针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及风力发电技术领域，具体涉及针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构及控制方法，包括至少两套用于发电机组轴承的润滑系统，该两套润滑系统均对发电机的轴承进行润滑，每路润滑支路对应润滑轴承的一半润滑点位；以及至少两套用于变桨轴承处的润滑系统，该两套润滑系统均对变桨轴承进行润滑，每处润滑支路对应润滑变桨轴承的一半润滑点位。本发明专利技术通过在轴承处设置至少两路润滑支路共同提供润滑油脂，即使其中一路润滑支路出现故障停止提供润滑油脂，也能够通过提高另一路润滑支路的工作强度保障轴承的润滑；同时，对发电机轴承和变桨轴承的分别控制可以使润滑系统更加灵活地工作，对发电机轴承和变桨轴承提供更好地润滑。

【技术实现步骤摘要】
针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构及控制方法
本专利技术涉及风力发电
，具体涉及针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构及控制方法。
技术介绍
现有技术中，海上大功率风力发电机组润滑系统的设计一般是基于一套轴承对应一套滚道润滑系统，海上大功率机组的轴承数量、尺寸及油脂润滑量都不断增大，为轴承配备的自动润滑系统的数量、规格也不断增大，润滑系统数量的增加导致风机整体的故障率增加，发电可利用率降低，无论对于陆上无人值守机组或海上风电机组，对于机组带故障运行不影响正常发电，且故障可维护的时间可选并提前预知的要求不断提高，从而对部件的安全冗余性提出更高要求。当前大功率风力发电机组一般配备5到8套润滑系统，每套润滑系统对应不同的轴承及润滑部位，以最少5套为例，任一套润滑系统的故障都会触发延时停机。延时停机将直接导致风力发电机组的总发电效率降低，不利于设备的充分利用，也导致了诸多紧急状况的出现，工作人员不得不立刻组织抢修，给维护造成了极大的压力。基于上述风力发电机组润滑系统中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此，需要进行改进优化以得到更为合理的技术方案，解决现有技术中的不足。
技术实现思路
为了克服上述内容中提到的现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构及控制方法，旨在将多套润滑系统进行组合搭配，在工作的过程中彼此配合，当其中一部分润滑系统出现故障停止工作时，其余的润滑系统能够持续工作并保证润滑效果，使得风力发电机组能够持续工作发电直到维护人员安排维护。为了实现上述目的，本专利技术具体采用的技术方案是：针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构，包括至少两套用于发电机组轴承的润滑系统，该两套润滑系统均设置润滑支路并对发电机的轴承进行润滑，每路润滑支路对应润滑轴承的一半润滑点位；以及至少两套用于变桨轴承处的润滑系统，该两套润滑系统均设置润滑支路并对变桨轴承进行润滑，每处润滑支路对应润滑变桨轴承的一半润滑点位。上述公开的冗余结构，采用多套润滑系统进行润滑工作，每套润滑系统对其润滑的轴承负责一半的润滑点位，另一套润滑点位由另一套润滑系统提供，这样设置的好处是，每套润滑系统都能够在指定的润滑点位对轴承提供油脂润滑，无论润滑点位是否遍布轴承的整个转动面，当轴承转动时，润滑油脂可进入轴承内需要润滑的部位，当某一套润滑系统出现故障停止工作时，另外一套润滑系统可通过加大油脂注入量的操作，为轴承提供足够的润滑油脂，这样不会影响轴承的正常工作。如此，风力发电机可在部分润滑系统出现故障的情况下继续工作一段时间，直到维护人员到达并进行维修，避免了润滑系统出现故障而风力发电机立即停摆的现象。进一步的，发电机组可采用单轴承或双轴承，此处对设置双轴承的发电机组配置的润滑系统进行优化说明，具体如下：所述的用于发电机组设置驱动端轴承和非驱动端轴承，对应的润滑系统均设置两路润滑支路，且每路润滑支路连接至驱动端轴承的一半润滑点位或非驱动端轴承的一半润滑点位。进一步的，当发电机组设置单轴承时，润滑系统数量为二，且每个润滑系统设置一路润滑支路为轴承提供润滑，每路润滑支路对应位轴承的一半润滑点位提供润滑油脂。进一步的，当润滑支路向轴承提供润滑油脂时，润滑支路的供油位置并不唯一确定，具体可采用如下具体可行的方案：作用在驱动端轴承、非驱动端轴承或变桨轴承上的两路润滑支路包括若干出油管，两路润滑支路的出油管相互交叉间隔排布或者按顺序依次排布。进一步的，作为一种可行的方案，变桨轴承处的润滑系统可如下设置：所述的用于变桨轴承处的润滑系统数量为二，且变桨轴承数量为三，该两套润滑系统均设置三路润滑支路并对变桨轴承进行润滑，每处润滑支路对应润滑变桨轴承的一半润滑点位。再进一步，作为另一种可行的方案，变桨轴承处的润滑系统可如下设置：所述的用于变桨轴承处的润滑系统数量为三，且变桨轴承数量为三，该三套润滑系统均设置两路润滑支路并对变桨轴承进行润滑，每处润滑支路对应润滑变桨轴承的一半润滑点位。进一步的，润滑系统为对应的轴承提供润滑油脂，其结构并不唯一确定，为了确保冗余的安全性，此处对润滑系统的组成结构进行优化，并举出如下具体可行的方案：所述的润滑系统包括递进润滑泵，递进润滑泵通过主分配器将管路分成两个支路，每个支路上设置次分配器将支路分成若干供油管路，供油管路连接设置在轴承处的管接头并将润滑油脂供给至润滑点位；递进润滑泵上设置用于控制润滑的接线盒，主分配器处设置有接近传感器。采用这种方案时，通过主分配器和次分配器将润滑油脂分流输送至润滑点位，且接线盒连接控制器对递进润滑泵的启停进行控制，接近传感器用于对主分配器进行实时检测。进一步的，此处对润滑系统的组成进行优化，举出另一种具体可行的方案：所述的润滑系统包括单线润滑泵，单线润滑泵连接主管路，主管路上设置注油器，注油器连接若干供油管路，供油管路连接设置在轴承处的管结构并将润滑油脂供给至润滑点位；所述的主管路上设置压力开关和泄压阀，所述的单线润滑泵上设置用于控制润滑的接线盒。采用这种方案时，通过单线润滑泵直接向主管路输送润滑油脂，并通过注油器进行分流和注油，接线盒用于连接控制器并控制单线润滑泵的启停，所述的压力开关实时监测主管路上的管压，当主管路的管压超出预设值时，主管路内的润滑油脂从泄压阀释放并泄压。上述内容是本专利技术公开的冗余结构，本专利技术还公开了利用上述冗余结构对润滑系统进行控制的控制方法，此处进行说明，具体如下：针对大功率风力发电机组的润滑系统控制方法，应用上述公开说明的冗余结构，对应用于发电机组轴承和变桨轴承处润滑系统分别进行控制启停，其中对发电机组的控制逻辑具体如下：应用于发电机组轴承的两套润滑系统A1和A2同步启停或间隔启停，启动后的工作循环周期为X1小时，单个时间周期内工作行程数为Y1次；检测到A1或A2中的一套润滑系统出现故障且故障状态超过最大限定次数，停止对该故障系统的供电，同时调节另一正常系统的工作循环周期为X1/2小时，单个时间周期内工作行程数不变。进一步的，上述公开的方法通过合理控制润滑系统的启停，在一部分润滑系统出现故障后还能提供发电机组轴承正常的润滑供油，相应的，对变桨轴承处也可采用类似的控制，具体的，此处举出一种可行的方案：应用于变桨轴承的两套润滑系统B1和B2，或三套润滑系统B1、B2和B3，同步启停或间隔启停；启动后的工作循环周期为X2小时，单个时间周期内的工作行程数为Y2次；检测到B1、B2或B3中任一套润滑系统出现故障且故障状态超过最大限定次数，停止对该润滑系统的供电；若N个单位时间之后该故障的润滑系统未复位解除故障，将剩余两个正常工作的系统的工作时间周期调整为X2/2小时，单个时间周期内工作行程数不变。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：本专利技术公开的冗余结构，通过在轴承处设置至少两路润滑支路共同提供润滑油脂，即使其中一路润滑支路出现故障停止提供润滑油脂，也能够通过提高另一路润滑支路的工作强度保障轴承的润滑；同时，对发电机轴承和变桨轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构，其特征在于：包括至少两套用于发电机组轴承的润滑系统，该两套润滑系统均设置润滑支路并对发电机的轴承进行润滑，每路润滑支路对应润滑轴承的一半润滑点位；以及至少两套用于变桨轴承处的润滑系统，该两套润滑系统均设置润滑支路并对变桨轴承进行润滑，每处润滑支路对应润滑变桨轴承的一半润滑点位。/n

【技术特征摘要】
1.针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构，其特征在于：包括至少两套用于发电机组轴承的润滑系统，该两套润滑系统均设置润滑支路并对发电机的轴承进行润滑，每路润滑支路对应润滑轴承的一半润滑点位；以及至少两套用于变桨轴承处的润滑系统，该两套润滑系统均设置润滑支路并对变桨轴承进行润滑，每处润滑支路对应润滑变桨轴承的一半润滑点位。


2.根据权利要求1所述的针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构，其特征在于：所述的用于发电机组设置驱动端轴承和非驱动端轴承，对应的润滑系统均设置两路润滑支路，且每路润滑支路连接至驱动端轴承的一半润滑点位或非驱动端轴承的一半润滑点位。


3.根据权利要求2所述的针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构，其特征在于：作用在驱动端轴承、非驱动端轴承或变桨轴承上的两路润滑支路包括若干出油管(17)，两路润滑支路的出油管(17)相互交叉间隔排布或者按顺序依次排布。


4.根据权利要求1所述的针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构，其特征在于：所述的用于变桨轴承处的润滑系统数量为二，且变桨轴承数量为三，该两套润滑系统均设置三路润滑支路并对变桨轴承进行润滑，每处润滑支路对应润滑变桨轴承的一半润滑点位。


5.根据权利要求1所述的针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构，其特征在于：所述的用于变桨轴承处的润滑系统数量为三，且变桨轴承数量为三，该三套润滑系统均设置两路润滑支路并对变桨轴承进行润滑，每处润滑支路对应润滑变桨轴承的一半润滑点位。


6.根据权利要求1所述的针对大功率风力发电机组的润滑系统冗余结构，其特征在于：所述的润滑系统包括递进润滑泵(1)，递进润滑泵(1)通过主分配器(6)将管路分成两个支路，每个支路上设置次分配器(7)将支路分成若干供油管路，供油管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊红，曾志，董元元，付华强，朱德勇，孙小路，
申请(专利权)人：东方电气风电有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51