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【涨知识】风电机组液压系统泄油路故障原因及解决方案

作者:华体会登录      发布时间:2024-03-07 18:27:40    浏览量:1 次

  针对故障的现场勘察资料与数据,分析造成液压油逆向流动的成因;并介绍目前常见的两种泄油路设计的解决方案,最后根据现有方案的优缺点,进一步提出故障的优化解决方案。

  液压油逆向流动故障的危害由于风电机组制动系统(主轴制动器与偏航制动器)中的驱动介质采用的是低粘度的液压油,同时制动系统的执行部件(活塞)在工作过程中不断运动,因而不可避免的存在油脂渗漏的问题。油脂渗漏一方面会导致液压系统的压力下降,不足以满足风电机组的技术需求;另一方面渗漏的油脂会对机组内部造成污染,并对运维人员的工作带来安全风险隐患。未解决活塞运动导致的液压油渗漏问题,制动器与液压系统生产厂商通常会在制动器和液压系统内部的液压回路中设置液压油的泄油回路,将渗漏出的液压油导向液压系统的油箱,如此既能够尽可能的防止液压油渗漏造成的压力下降问题,又可以将渗漏的液压油回收再利用,具有环保高效的作用。其中液压系统的泄油回路连接结构如图一所示。

  制动器的泄油回路结构是依据制动器内部的密封结构进行设计的。制动器内部的密封结构一般包含两道环绕活塞的橡胶密封圈,根据功能分为密封圈与防尘圈。密封圈位于靠近油缸底部的一侧(即远离摩擦片的一侧),可承受的压力较高,达到数十兆帕,确保制动器在制动状态的压力下液压油不致泄露;防尘圈位于远离油缸底部的一侧,可承受的压力比较小,一般在5bar -10bar 范围内,基本功能是防止制动器外部的各类杂质渗透到制动器内部,污染液压油。制动器的活塞在上下运动过程中会有液压油从油缸底部渗漏到密封圈与防尘圈之间,继而渗漏的液压油进入制动器泄油回路,然后被引导回油箱,重新再回到液压系统的压力回路。一般风电机组液压系统的油箱位置比偏航制动器高2 米-3 米,即渗漏的液压油要积累到充满泄油回路的回油管后,方能进入油箱,因此防尘圈需能承受回油管中液压油造成的压力。偏航制动器的泄油回路如图二所示。

  然而,实际运维工作发现本应被引导流回油箱的渗漏液压油,却意外自偏航制动器活塞中溢出。液压油自偏航制动器上侧活塞中溢出后,滴落在刹车盘上,对偏航摩擦副(摩擦片与刹车盘)的摩擦环境能够造成污染,导致偏航摩擦副的摩擦系数不再均匀一致,摩擦性能不再平稳,出现较大振动与噪声;摩擦片的摩擦材料由于采用了树脂基的复合材料,易受油脂侵入而变性,磨损率大幅度上升,摩擦片的工作寿命迅速下降,超出风电机组的定检维护周期,如果未及时有效地发现就会导致刹车盘被摩擦片背板磨损的严重事故。偏航制动器摩擦片被油脂污染的情况如图三所示。

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