浅析风电液压系统总成设计与调试

　　1 综合说明

　　本风电液压系统主要由以下部件组成：阀块，电机，齿轮泵，过滤器，换向阀，单向阀，压力传感器，溢流阀，蓄能器，油箱和电气接线盒等。

　　根据系统流量和执行机构的容量计算，油箱设计成15L的下置式，底部设计成可分离的积油盘，便于与主机设备的配合安装。同时，油箱侧面装配可视液位计，顶面用于布置控制阀组和可拆卸泵电机组。为保证系统安全性，设计系统液位液温监视器，包含有低液位SL1，过低液位SL2和液温ST三个开关量信号监控。为保持系统清洁，避免污染物对液压元件损坏，选用带污染指示器，过滤精度为10μm的压力过滤器两组。系统中包含有两组手动泵组，用于机组断电时，对整个系统充液，同时为风轮锁油路进行充液，便于检修时，对风轮锁进行前进和后退的操作。

图1 系统实体造型图

　　系统主回路设置溢流阀，压力在试运行时设置和测试，设定压力：200bar +/-10bar，保证系统压力不超过设定的压力值；风轮锁系统溢流阀需保证手动泵回路压力设定于160bar +10/-2bar；主轴制动器压力设定为115bar。系统在进行偏航运动时，利用溢流阀的背压作用，保证偏航制动器压力设定值为40 bar。系统中所用电磁换向阀均带有手动越权操作，测试时先进行手动换向，再进行I/O操作。为了平衡温差带来的压力下降，对主制动器和偏航制动器设计蓄能器。同时，增加蓄能器为主轴和偏航制动器提供一次应急动力源。在阀组元件连接孔道中增加测压点和安装模拟量压力传感器，分别用于监控主制动器回路、偏航制动器回路和主系统应急动力源的压力。

　　2 实施主要过程

　　本系统中阀组设计是整个系统设计的关键环节。因实际工况的空间限制，系统涉及的所有单向阀，溢流阀，节流阀，电磁换向阀，手动泵和高压过滤器及蓄能器高度集成在阀块上。阀块中孔径要和流量相匹配，特别应注意相贯通的孔必须保证有足够的通流面积，注意进出油口的方向和位置，应与系统的总体布置及管道连接形式相匹配，并考虑安装操作的工艺性。阀块体尺寸应考虑所有元件外形尺寸，以及保证块体内油道孔间的最小允许壁厚的原则下，力求结构紧凑、体积小、重量轻。阀块油路按原理连通后，阀组上每个安装面尺寸应自成一体，提高阀块的加工效率和整体美观度，并保证所装的元件、管件、密封件安装后互不干涉。

　　阀组设计过程中，在三维设计环境中进行液压元件模型的模拟装配以获得整机或部件的三维实体，并完成对零部件间的干涉检查，保证系统间各零部件合理装配同时创建二维工程图；如图1图2所示。