开设有用于加入润滑油的第二出油孔，所述第二出油孔与所述侧润滑油槽(311)连通。6.根据权利要求4所述的偏航系统，其特征在于，所述侧润滑油槽(311)包括两条交叉的第二子油槽(3111,3112)，且在所述两条交叉的第二子油槽(3111,3112)的交叉处设有对应的进油槽(312)。7.根据权利要求1所述的偏航系统，其特征在于，所述偏航齿圈(20)在远离所述发电机组舱体底座(10)的下表面设有下滑动衬垫(32)；所述下滑动衬垫(32)具有以下任意一项特征：所述下滑动衬垫(32)采用自润滑材料制作；或所述下滑动衬垫(32)的上表面和/或下表面开设有第二润滑油槽。8.根据权利要求1所述的偏航系统，其特征在于，所述偏航齿圈的表面粗糙度根据所述上滑动衬垫(30)的摩擦系数确定。9.根据权利要求1所述的偏航系统，其特征在于，所述上滑动衬垫(30)的动摩擦系数和静摩擦系数之间的差值位于预设阈值之内。10.一种风力发电机组，其特征在于，包括发电机组舱体底座(10)和权利要求1至9任意一项所述的偏航系统。11.根据权利要求10所述的风力发电机组，其特征在于，所述上滑动衬垫(30)为多个，所述发电机组舱体底座(10)上开设有用于加入润滑油的第一出油孔，所述第一出油孔设于相邻的两个所述上滑动衬垫(30)之间，且与所述偏航齿圈(20)的上表面相对。12.根据权利要求11所述的风力发电机组，其特征在于，所述第一出油孔至少为两个，且所述第一出油孔在所述偏航齿圈(20)上的正投影沿所述偏航齿圈(20)的圆周均匀分布。13.根据权利要求10所述的风力发电机组，其特征在于，所述发电机组舱体底座(10)的底部开设有卡槽(101)，所述上滑动衬垫(30)固定在所述卡槽(101)内。14.根据权利要求10所述的风力发电机组，其特征在于，还包括用于向所述润滑油槽加入润滑油的润滑泵，所述润滑油槽包括第一润滑油槽(301)。15.一种偏航系统的控制方法，其特征在于，应用于权利要求14所述的风力发电机组中，包括：通过控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油；所述润滑油槽包括第一润滑油槽(301)。16.根据权利要求15所述的偏航系统的控制方法，其特征在于，所述通过控制所述润滑泵向所述偏航系统中的润滑油槽加入润滑油，包括：获取所述润滑泵的油量监测数...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗多，刘瑞兵，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11