风力发电机组液压系统相关知识讲解

• 2).用途
• ◆作卸荷阀用
• ◆作远程调压阀
• ◆作高低压多级控制阀
• ◆作顺序阀
• ◆用于产生背压（串在回油路上）。
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• 3.减压阀：功用是降低系统中某一支路的压力。 • 减压阀是使出口压力低于进口压力的压力控制阀。
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• 4.电液比例阀概述
•
比例电磁阀是作为功率控制元件,根据输入的电信号电压值的大小,
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PART 04
液压系统的组成
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液压系统的组成
动力部分；电动机、液压泵 工作介质；液压油
执行部分；液压缸 控制部分；控制阀等 辅助部分；油箱、油管、过滤器等
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电动机
整个系统的动力源，为液压泵提供机械能。
液压泵
将电动机输入的机械能转换为压 力能输出，为执行元件提供压力 油。
Composition of hydraulic system
PART 05 刹车器
Brake
目录 / CONTENTS
PART 06 系统图纸
System drawings
PART 07 日常维护及定检
Routine maintenance and inspection
PART 08 故障处理
Fault handling
右两端分别输入相同压力和流量的油液，则活塞上产生的推力和往返
速度也相等。这种液压缸常用于往返速度相同且推力不大的场合。
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• 如图所示为单活塞杆式液压缸结构图。缸体1和底盖焊接成一体。活塞2靠支撑环
4导向用Y型密封圈5密封，活塞2与活塞杆3用螺纹连接。活塞杆3靠导向套6、8
导向，用V型密封圈7密封。端盖9和缸体1用螺纹连接，螺母10用来调整V型密封
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• 4.压力控制阀
• 在液压传动中，用来控制和调节液压系统压力高低的阀类
• 1).溢流阀:功用主要是通过阀口溢流，是被控制系统的压力维持恒定实
现液压系统的压力调节，压力稳定和防止过载。还可作背压阀
• 定压溢流作用-----在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。 当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢 回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开 启）。安全保护作用------系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规 定的极限（系统压力超过调定压力）时开启溢流，进行过载保护，使系统 压力不再增加（通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10％～20 ％）。
• ◆选择液流方向。 • ◆区分高低压油。 • ◆保护泵正常工作（防止压力突然增高，反向传给泵，造成反转或损坏）。 • ◆泵停止供油时，保护缸中活塞的位置 • ◆作背压阀用，提高执行元件的运动平稳性（背压作用－保持低压回路的压力）
• 2).换向阀 ：利用阀芯和阀体间的相对运动，来变换油路的方向。
• 换向阀是借助于阀芯与阀体之间的相对运动，使之与阀体相连的各油路实现接 通、切断，或改变液流方向的阀类。
• ◆ 比例控制阀：这种阀的输出量与输入信号成比例。它们是一种可按 给定的输入信号变化的规律，成比例的控制系统中液流的参数的阀类， 多用于开环液压程序控制系统。
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• ◆数字控制阀：用数字信息直接控制的阀类。
• (3)按功能和用途可分为
• ◆溢流阀 • ◆减压阀 • ◆顺序阀 • ◆平衡阀 • ◆压力继电器等
密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力 高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大 流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中泵 。(现场 使用)
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• 为了保证齿轮泵的正常工作,使吸油腔与压油腔被齿与齿的啮合接触线隔开而不连,通,要求齿轮 的重叠系数大于1,由于重叠系数大于1,当一对齿轮尚未脱开啮合前.后一对齿轮就开始进入啮合. 在这段时间内,同时有两对齿轮进入啮合,在它们之间形成一个封闭的容腔,称为闭死容积.由于闭 死容积在两对齿轮啮合过程中其大小是变化的,当容积减小时,会造成液体压力的急剧升高而产生 瞬时压力冲击,而容积增大时,会形成局部真空这种现象称为困油现象.会产生噪声,容积效率降低 并影响泵的工作平稳和寿命.一般采取在侧板或轴套开泄荷沟槽.
超过额定风速时；发电机输出功率超过最大功率限制时，液压系统开始 泄压，叶尖在离心力和弹簧力的作用下弹出，在叶尖轴上的螺旋导槽作 用下，与叶片主体成90°，增大叶片阻力降低转速
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液压系统在风力发电机组中的应用
2、变桨距风机液压变桨距装置 电—液伺服变桨也称液压变桨，这种变桨距系统的 工作动力是电动液压泵，传递介质是液压油，控制 元件是电磁阀，通过将油缸活塞杆的径向运动为桨 叶的圆周运动来实现桨叶的变桨距动作
• (1)按用途分
• ◆ 压力控制阀
• ◆ 流量控制阀
• ◆方向控制阀
• (2)按控制方式分
• ◆开关（或定值控制）阀：借助于手轮、手柄、凸轮、电磁铁、弹簧 等来开关液流通路，定值控制液流的压力和流量的阀类，统称普通液 压阀。
• ◆伺服控制阀：其输入信号（电气、机械、气动等）多为偏差信号(输 入信号与反馈信号的差值), 以连续成比例的控制液压系统中压力流量 的阀类，多用于要求高精度、快速响应的闭环液压控制系统。
• 2 液压缸
• 1) 液压缸的特点: • ◆结构简单, 制造容易,维修方便,工作可靠 • ◆重量轻,传力大,寿命长 • ◆运动惯性小,制动精度高,可作频繁换向 • ◆易于实现远控和自控. • 2)液压缸是液压系统中的执行元件，它的职能是将液压能转换成机械能。液压缸的输入量是流
体的流量和压力，输出的是直线运动速度和力。液压缸的活塞能完成直线往复运动，输出的直 线位移是有限的。
圈的松紧。缸底端盖和活塞杆头部都有耳环，便于铰接。因此这种液压缸在往复
运动时，其轴线可随工作需要自由摆动。
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•
上图所示为柱塞式液压缸，它只能实现一个方向的运动，回程靠重力
或弹簧力或其它力来推动。为了得到双向运动，通常成对、反向的布置使
用。柱塞2靠导向套3来导向，柱塞与缸体不接触，因此缸体内壁不需精加
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液压系统在风力发电机组中的应用
4、风力机高速刹车系统 高速轴液压制动系统也是风机一个保护系统，在风 机启动前是靠液压压力作用使得制动钳或刹车片抱 紧高速轴刹车盘起到制动作用，这样风轮就处于停 车状态。
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PART 03
液压系统的安全注 意事项及事故案列
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安全注意事项
机械夹伤
液压系统中刹车卡钳等有机械 夹伤的危险，工作中应做好安 全措施
机械砸伤
液压系统安装位置特殊、且部 件较重、工作过程中应注意高 空坠物砸伤工作人员
防触电
液压系统中有电气回路，液压 泵电机工作电压为690V，检查 电气回路过程中应注意落实安 全措施
易燃易爆
液压系统中使用液压油，属易 燃易爆物品，工作过程中应严 禁烟火等
特种危险
在维修液压系统之前，整个液 压系统尤其是蓄能器必须卸压
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如图所示为双作用双活塞杆式液压缸结构图，主要由缸体4、活塞5、和 活塞杆1等零件组成，活塞5和活塞杆1用开口销8连接。活塞杆1 分别 由导向套7和9导向，并用V型密封圈6密封，螺钉2用于V型密封 圈的 松紧。两个端盖3上开有进出油口。
•
当液压缸右腔进油、左腔回油时，活塞左移；反用面积相同。若左
PART 09 技术交流
Technical exchange
PART 01
液压系统的发展
Developme nt of
hydraulic system
液压系统的发展
虽然帕斯卡作出了这一发现，但却是另一位名叫约瑟·布拉姆的人，在他于1795 年制造的水压
水 机中首次使液压得到了实际使用。在这一水压机中作为媒介利用的液体就是
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液压系统在风力发电机组中的应用
3、风力机迎风控制液压系统 风力发电机组偏航系统主要由偏航检测与控制部分、 偏航机构、保护装置三大部分组成。 电机是偏航的动力来源，减速机是将电机输出的高 速转变成低速的机构，那么在一般的偏航系统中偏 航刹车部分一般由两部分组成，一个是安装在驱动 电机后端的电机电磁制动器，一部分是安装在偏航 轴承附近的液压偏航
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液压缸
将液压能转变成直线往复式的机械能的能量 转换 装置，它使运动部件实现往复直线运动。
控制阀
通过控制系统内流体的压力、方 向和流量，改变执行机构的力、 速度和方向。
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辅助部分
储油、保压、滤油、检测
工作介质
液压系统中，液压油液是传递动 力和信号的工作介质。同时，它 还起到润滑、冷却和防锈的作用。
风力发电机组液压系统相关知识讲解
前言 Introduction
液压系统将动力从一种形式转变成另一种形式，这一过程通过利用密闭液体作为媒介而完成。通 过密闭液体处理传递力或传递运动的科学叫做“液压学 液压学科学是一门年轻的科学——仅有数百年历史。它开始于一位名叫布莱斯·帕斯卡的人发现 的液压杠杆传动原理。这一原理后来被称为帕斯卡定律。
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液压系统的发展
第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压 传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。 在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工 业会”。近20~30 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。
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PART 02
液压系统的应用
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液压的应用
塑料加 工机械
土木水利工程 用的防洪闸门 提升装置、河 床升降装置等
桥梁操纵 机构
压力机 械、机 床
旋转舞 台
工程机械 建筑机械 农业机械
飞机起落 架收放装 置、方向 舵控制装 置
钢铁工业 用冶金机 械、提升 装置等
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液压系统在风力发电机组中的应用
1、定桨距风力机功率控制液压系统 定桨距风力机控制液压系统中，风轮吸收功率随风速的变化而变化（桨 叶的结构使得它在风的作用下发生弹性变化）。当风速超过额定风速时， 必须通过叶片的失速效应来降低风能利用率。 失速控制一般采用叶尖扰流器控制，其方法就是将一个液压单元装在叶 轮轮毂处，在每个桨叶端部各装一个液压缸，叶尖扰流器同液压单元相 联，通过连接在液压缸活塞杆和叶尖轴之间的钢丝绳驱动叶尖运动。
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• 4.方向控制阀
• 方向控制阀是用来改变液压系统中个油路之间液流通断关系的阀类。如单 向阀、换向阀及压力表开关。单向阀有普通单向阀和液控单向阀。
• 1).单向阀：只允许油液朝一个方向流动，不能反向流动,如图所示，普通单向
阀的作用是使液体只能沿一个方向流动，不许它反向倒流。
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• 主要用途：
PART 01 液压系统的发展
Development of hydraulic system
PART 02 液压系统的应用
Application of hydraulic system in wind turbine
PART 03 安全注意事项
Safety precautions
PART 04 液压系统的组成
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大 约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers) 发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康 斯坦丁•尼斯克(G•Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动 (液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。
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• 1 液压泵
• 1.)液压泵的作用：是将驱动它的工作电动机输入的机械能转换成油液的 压力能。是液压系统的心脏
• 2.)液压泵的分类 • 齿轮泵 、叶片泵 、柱塞泵 • 齿轮泵：是一种定量泵具有结构简单紧凑成本低工作可靠使用维修方便
自吸性能好及滤油精度不高等优点。 • 齿轮泵分为内啮合和外啮合一般使用的是渐开线圆柱直齿形外啮合齿轮 • 柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使
工。柱塞是端部受压，为保证柱塞缸有足够的推力和稳定性，柱塞一般较
粗，重量较大，水平安装时易产生单边磨损，故柱塞缸宜垂直安装。水平
安装使用时，为减轻重量和提高稳定性，而用无缝钢管制成柱塞
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3. 液压控制阀
液压控制阀的概述：在液压系统中，专门用来控制液流的方向、压 力和流量的元件统称为液压控制阀
• 1)压力控制阀的分类