风机液压调节系统
风机控制系统的整体设计
1.风机按使用材质分类可分为多种，如铁壳风机（普通风机）、玻璃钢风机、塑料风机、铝风机、不锈钢风机等等。
2.按出口压力（升压）分为：通风机（≤1.5万Pa），鼓风机（1.5～35万Pa），压缩机（≥35万Pa）。其中，通风机多为民用，其他两类多用于工业、矿业场合。
3.按工作原理分为：透平式（离心式、轴流式、混流式、横流式）和容积式（如罗茨风机等）。
(6)转速:风机轴每分钟的转数称为转速，以n表示，单位为r/min。风机的各性能参数一般都不是在试验台上直接测量的，而是通过对试验数据进行计算而得到。得到风机性能参数后，绘制风机的性能曲线为风机性能试验的最终结果，风机的性能曲线有两种，包括有因次性能曲线和无因次性能曲线。
(7)有因次性能曲线:将风机在各工况下的性能参数值用曲线连接起来，绘制在直角坐标系中，用以表示风机流量、功率、效率、全压与静压之间的关系曲线。
离心风机一般由叶轮、机壳、集流器、电机和传动件（如主轴、带轮、轴承、三角带等）组成。叶轮由轮盘、叶片、轮盖、轴盘组成。机壳由蜗板、侧板和支腿组成。
柜式离心风机属于前向多翼风机是前向风机中的一种，他具有高压力系数和大流量系数及低噪声特点，其叶片数很多（一般为40～80），叶片很窄，前向多翼风机特别适于在空调系统中使用。
Key Words: fan performance; fan control; fan design; frequency conversion; converter and so on
第一章
1.1
风机已有悠久的历史。中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心风机基本相同。1862年，英国的varber发明离心风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40％左右，主要用于矿山通风。1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心风机，结构已比较完善了。
金风S48750风力发电机三种刹车方式及相应的液压系统动作过程
金风S48750风力发电机三种刹车方式及相应液压系统动作过程风力机组的刹车系统包括机械刹车（两副高速闸）和空气刹车（叶尖）。
风力机组停机有三种刹车方式：正常刹车、安全刹车和紧急刹车。
下面分别描述三种刹车方式的过程及每一个步骤对应的液压系统动作过程：1、正常刹车流程：叶尖甩开气动刹车—脱网后电机转速到500转一个高速闸抱死刹车—转速为零时另一个高速闸抱死刹车（下次正常刹车时两幅高速闸动作顺序交换，确保两幅刹车片均匀磨损）—刹车完成后收叶尖（1）切除叶尖电磁阀的供电电源；320、350电磁阀失电，叶尖回油，叶尖压力消失。
（2）如果发电机与电网连接，当发电机转速低于同步转速（500rpm）时发电机脱网；当叶轮转速在限定时间内降低到设定转速时，一副高速闸实施制动；当转速为500rpm时电磁阀190.1（或者190.2）失电，高速闸1回油刹车。
（3）如果在设定时间内叶轮转速降到零，第二副高速闸在设定时间后制动；当转速为0rpm时190.2（或者190.1）失电，高速闸2回油刹车。
（4）刹车完成后叶尖收回。
310、320、350得电，液压泵工作，叶尖建压收回。
下一次再执行正常刹车时两副高速闸的动作顺序相反，确保两闸刹车片均匀磨损。
2、安全刹车流程：叶尖甩开气动刹车，同时一个高速闸抱死刹车—转速为零时另一个高速闸抱死刹车（下次正常刹车时两幅高速闸动作顺序交换，确保两幅刹车片均匀磨损）—刹车完成后收叶尖（1）叶尖和一副高速闸同时制动，发电机脱网；320、350、190.1（或者190.2）同时失电，叶尖、高速闸1回油刹车。
（2）叶轮转速为零时，第2部闸抱死；190.2（或者190.1）失电，高速闸2回油刹车。
（3）刹车完成后叶尖收回。
310、320、350得电，液压泵工作，叶尖建压收回。
下一次再执行安全刹车时两副高速闸的动作顺序相反，确保两闸刹车片均匀磨损。
3、紧急刹车流程：叶尖甩开气动刹车，同时两个高速闸抱死刹车，电机同时脱网。
风力发电液压系统故障诊断研究
风力发电液压系统故障诊断研究摘要：近年来随着风力发电的大规模实施，我国风力发电的规模和数量也在不断地增加，这就对风机的运行、检修和维护工作提出了更好的要求。
由于风力发电系统在野外工作时间较长，工作环境较差，容易发生风力发电机故障，因此，对保证机组安全正常运行具有十分重要的意义，需要分析机组故障诊断，及时发现，及时检修，提高运行稳定性和可靠性。
基于此，本文就风力发电液压系统故障诊断进行研究，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
关键词：风力发电机组故障；液压系统；故障诊断引言一般情况下，处于同一风电场中的相同型式的风力发电机组,在全年的工作过程中，不少时候都会发生不同的故障，从机械构造上来看，这些风力机组一般包括了二大部份：电力元件和机械部分，前者的损坏一般并没有造成附件的损坏，而后者的损坏却可以引起附件的损坏，所以，对于行人为了确保人身安全,若要登机检查，一般都必须在小风期进行，这种硬性要求从客观上对风力发电设备的检查造成了极大的困难，是无法在强风时进行检查维护的。
此外，很多电气元件的工作条件变化，即便进行严格的检查测试，仍然不能及时发现问题，这也是检修风力发电机无法避免的问题所在。
1风力发电机组日常故障处理(1)风力发电机组测风仪失效。
当测风仪发生故障时，应检查测风仪是否灵敏，即风力发电机所呈现的输出功率与其转速有偏差。
如果没有异常情况，立即检查传感器和信号侦测电路有没有故障，如果有故障，就应该进行排除处理。
当测风仪出现问题，要检验测风仪能否可靠，即风力发电厂所提供的输出功率与其速度之间的误差。
如没有异常情况，立即检测传感器的信号检测回路有无问题，一旦发现问题,就必须加以解决处理。
(2)异响。
风力发电机组在运行过程中发生声响异常，应查明其发出声响的部位。
对传动系统出现故障的，应进行位置温度对应、震动状态对应检查，查明原因，明确故障隐患，并进行有的放矢的应对。
(3)温度超标。
当风力发电机在运行过程中发生装置设备温度超标而自动停机时，即由于发电机、控制箱、晶闸管等装置设备在运行过程中温度过高而定值过高，从而引起的自动保护停机。
风机液压机构原理
目前在市场上比较常见的动叶调节轴流风机厂商有：豪顿华工程公司、沈阳鼓风机厂、上海鼓风机厂、成都电力设备总厂；豪顿华工程公司和沈阳鼓风机厂是使用同一种调节技术，其技术主要是来自丹麦，且目前的专利是属于英国豪顿公司，上海鼓风机厂的技术主要是来自德国TLT公司，成都电力设备总厂的技术主要是来自德国KKK公司，三种形式的调节机构都有各自的特点和优缺点，下面详细介绍三种调节形式的油路走向以及调节原理。
豪顿华、沈鼓液压调节机构（一次风机、送风机液压缸）：1-拉叉 2-旋转油封 3-拉叉接头 4-限位螺栓 5-调节阀阀芯 6-调节臂部 7-错油孔 8-错油孔 9-弹簧 10-活塞 11-液压缸缸体 12-詛油孔 13-液压缸连接盘 14-调节盘 15-滑动衬套 16-旋转油封连接螺栓 17-端盖 18-连接螺栓 19-调节阀阀体 20-风机机壳21-连接螺栓2-（增压风机、引风机液压缸):此液压缸分为三部分：旋转油封、调节阀芯、主缸体，其功能主要如下：旋转油封：其作用是将高压油（P）、回油（O）、润滑油（T）引出或引入高速旋转的缸体，由一高速旋转的轴心和固定不动的壳体在滚动轴承的支撑下组成的，其精度很高，内泄不能太大，长期运行温度不能超过滚动轴承的承受温度。
国产的旋转油封使用寿命大概在2～3年左右，豪顿进口的旋转油封，其内部有W形弹簧垫片，可以保证旋转油封的轴向串动，此弹簧垫为豪顿专利，目前国内无法生产，只有豪顿公司可以生产，而且弹簧垫可以提高旋转油封的寿命，故进口的旋转油封价格高于国产旋转油封的10倍以上。
3-调节阀芯：它是一负遮盖换向阀。
在正常状态下（动叶不动），进油路（P）常开而回油路（O）常闭，润滑油路（T）常开；负遮盖方式使回油路有一很小的开口量，因而有一定的回油量来循环冷却缸体，此开口量的大小决定了在平衡状态下，液压油的油压；目前国产液压缸，由于加工精度的原因，无法在加工上实现，所以基本是在加工好液压缸后，通过使用来决定开口的大小，以保证工作油压；而豪顿生产的液压缸，其加工精度可以实现在机械加工上直接开口，此即为国产缸与进口缸直接的区别，在国产缸的调阀第二道槽的上边缘有一个小开口，为后期磨出来的，如果大家看到了，不要以为是加工缺陷或者磨损掉的，那个开口是故意留出来的，进口缸就不存在。
风电机组变桨系统介绍
• 变桨距伺服控制控制算法
位置反馈 速度给定
速度反馈 电流 反馈
M
PLC执行位置 环控制，驱动 器实现电流环 和速度环控制
PLC
AC输入
电机驱动器
串励直 编码器 流电机
电机伺服驱动系统结构图
• 变桨距系统电气原理
主控箱
3*400V+N+PE
滑 防 雷 及
控制信号 配 电
环
通信
充电 机
PLC
电源 24V
• 变桨系统的作用
变桨系 统功能
变桨距系统的失 效可导致机组飞
车灾难
调节功率 在较高风速时调 节桨距角，使发 电机输出功率维 持在额定功率附
近。
气动刹车 在机组或电网故 障情况执行顺桨 动作，使机组迅
速停下来。
• 变桨系统分类
变桨系 统分类
电动变桨距系统 电动机作为执行 机构。
液压变桨系统 采用液压系统作 为执行机构。不 需要配备后备电 源；存在漏油问
2、编码器故障
• 现象： 编码器跳变，或者编码器通讯不正常
• 原因： 1）编码器受到强电磁干扰引起跳变，尤其是磁感应式编码器；
2）机械振动或者受力过大导致损坏；3）编码器电源没电（对于 电子式绝对值编码器而言）。 解决方案：更换编码器，如果是强电磁干扰引起的跳变解决干扰 源问题，也可以更换光电式编码器。
题。
• 变桨系统分类
变桨电 机类型
直流变桨系统
优点：故障情况可 直接通过后备电源 供电顺桨，可靠性 高
缺点：电机成本高 ，碳刷需要维护； 体积较大，维护不 方便。
交流变桨系统 优点：电机体积小 ，维护量小；电机 成本低； 缺点：故障情况时 必须通过伺服驱动 器驱动电机顺桨， 不能通过后备电源
动叶可调式轴流风机液压调节系统 ppt课件
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四液压传动装置调试
目的：1、检查液压缸各结合面，轴封，是否有外漏油 2、检查液压缸行程是否能达到（100mm） 3、检查液压缸稳定性，处于中心位置是否能停止
要求：油压25－30ba 方法：1、手摇操作法兰，看液压缸行程
2、目测液压缸有无外漏油 3、随机停车，查液压系统稳定性．
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叶柄结构
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叶柄结构图片
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一﹑液压缸结构
液压缸内的活塞由轴套及活塞轴的凸肩
沿轴向定位。液压缸可以在活塞上左右移 动,但活塞不能作轴向移动。为了防止液压 缸左、右移动时，液压油从活塞与液压缸 间隙处泄漏,活塞上装有两列带槽密封圈。 当叶轮旋转时,液压缸同步旋转,活塞由于护 罩和活塞轴的旋转带动与叶轮一起作旋转 运动。风机在某工况下稳定工作时,活塞与 液压缸无相对运动。
指示齿轮
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滑块
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大 小 齿 轮
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液压伺服系统的特点
1﹑液压伺服系统是一个跟踪系 统.液压缸的位置(输出)完全跟踪伺 服阀口的位置(输入)而运动.
2﹑液压伺服系统是一个力放大
系统.推动伺服阀所需要的力很小,只
需要几个N,但液压缸克服阻力,完成
推动叶片转动的力则很大,可以达到
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5、手动操作法兰，当叶片角度 达到－30度时，调整液压缸负 向的限位螺丝，叶片之间有2－ 3mm间隙，防止关过头碰伤叶 片
6、连接操作法兰，电动头送电
7、就地与主控配合，远方操作 ，观察开度是否一致.
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风机动叶调节机构及工作原理
风机动叶调节机构及工作原理我公司#5、6炉引、送风机均采用动叶可调轴流式风机。
#7、8炉送风机也采用动叶可调轴流式风机。
为了充分掌握动叶可调轴流式风机的动叶调节机构和工作原理，首先我们要了解动叶可调轴流式风机的有关特性。
一.引、送风机的结构：引、送风机由吸入烟风道、进气室、扩压器、叶轮、主轴、动叶调节机构、传动组、自动控制机构等部分组成。
二.引送风机的工作原理：引送风机的工作原理是基于机翼型理论：当气体以一个攻角α进入叶轮，在翼背上产生一个升力，同时必定在翼腹上产生一个大小相等方向相反的作用力使气体排出叶轮呈螺旋形沿轴向向前运动。
与此同时，风机进口处由于差压的作用，使气体不断地被吸入。
动叶可调轴流式风机，攻角越大，翼背的周界越大，则升力越大，风机的压差越大，风量则小。
当攻角达到临界值时，气体将离开翼背的型线而发生涡流，此时风机压力大，幅度下降，产生失速现象。
三.引送风机相关参数：四.引、送风机液压油系统图：五.引、送风机动叶调节机构工作原理：从液压调节机构来看，液压调节结构可分为两部分：一部分为控制头，它不随轴转动。
另一部分为油缸及活塞，它们与叶轮一起旋转，但活塞没有轴向位移，叶片装在叶柄的外端。
每个叶片用6个螺栓固定在叶柄上，叶柄由叶柄轴承支撑，平衡块与叶片成一定角装设，两者位移量不同，平衡块用于平衡离心力，使叶片在运转中成为可调。
液压调节机构的调节原理大致如下：1.当讯号从控制轴输入要求“+”向位移时分配器左移、压力油从进油管A经过通路2送到活塞左边的油缸，由于活塞无轴向位移，油缸左侧的油压就上升，使油缸向左移动，带动调节连杆偏移，使动叶片向“+”向位移。
与此同时，调节杆（反馈杆）也随着油缸左移，而齿条将带动控制轴的扇齿轮反时针转动，但分配器带动的齿条却要求控制轴的扇齿做顺时针转动因而调节杆就起到“弹簧”的限位作用。
当调节力大时，“弹簧”限不住位置，所以叶片仍向“+”向位移，即为叶片调节正终端位置，但由于“弹簧”的牵制作用，在一定时间后油缸的位移自动停止，由此可以避免叶片调节过大，防止小流量时风机进入失速区。
2MW国电帕克液压站使用说明书9-26
国电联合动力技术有限公司2MW风机液压系统使用说明书Engineering Document Doc No.: PHBJ-IM-11044-A0-0-SH1. 范围本操作说明书适用于国电联合动力技术有限公司2MW风机液压系统使用说明书(以下简称系统); 本操作说明书规定了系统的使用方法，常规保养和常见故障的处理方法。
2. 系统简介本系统主要用于2MW风机的转子刹车和偏航刹车控制。
2.1 系统组成本系统由液压动力站总成和管道组成。
2.2 主要工作参数：2.2.1 主齿轮泵： PGP502A0012CH1H1NE3E2B1B1 (1.2ml/r)最大工作压力： 25 MPa数量： 1台辅应急手动泵: HP10-21A-O-N-B(10.6ml/stroke)2.2.2 电动机电机型号： MS802-4-B14-400/50-IP55输出功率： 0.75 KW转速： 1380 rpm数量： 1台2.2.3 电加热器型号： SK7787-220-170功率： 170W 220VAC 50Hz数量： 1 台2.2.5 供电要求电动机为：三相 AC400V, 50Hz电加热器: 单相 AC220V, 50Hz控制电源和电磁铁电源为： DC24V2.2.6 油箱容积有效容积为12L，最大容积为15L。
2.2.7 液压工作液Mobil SHC 524油液清洁度应保持在NAS 8级（ISO 17/14）,最低不能超过NAS9级( ISO 18/15),油液含水量不超过0.1%。
2.3 外形及安装说明外形, 外接管路及地脚螺钉尺寸见所附外形图3. 工况说明：系统液压回路及相关的技术参数见液压系统原理图和附件样本。
系统由电机泵组(6,7，8)提供动力, 系统压力由溢流阀(13.1)调整至160bar,蓄能器(23)提供应急动力源, 压力传感器(19.3)监控主系统压力,监测范围140-160bar；压力传感器(19.2)监控偏航刹车压力, 监测范围140-160bar；压力传感器(19.1)监控主轴刹车压力,节流阀(24)平时处于关断状态, 在泵卸荷时或者蓄能器23维修时才需要开启.3.1 转子制动回路转子制动器系统用来停止转子。
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AP系统动叶可调轴 流风机工作原理
风机液压调节系统
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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1﹑定位轴 2﹑液压缸 3﹑活塞 4﹑主轴 5﹑主轴法兰盘 6﹑伺服器 7﹑控制盘
8﹑双面齿条 9﹑指示齿轮 10﹑大齿轮 11﹑小齿轮 12﹑滑块 13﹑单面小齿条
一﹑液压缸结构
液压缸内的活塞由轴套及活塞轴的凸肩 沿轴向定位。液压缸可以在活塞上左右移 动,但活塞不能作轴向移动。为了防止液压 缸左、右移动时，液压油从活塞与液压缸 间隙处泄漏,活塞上装有两列带槽密封圈。 当叶轮旋转时,液压缸同步旋转,活塞由于护 罩和活塞轴的旋转带动与叶轮一起作旋转 运动。风机在某工况下稳定工作时,活塞与 液压缸无相对运动。
风机液压缸剖面图
需要增大动叶角度时.电动头带动控制 轴顺时针旋转,带动滑块向左移动.此时,由 于液压缸只随叶轮做旋转运动,所以定位轴 及齿套静止不动.齿轮只能以A为支点,推动 与之啮合的单面齿条向左移动,使压力油口 与红色油口接通,兰色油口与回油口相连.压 力油从红色油道不断进入活塞左侧的液压 缸内,液压缸不断向左移动.同时活塞右侧液 压缸内的工作油从兰色油道通过回油孔返 回油箱,液压缸向左移动,动叶片的角度增大 ,风机输送的流量及全压随即升高.
二﹑液压缸反馈原理 当液压缸向右移动时,定位轴被 带动同时向右移动。但由于滑块不 动,所以齿轮以B为支点,单面齿条向 左移动。这样又使伺服阀将油道兰 色与红色油道的油孔关闭,液压油缸 随之处在新的平衡位置不再移动。 而动叶片亦在关小的状态下工作,这 就是反馈过程。在反馈时齿轮带动 指示轴旋转,将动叶片关小的角度显 示出来。
当液压缸向左移动时,定 位轴也同时向左移动.齿轮以 B为支点,齿条向右移动,于是 伺服阀又将油道C和D的油 孔关闭,动叶片又在新的角度 下稳定工作.
顺时针开
左移
电动头
控制盘
逆时针关
滑块
右移 左移
定位轴不动
开
左侧进油
左移
叶片
关
液压缸
右侧进油
左移
油口开
伺服阀杆
右移
左移
单面齿条
右移
开
定位轴
右移 右移 油口关
活塞轴中心装有定位轴 ,当液压缸左 、右移动时会带动定位轴一起移动。 控制头等零件是静止不动的。 风机如在某工况下稳定工作时 ,动叶 片也在某一角度下运转。此时伺服阀 将油道C和D的油孔关闭,活塞左右两侧 的工作油无进油、回油 ,动叶片的角度 固定不变。
液压缸工作原理 降低风机流量及全压时 ,电动头驱动控制盘 7 逆时针旋转 , 带动滑块 12 向右移动。此时液压 缸只随叶轮作旋转运动 , 定位轴 1 及与之相连的 双面齿条8静止不动。于是大齿轮10只能以A为 支点,推动与之啮合的单面小齿条13往右移动。 压力油口与兰色油道相通,红色油道与回油口接 通 , 压力油从兰色油道不断进入活塞 3 右侧的液 压油缸内,使液压油缸不断向右移动。活塞左侧 液压油缸内的工作油从红色油道通过回油孔返 回油箱。液压油缸与叶轮上的每个动叶片的调 节杆相连 , 当液压油缸向右移动时 , 动叶片的角 度减小,风机输送流量与全压随即降低。
3﹑液压伺服系统是一个反馈系统. 电动头旋转运动最终变成了齿条的直线 运动,使伺服阀油口的缝隙发生变化,液压 缸移动.而液压缸运动的结果又使油口缝 隙保持原来的比例关系.使液压缸停止运 动,这种作用称做负反馈.因为反馈是由于 缸体和阀体的刚性连接而完成的,所以这 种反馈又称为刚性负反馈.负反馈的结果 总是输入信号变小以至消除.如果没有这 个负反馈,液压缸是无法工作的.
双面齿条
右移 右移
滑块不动
指示轴
关
逆时针
伺服阀杆
左移
单面齿条
左移
大齿轮
顺时针
伺服阀杆
单面齿条
伺服阀套
指示盘
指示齿轮
滑块
大 小 齿 轮
液压伺服系统的特点 1﹑液压伺服系统是一个跟踪系 统.液压缸的位置(输出)完全跟踪伺 服阀口的位置(输入)而运动. 2﹑液压伺服系统是一个力放大 系统.推动伺服阀所需要的力很小,只 需要几个N,但液压缸克服阻力,完成 推动叶片转动的力则很大,可以达到 25巴.推动液压缸的能量由液压泵提 供.