[发明专利]一种低风速风力发电机组变转速盘车系统及盘车方法

说明书

本发明公开了一种低风速风力发电机组变转速盘车系统，包括控制机构和与其连接的马达及液压变速箱，液压变速箱中包括与马达输出轴连接的低速挡齿轮组和高速挡齿轮组，该变速箱输出轴与联轴器刹车盘连接。低速挡齿轮组和高速挡齿轮组之间设有常闭液压制动器和常开液压离合器，能实现低转速输出和高转速输出的切换。变速箱中还包括转速监测机构和液压保压机构。本发明还公开了低风速风力发电机组变转速盘车方法。本发明通过低速挡齿轮组和高速挡齿轮组的巧妙设计以及液压制动器和液压离合器的设置，能有效实现低速扭矩输出和高速扭矩输出，满足不同转速需求下的盘车动作，还通过转速监控机构和液压保压机构的设置，大大提高该盘车系统的安全可靠性。

技术领域

本发明涉及风电机组盘车技术领域，特别是涉及一种低风速风力发电机组变转速盘车系统及盘车方法。

背景技术

近年来，随着兆瓦级风力发电机组的单机容量不断加大且趋于超低风速机组设计，叶轮直径不断增加，加之受地形复杂条件影响，业内普遍存在大叶轮机组吊装及后期维护困难等问题。如在整机吊装工况中，传统吊带兜持叶轮吊装方案已经不适合特殊地形的风电项目，该吊装方式需要在地面将三支叶片和轮毂进行组装，之后主吊车和辅吊车配合，利用吊带兜持两支叶片根部进行起吊，再完成叶轮翻转。这样的吊装方式需要地面具有较大的作业空间，但如山地、林地、海上项目地面作业空间很小；机位征地困难且费用高；分散式风力发电项目多在南方山地等地形更复杂区域，这对叶轮的吊装方式提出了更严苛的挑战。

针对该情况，研究使用单叶片吊装技术方案可有效的解决复杂特殊地形环境下的大叶轮吊装困难问题。单叶片吊装采用空中逐个吊装叶片，省去地面组装叶轮，单支叶片重量相对较轻，即使风速、风向变化快也可有效控制其安装姿态，做到准确对接。另外还可提升吊装作业适应风速，扩大作业时间段，有效利用吊车等物资。单叶片吊装技术的应用，不仅达到了少征地、少砍树等生态环境保护的目的，而且还可为地形更复杂的分散式风电机组吊装提供重要技术储备。

而在单叶片吊装之前，不可或缺的一项任务是：需要一套大扭矩低转速的盘车系统来带动轮毂和叶片旋转。两支叶片和轮毂组装完成后，其盘车系统遭受的扭矩最大，其盘车系统需要在低转速下承受大扭矩的盘车任务。在运维工况中，特殊情况导致叶片损害时，需要利用盘车系统配合单叶片专用吊具完成对故障叶片的更换。在此过程中盘车系统遭受的扭矩相对小于单叶片吊装时的扭矩，其盘车转速可以选择快速挡将故障叶片旋转至有利位置，便于叶片吊具开展更换工作，在此种工况下要求盘车系统能够输出较大的转速。

另外，还有其他工况也会要求盘车系统能随时提供不同转速的盘车动力：如单叶片吊装前需要对主齿轮箱进行搅油使齿面强制润滑，需要有较快转速的盘车系统来为传动链提供旋转动力；又如大兆瓦风电机组或海上风电机组，其风轮锁定销推入轮毂侧的转子锁定盘孔前，需要利用快速盘车系统提供旋转动力，在销和孔接近的位置处能完成点动操作，需要慢速盘车来帮助销孔入位。

综上所述，急待提供一种高效、安全、可行的可变转速的盘车系统，以满足不同工况下的转速需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低风速风力发电机组变转速盘车系统，使其高效、安全、可行的执行不同转速下的盘车动作，既能实现单叶片吊装工况下慢速盘车的任务，又能完成运维阶段更换故障叶片的快速盘车任务，从而克服现有的盘车系统的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种低风速风力发电机组变转速盘车系统，包括控制机构和与其连接的马达及液压变速箱，所述液压变速箱中包括与所述马达输出轴连接的输入轴和输入轴齿轮、与所述输入轴齿轮啮合的中间轴常啮合齿轮和中间轴、设置在所述中间轴上的低速挡齿轮和高速挡齿轮、与所述低速挡齿轮啮合的低速挡输出齿轮、与所述高速挡齿轮啮合的高速挡输出齿轮，以及行星轮系，所述低速挡输出齿轮和高速挡输出齿轮共用一级太阳轮轴，所述一级太阳轮轴的输出端与所述行星轮系的输入轴连接，所述行星轮系的输出轴用于与风电机组的联轴器刹车盘连接，