偏航系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)
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1、 偏 航 系 統(tǒng) 1.概述 XWEC-Jacobs43/600風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)主要由偏航檢測部分、機(jī)械傳動部分、扭纜保護(hù)裝置三大部分組成,偏航采用主動對風(fēng)形式。在機(jī)艙后部有兩個(gè)互相獨(dú)立的傳感器—風(fēng)速計(jì)和風(fēng)向標(biāo),風(fēng)機(jī)對風(fēng)向的檢測由風(fēng)向標(biāo)來完成。當(dāng)風(fēng)向發(fā)生變化時(shí),風(fēng)向標(biāo)將檢測到風(fēng)機(jī)與主風(fēng)向之間的偏差,控制器將控制偏航驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)動機(jī)艙對準(zhǔn)主風(fēng)向。 偏航系統(tǒng)主要包括2個(gè)偏航驅(qū)動機(jī)構(gòu)、一個(gè)經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的帶內(nèi)齒圈的四點(diǎn)接觸球軸承、偏航保護(hù)以及一套偏航剎車機(jī)構(gòu)組成。 偏航驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括1個(gè)偏航電機(jī),1個(gè)減速比為1590的4級行星減速齒輪箱、一個(gè)用于調(diào)整嚙
2、合間隙的偏心盤和1個(gè)齒數(shù)為14的偏航小齒輪。 偏航剎車分為兩部分。一為與偏航電機(jī)軸直接相連的電磁剎車;另一為液壓閘,與液壓系統(tǒng)連接,當(dāng)風(fēng)機(jī)需要偏航時(shí),泄油松閘,偏航開始;當(dāng)風(fēng)機(jī)對風(fēng)時(shí),壓力油進(jìn)入偏航剎車體,偏航剎車動,偏航結(jié)束。在偏航剎車時(shí),由液壓系統(tǒng)提供約120~140bar的壓力,使與剎車閘液壓缸相連的剎車片緊壓在剎車盤上,提供制動力。偏航時(shí),液壓釋放但保持15~30bar的余壓,這樣,偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩,大大減少風(fēng)機(jī)在偏航過程中的沖擊載荷使齒輪破壞。偏航系統(tǒng)見下圖: 1.偏航電機(jī)2.偏航減速器3.偏心盤4.螺栓M16×90 5.加厚墊片6.偏航小齒輪7.
3、壓板8.內(nèi)六方螺釘M14×20 9.偏航軸承10.螺栓M20×75 11.墊片12.剎車固定塊13.調(diào)整板14.墊板15.螺栓M20×210 16.墊片17.閘規(guī)18.偏航剎車盤 2. 偏航電機(jī) 偏航電機(jī)是多極電機(jī),轉(zhuǎn)速有三種:0.75kw/935rpm、0.55KW/695rpm和0.37KW/450rpm,分別適用于風(fēng)向變化頻繁和主風(fēng)向比較固定的情況。 偏航電機(jī)的電壓等級為690V,內(nèi)部繞組接線為星形。電機(jī)的軸末端裝有一個(gè)電磁剎車裝置,用于在偏航停止時(shí)使電機(jī)鎖定,從而將偏航傳動鎖定。 附加的電磁剎車手動釋放裝置,在需要時(shí)可將手柄抬起剎車釋放
4、。 2.1 偏航電機(jī)電磁剎 電磁剎車的原理如右圖所示: 2.1.1工作原理 電磁剎車線圈的直流電取自電機(jī)的一相繞組, 經(jīng)整流橋整流后供電。當(dāng)偏航電動機(jī)工作,則電 磁鐵(5)帶電,吸引移動銜鐵(4),克服制動 彈簧(9)的作用,與剎車盤(2)分離。剎車盤 上裝有摩擦層,固定在開槽的軸套(6)上,通過 一個(gè)鍵(7)與電機(jī)軸(1)相連并一起轉(zhuǎn)動。 偏航停止,電磁線圈隨之失電,移動銜鐵(4) 在制動彈簧(9)的推動下,與剎車盤(2)的摩擦 層接觸并施加壓力,從而實(shí)現(xiàn)制動。 2.1.2氣隙調(diào)整 氣隙(11)為電磁鐵(5)與移動銜鐵(4)之間的間隙,它的
5、最大值可達(dá)初始值的4倍。氣隙應(yīng)定期檢查,因?yàn)閯x車盤(2)的摩擦層的磨損會使間隙增加。松開螺栓(8)調(diào)整剎車調(diào)節(jié)器(3)使氣隙達(dá)到要求值。調(diào)整螺帽(10)使制動彈簧受壓,然后使移動銜鐵與剎車盤分離,讓軸轉(zhuǎn)動,注意觀察是否正常。 2.2偏航剎車整流器 偏航整流橋?yàn)橐粏蜗蛘麟娐?,將取自于偏航電機(jī)一相繞組的交流整流后供給電磁剎車線圈。整流板安裝在偏航電機(jī)的接線盒內(nèi)。 3.偏航減速齒輪箱 偏航減速器為一個(gè)四級行星傳動的齒輪箱,在正常的運(yùn)行情況下是免維護(hù)的。一般情況下,在運(yùn)行期間檢查是否有泄露、定期對油位進(jìn)行檢查和更換潤滑油。 3.1潤滑 XWEC-Jacobs43/600風(fēng)
6、力發(fā)電機(jī)組的偏航減速器采用浸油潤滑,所有的傳動齒輪都在浸沒在潤滑油中。潤滑油的種類是Mobilgear SHC 320,未經(jīng)制造商同意,不允許更換或混用其他種類的油。 偏航減速箱的運(yùn)行溫度不得超過85℃! 3.2加油和更換油 偏航減速箱在供貨時(shí)沒有加油。在使用之前,先檢查減速箱配備的附件如:油位計(jì)、通氣帽、放油閥等是否齊全。初次加油時(shí),應(yīng)保證使減速器處于安裝位置狀態(tài),卸開通氣帽,加油使油位超過油位計(jì)的下限,但不超過上限。 需要更換油時(shí),打開放油閥的同時(shí)打開通氣孔,以保證箱體內(nèi)的油能比較快地流出。在可能情況下,可以使偏航先運(yùn)轉(zhuǎn)將油溫升高,這樣更有利于油的流動。 3.3運(yùn)轉(zhuǎn)
7、在初次運(yùn)轉(zhuǎn)之前,檢查通氣孔是否暢通,運(yùn)轉(zhuǎn)過程中應(yīng)確保通氣孔沒有被堵塞。如果通氣孔被堵塞,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)減速器內(nèi)部會產(chǎn)生壓力,而且有可能破壞密封環(huán)。 在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,注意檢查減速器運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)并且沒有產(chǎn)生過度的噪音。檢查是否有油滲漏現(xiàn)象。如有異常情況,立即與制造/供應(yīng)商進(jìn)行聯(lián)系。 3.4偏航小齒輪與內(nèi)齒圈的嚙合間隙 為保證偏航小齒輪與內(nèi)齒圈的嚙合良好,其嚙合間隙應(yīng)為0.3~0.6mm。這個(gè)間隙在組裝時(shí)已經(jīng)調(diào)整好,在試運(yùn)轉(zhuǎn)或更換偏航零部件后,應(yīng)對偏行間隙進(jìn)行檢查,如果不合適,可通過偏心盤進(jìn)行調(diào)整。 3.5偏心盤 偏航減速器是通過偏心盤與機(jī)艙底座相連的。偏心盤上減速器安裝螺栓孔分布圓φ250和
8、與機(jī)艙底座的安裝孔分布圓φ325之間不同心,偏心距為2.5mm。通過轉(zhuǎn)動偏心盤即可調(diào)整偏航小齒輪與圈嚙合中心距,從而調(diào)整嚙合間隙至要求范圍。 3.6檢查 按照第三章——維護(hù)間隔的要求 檢查偏航減速箱/偏心盤和偏心盤/機(jī)艙底座的螺栓連接,緊固力矩為: M16 T1=280Nm M14 T2=190Nm 檢查油位,不低于油位下限。 檢查電機(jī)接線盒中電纜的連接是否松動; 檢查減速箱體上的螺栓是否松動。 4.偏航軸承 偏航軸承采用四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構(gòu)。為了保證偏航軸承的承載能力,軸承采用“負(fù)游隙”,使軸承有一定的阻尼力矩。偏航軸承的安裝位置見
9、下圖:(緊固力矩 T=560Nm) 圖5-3 4.1 偏航軸承潤滑 偏航軸承,應(yīng)對軸承滾道和齒面進(jìn)行潤滑。充分潤滑可以降低摩擦力,并且能有效保護(hù)密封免受腐蝕。因此,軸承在運(yùn)行其間必須保持足夠的潤滑。長時(shí)期停止運(yùn)轉(zhuǎn)的前后也必須加足新的潤滑脂。這在冬天來臨之前尤為重要。 軸承滾道采用的潤滑脂型號是Molykote TTF5 2。 軸承的密封應(yīng)每隔6個(gè)月檢查一次,將密封上的臟物及時(shí)清除。如有損壞,及時(shí)更換。 內(nèi)齒圈和小齒輪的齒面的潤滑為噴涂Voleer 2000E,使齒面潤滑充分。潤滑的方法和周期詳見第三章——維護(hù)間隔。 4. 2
10、檢查螺栓連接 偏航軸承在安裝運(yùn)行后,在運(yùn)轉(zhuǎn)的第一個(gè)月,檢查內(nèi)圈和外圈安裝螺栓的預(yù)緊力矩,以后每隔半年檢查一次。緊固力矩 T=560Nm。 5. 偏航剎車 5. 1 簡介 偏航剎車閘為液壓卡鉗形式,型號為:BCH76A。在偏航剎車時(shí),由液壓系統(tǒng)提供約120~140bar的壓力,使剎車片緊壓在剎車盤上,提供足夠的制動力。偏航時(shí),液壓釋放但保持15~30bar的余壓,這樣一來,偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩,減少風(fēng)機(jī)在偏航過程中的沖擊載荷。偏航剎車的安裝見下圖:螺栓M20緊固力矩 T=560Nm 1.剎車固定塊 2.調(diào)整板 3.閘規(guī) 4
11、.墊板 5.剎車盤 5. 2 偏航剎車盤 偏航剎車盤由三部分相同的扇形組成一個(gè)圓環(huán)。安裝時(shí)應(yīng)注意接縫處不能出現(xiàn)明顯臺階,否則影響剎車閘片正常工作。風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中,有可能使油脂滴落到剎車盤上。油脂的存在會降低使剎車片失去功效,必須及時(shí)將其擦拭干凈。 5. 3 偏航閘墊間隙 偏航閘墊2和4是用來調(diào)整閘規(guī)的上下閘體與剎車盤對中,并保持一定的間隙。如果偏航聲音太大,則有可能是因?yàn)殚l墊間隙不當(dāng)。用高度尺分別測量計(jì)算上下閘體到偏航剎車盤的距離,如果差值大于0.5mm,可分別調(diào)整閘墊2和4的厚度,確保上下閘體與剎車盤對中。 5. 4 偏航閘墊的更換 偏航閘體的剖面見下圖,偏航閘墊的摩
12、擦層厚度小于3mm時(shí),就需要更換新的閘墊。 更換方法如下: Ø 風(fēng)機(jī)在停機(jī)狀態(tài)。按下“緊急停機(jī)”,使系統(tǒng)泄壓,打開手閥10.2 使偏航 余壓為零。 Ø 拆下閘體一側(cè)的三個(gè)螺栓M16(6),以及閘墊擋塊(5)和調(diào)整墊(8)。 Ø 小心用一個(gè)撬棍插入閘盤和閘墊之間,使閘規(guī)活塞(2)完全進(jìn)入油缸中。此時(shí)在閘盤和閘墊之間出現(xiàn)間隙。 Ø 取出舊閘墊,將新閘墊安放就位。 Ø 安上閘墊擋塊(5)和調(diào)整墊(8),擰緊螺栓M16,力矩210Nm。 Ø 恢復(fù)偏航管路連接。 Ø 關(guān)閉手閥10.2,系
13、統(tǒng)建壓正常后,在測油嘴(7)接上排氣管,進(jìn)行排氣,直到均勻噴油,無空氣氣泡出現(xiàn)為止。 5. 5 調(diào)整墊片(8) 調(diào)整墊片是為了保證閘墊擋塊(5)和閘墊之間的接觸間隙。不同的閘規(guī)其厚度可能不同,具體計(jì)算如下: Ø 用深度尺測量閘墊和閘體邊緣之間的A和A'值。測量時(shí),閘墊頂緊另一側(cè)擋塊。同樣測量擋塊的B和B',如圖所示。 Ø 調(diào)整墊片(8)的厚度 厚度E的公差范圍為: Ø 安裝調(diào)整墊片(8)和閘墊擋塊(5)。緊固力矩210Nm(螺栓M16),見下圖。 Ø 測量間隙J。任一點(diǎn)的測量最大允許值為0.0
14、3mm。 5. 6 偏航余壓調(diào)整 偏航時(shí)保留一定的預(yù)壓是為了保持平穩(wěn),防止風(fēng)向的突變對偏航系統(tǒng)造成沖擊。偏航預(yù)壓的調(diào)整是通過調(diào)整減壓閥13.1來實(shí)現(xiàn)的。方法如下: Ø 在閘體的測油嘴接上測量表頭,手動偏航; Ø 觀察表頭指示值,壓力在15bar~30bar之間。 Ø 如果壓力不在規(guī)定范圍內(nèi),調(diào)整13.1; Ø 如果偏航聲音太響,排除閘墊間隙不合適的可能后,可適當(dāng)降低預(yù)壓值。 6.風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀 6. 1風(fēng)向標(biāo) 檢查: Ø 支架的安裝 Ø 螺帽的安裝,如有需要緊固螺栓,并更換損壞的螺栓 Ø
15、 電線的連接,拉一拉導(dǎo)線是否牢固 Ø 沒有夾緊時(shí)風(fēng)向標(biāo)的轉(zhuǎn)動 Ø 摸擬風(fēng)向檢查機(jī)艙的轉(zhuǎn)動,檢查機(jī)艙的方向 Ø 標(biāo)記點(diǎn)應(yīng)對準(zhǔn)機(jī)艙頭部 6. 2風(fēng)速儀 檢查: Ø 風(fēng)速儀的安裝 Ø 檢查沒有夾緊時(shí)的轉(zhuǎn)動 風(fēng)速儀停止檢查風(fēng)速值是否為0米/秒。 一. 偏航控制 偏航過程分自動偏航、解纜和手動偏航三個(gè)過程。其中手動偏航優(yōu)先級最高。在偏航過程中不論是對風(fēng)偏航還是側(cè)風(fēng)偏航,確定在半分鐘內(nèi)風(fēng)向在某一方位的頻率的高低最為關(guān)鍵,頻率取得低,會造成偏航電機(jī)的頻繁啟動和停止,頻率取得高,會降低對風(fēng)或側(cè)風(fēng)的靈敏度,影響風(fēng)機(jī)的出力。
16、 自動偏航又分為對風(fēng)偏航和90°側(cè)風(fēng)偏航。自動對風(fēng)偏航是在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)無故障,風(fēng)速持續(xù)10分鐘達(dá)到偏航風(fēng)速,電網(wǎng)電壓和頻率持續(xù)10分鐘無異常后執(zhí)行的。首先采樣半分鐘的風(fēng)向,通過半分鐘內(nèi)風(fēng)向在某一方位的頻率來判斷現(xiàn)在風(fēng)機(jī)是正好對風(fēng),還是需要順時(shí)針偏航或逆時(shí)針偏航。故障狀態(tài)、風(fēng)速過低或風(fēng)速過高,自動對風(fēng)偏航均會停止。手動停機(jī)時(shí)自動偏航也停止。 90°側(cè)風(fēng)偏航過程在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)意外故障時(shí)執(zhí)行。采樣半分鐘風(fēng)向,執(zhí)行側(cè)風(fēng)偏航過程。當(dāng)風(fēng)向的采樣值說明現(xiàn)在正好側(cè)風(fēng),執(zhí)行偏航制動,側(cè)風(fēng)過程結(jié)束。 偏航電機(jī)的正反轉(zhuǎn)接觸器不僅在控制軟件上,而且在電路硬件設(shè)計(jì)上均實(shí)現(xiàn)互鎖,確保偏航系統(tǒng)的安全。
17、 扭纜保護(hù)包括偏航計(jì)數(shù)器和扭纜開關(guān)兩級保護(hù)。 偏航計(jì)數(shù)器有三個(gè)位置開關(guān),分別表示順偏位置、中間位置和逆偏位置。它由小齒輪輪與偏航盤相嚙合,在偏航動作的同時(shí)也會帶動偏航計(jì)數(shù)器內(nèi)部的齒輪轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)動一定圈后,會觸動順偏位置開關(guān)或逆偏位置開關(guān)。計(jì)算機(jī)接收到信號后進(jìn)行判斷解纜,解纜后未觸到開關(guān)時(shí)信號消失,當(dāng)觸動中偏位置開關(guān)時(shí)表示解纜結(jié)束。 解纜偏航過程在收到順/逆時(shí)針偏航位置開關(guān)信號時(shí)執(zhí)行,表示風(fēng)機(jī)向一個(gè)方向偏航過多。不論正在執(zhí)行對風(fēng)偏航還是側(cè)風(fēng)偏航,都停止執(zhí)行偏航制動,執(zhí)行逆/順時(shí)針解纜偏航。當(dāng)收到中間位置開關(guān)信號時(shí)執(zhí)行偏航制動,自動清除故障信息,返回自動偏航過程。 扭纜開關(guān)是電纜扭轉(zhuǎn)的最后
18、一級保護(hù)。這一級保護(hù)是假設(shè)偏航計(jì)數(shù)器或計(jì)算機(jī)控制失靈,持續(xù)向一方向偏航時(shí)間過長,以致連在扭纜開關(guān)上的金屬線全部繞在電纜上(金屬線的長度可以在電纜上繞3.5圈),拉動扭纜開關(guān),引起控制系統(tǒng)的安全鏈動作。這一級動作完全由硬件來實(shí)現(xiàn)。 在機(jī)艙頂部有手動左/右偏航開關(guān),在塔架底部計(jì)算機(jī)柜內(nèi)有手動左/右偏航按鈕,中央監(jiān)控機(jī)也有手動左/右偏航按鈕,均可執(zhí)行手動偏航。手動偏航級別最高,風(fēng)機(jī)只要收到手動偏航信號,終止所有的偏航過程執(zhí)行新的手動偏航指令。當(dāng)手動偏航信號消失時(shí)執(zhí)行偏航制動,返回自動偏航過程。手動偏航中,機(jī)艙的偏航比計(jì)算機(jī)柜內(nèi)的手動偏航命令級別高,計(jì)算機(jī)柜內(nèi)的手動偏航命令比中央監(jiān)控的偏航命令級別高
19、。就地的偏航可以中斷中央監(jiān)控的手動偏航命令,機(jī)航的偏航可以中斷就地的手動偏航命令(手動偏航停止命令只對手動偏航命令有效,不會中斷自動對風(fēng)偏航或自動側(cè)風(fēng)偏航)。 除此之外還要檢測偏航電機(jī)過載信號,對風(fēng)、側(cè)風(fēng)偏航過程中設(shè)有偏航時(shí)間過長的保護(hù),解纜過程中設(shè)有兩個(gè)位置開關(guān)信號同時(shí)收到的故障檢測,解纜后300秒位置開關(guān)信號仍未消失的故障檢測,以及扭纜開關(guān)動的故障檢測。 二. 剎車釋放 在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)無故障,風(fēng)速持續(xù)10分鐘達(dá)到啟動風(fēng)速,電網(wǎng)電壓和頻率持續(xù)10分鐘無異常,偏航系統(tǒng)顯示現(xiàn)在處于對風(fēng)狀態(tài)時(shí)執(zhí)行松剎車過程。釋放圓盤閘1、圓盤閘2后2秒檢測圓盤閘1和圓盤閘2的松閘信號反饋,超過2秒沒有收到松閘反饋信號,則出現(xiàn)剎車1沒有松開或剎車2沒有松開的故障,執(zhí)行安全剎車過程,同時(shí)執(zhí)行側(cè)風(fēng)偏航過程,表示剎車系統(tǒng)有故障,否則執(zhí)行收回葉尖命令,剎車釋放過程結(jié)束。 如果風(fēng)速過低,或控制系統(tǒng)上電處于10分鐘測風(fēng)狀態(tài)時(shí),也可以強(qiáng)制啟動方式釋放閘盤。 10 互聯(lián)網(wǎng)2
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