[发明专利]用于锁定风力涡轮机机舱位置的油压制动系统

说明书

技术领域

如说明书的标题所述，本发明涉及一种用于锁定风力涡轮机机舱(gondola)位置的油压制动系统，其根据风向的要求进行取向，以便获得风力涡轮机的最大性能，使得在每次需要改变涡轮机的取向时，停用制动系统以旋转支撑涡轮机的框架，由此，一旦到达新的位置，就再次起动油压制动系统以再次固定机舱的位置。 

因此，油压制动系统大部分时间是活动的以保证具有正确取向的涡轮机所需的稳定的位置，避免在制动系统停用期间使用其它机构来旋转支撑涡轮机的框架。 

背景技术

目前，风力涡轮机包括一系列具有油压致动的引导制动器，以将涡轮机固定在最合适的风向上。这些引导制动器原则上由并联或者串联安装的4至18个制动器形成，当然这个数量可以变化。 

引导制动器在全压(160/210bar)下一天工作24小时。仅在涡轮机定向运动期间，压力降低到最大压力的10/30％。 

特别是在近海的风能应用时，部件的可靠性是非常重要的，通常的维修周期是一年一次。如果有一半的引导制动器由于液压流体的泄漏导致失效，那么将导致昂贵的维修费用。 

通常，引导制动器的使用年限被设计为大约20年，除非制动器的零部件(即，制动衬片和其中的密封系统)发生磨损。 

尽可能的阻止液压流体(油)的泄漏的制动器内部的密封系统包括一套环状密封元件，其通常包括高压油封，高压油封具有比250巴的压力更高的阻力，可选地具有两个引导环以吸收侧面负载，以及刮油环以阻止任何污染物进入制动器内部以及能够承受约25巴的最大压力。 

如果油从制动器中泄露，主要的压力供应将补偿这种泄漏。当高压油封的磨损增加时，来自主供应的越来越多的流体油会流经高压油封并返回到储油器， 其结果将是电动机不断地停止和起动。 

如果从制动器泄露的油从中通过，会在总的泄漏系统中引入控制阀(单向阀)。因为各个制动器均具有各自的控制阀(单向阀)，从一个制动器中泄露的油将不会进入其他的引导制动器。在回流线路中，从通用的泄漏系统到储油器，安装单向阀弹簧，该弹簧在特定压力下(例如5巴)起动。在通用的泄漏系统中，还安装有压力开关或者也可以称为恒压器，其处于比上述起动弹簧单向阀的压力低的压力之下，所述压力大约为3巴。压力开关由3巴的压力致动，同时，给中央PLC发出的信号给出至少一个制动器漏油的警告。 

然而，当从制动器中的泄漏量与主泵的流量相同或者大于主泵的流量时，后果是液压动力单元不断地起动和停止。因为全部的制动器均是串联安装，过度的油泄露将意味着制动和引导系统无法正常运转，因此也就无法稳定地保证涡轮机的正确的定位。 

这也同样意味着引导制动系统将变得不稳定，以及无法提供足够的制动力以将涡轮机维持在风向上。这样的后果是变速器和齿轮要对沉重负载的取向负责。 

此外，应当注意的是，引导制动器的作用是在由风力涡轮机产生能量期间保持涡轮机定向在风向上，例如所述地，并因此减少在引导电动机、行星盒、齿轮和链轮上的恒定负载。 

几乎所有的风力涡轮机制造厂商均采用液压盘式制动器维持取向。这种引导制动器串联或并联安装并且同时起作用，以增加最大工作压力至210巴。 

运行的制动器用作单效液压缸，由此在工作一段时间后，制动器内部的密封元件会遭受磨损。尤其是制动器在全压下一天工作24小时时，例如也已经在之前提到过的。 

因为不可能预测到何时制动器内部的连接(joint)会失效，所以事实上何时必须进行维修这些部件是未知的因素。维修之间的正常间隔是一年，但是由于无法预测何时制动器的内部的连接会失效，因此可能出现进行维修而在维修之后的几天出现失效的情况。 

如果实际发生了这种情况，那么维修成本将变得昂贵，因为除了维修，这种操作将是维修人员的额外核查，如果风力涡轮机是例如在海上，那么核查会是非常高的花费。 

其中一个制动器失效将导致整个系统不能正常地工作，直到其被修复，因为其中一个致动器经历泄露会影响系统中其余部分的工作压力。 

发明内容

为了实现所述目标并避免前面段落中提到的缺陷的目的，本发明提供一种用于锁定风力涡轮机机舱位置的油压制动系统，其在原则上包括成对的并且设置有活塞的相对制动器，使得当制动器通过油压设备起动时能够保持回路的压力推动活塞，这些活塞通过它们的自由面来挤靠着形成支撑风力涡轮机的框架的一部分的中间体的两个相对表面，使得在这种情况下，保证涡轮机稳定的定位和固定。还有，框架是机舱的一部分。