上海汇益液压站使用说明指导书.doc

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沈阳华创1.5MW风电刹车油站

使用维护说明书

上海汇益控制系统股份
SHANGHAI HUIYI CONTROL SYSTEM CO., LTD

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2024年5月

目 录
第一章 1.5MW风电刹车油站介绍 - 1 -
1.1概述 - 1 -
1.2刹车油站关键组成部件 - 4 -
1.2.1泵站介绍 - 4 -
1.2.2控制阀块组件介绍 - 6 -
1.2.3手动泵组件介绍 - 9 -
1.2.4电气箱 - 9 -
第二章 1.5MW风电刹车油站调试 - 11 -
2.1调试目标 - 11 -
2.2调试前准备工作 - 11 -
2.3调试方法和步骤 - 11 -
第三章 1.5MW风电刹车油站使用维护 - 15 -
3.1使用维护要求 - 15 -
3.2使用维护规程 - 15 -
3.3定时维护内容和要求 - 15 -

第一章 1.5MW风电刹车油站介绍
1.1概述
1.5MW风电机组液压刹车油站关键功效是为偏航及主轴刹车制动器提供动力，它关键由泵站、控制阀块组件、手动泵组件及电气端子箱等部件组成。
刹车油站各组成部件关键功效以下：
1）泵站关键功效是储存、冷却、过滤液压油，给蓄能器充液打压，并为刹车系统提供动力；
2）控制阀块组件关键功效是经过对溢流阀、减压阀压力设定、电磁阀线圈通/断电控制和必需压力检测反馈，来实现系统过载保护、驱动偏航刹车及主轴刹车制动器逻辑动作关系；
3）手动泵组件关键作用是在紧急情况下或检修时，给主轴刹车制动器提供动力；
4）电气端子箱是刹车系统各元器件和电气控制柜集中接线接口，线路均按要求打标识，便于接线作业、故障检测。
刹车油站关键结构详见图1.1.1，其中序号①——泵站、②——控制阀块组件、③——手动泵组件、④——电气箱；外形及安装尺寸详见图1.1.2。
3
4
1
2

图1.1.1 刹车油站外形结构图

图1.1.2刹车油站外形及安装尺寸
刹车油站液压工作原理：
1）主轴刹车
序号8.2电磁阀得电，压力油经序号8.14单向阀、8.9节流孔、8.6减压阀、8.8单向阀、8.2电磁阀、序号8.13节流孔至阀块A3油口，经高压软管到高速轴制动器，制动器在压力作用下刹住高速轴。
序号8.2电磁阀失电，制动器压力油经序号8.5单向阀、8.2电磁阀泄压回油箱，高速轴制动器在弹簧力作用下松开高速轴。
2） 阻尼偏航
序号9.1电磁阀得电，截断压力油进入偏航制动器通路；制动器压力油经9.1电磁阀、9.3背压阀泄压回油箱；因为序号9.3背压阀，制动器仍有15bar压力，未完全松开。
3） 快速解缆
序号9.1/9.7得电，截断压力油进入偏航制动器通路；制动器压力油经9.7电磁阀泄压回油箱，制动器在弹簧力作用下完全松开。
4） 手动刹主轴
序号8.2电磁阀手动换向，摇动序号14手动泵，压力油经序号8.15单向阀、8.8单向阀、8.2电磁阀、序号8.13节流孔至阀块A3油口，经高压软管到高速轴制动器，制动器在压力作用下刹住高速轴。
序号8.2电磁阀手动复位后，制动器压力油经序号8.5单向阀、8.2电磁阀泄压回油箱，高速轴制动器在弹簧力作用下松开高速轴。

图1.1.3刹车油站液压原理图

1.2刹车油站关键组成部件
1.5MW风电机组液压刹车油站关键功效是为偏航刹车及主轴刹车制动器提供动力，它关键由泵站、控制阀块组件、手动泵组件及电气箱等部件组成。
1.2.1泵站介绍
1.2.1.1关键组成部件
泵站关键部件由泵组、油箱、集油盘、空滤器、液位计、液位开关组成，详见图1.2.1，其中序号①——泵组、②——空滤器、③——液位开关、④—液位计、⑤——集油盘、⑥——油箱。
5
6
1
2
3
4

图1.2.1泵站结构图
1）泵组
泵组关键部件：电机、钟形罩、联轴器及齿轮泵，详见图1.2.2，其中序号①——电机、②——钟形罩、③——联轴器、④——齿轮泵。

图1.2.2泵组结构图
2）空滤器
空滤器关键作用是过滤空气，预防灰尘进入系统，保持油箱内外大气压力平衡。
3）液位开关
液位开关关键作用是检测油箱液位高度，刹车系统设置低液位报警，NC触点。注：液位开关可选装温度开关，PT100热敏电阻输出，NC或NO触点。
4）液位计
液位计，可目视检验油箱液位高度及油温。
注意：系统注油时，必需借助液位计控制油液加注，以免加注过多油液溢出或加注过少损坏齿轮泵。提议加注至液位计视窗最上端即可，此时泵站可泵出约16.5L油液（液位在最高液位、吸油滤芯之间，为系统可用油液，液位低于吸油滤芯，系统将无法使用）。
5）油箱
2
油箱关键由压铸铝油箱、盖板组成，详见图1.2.3，其中序号①——压铸铝油箱、②——盖板；油箱关键作用是储存、冷却液压油。
1

图1.2.3油箱结构图
6）集油盘
集油盘详见图1.2.4，其关键作用是在维修或更换高压滤芯时，搜集系统漏油，预防污染环境。

图1.2.4集油盘结构图
1.2.1.2技术参数
1）油箱总容积 ：20L，有效容积最大16.5L；
2）最大工作压力：Ｐmax＝250bar；
3）最大流量：Qmax=1.88L/min；
4）温度范围：－40℃～70℃；
5）电压：三相400或690V/50Hz（注：订货时，需尤其注明）
1.2.2控制阀块组件介绍
1.2.2.1关键组成部件
控制阀块关键由阀块、蓄能器、高压过滤器、溢流阀、减压阀、电磁阀、单向阀、压力传感器、压力开关及压力表等组成，详见图1.2.5，其中序号①——蓄能器、②——溢流阀、③——阀块、④——压差发讯器、⑤——压力开关、⑥——电磁阀、⑦——减压阀、⑧——高压过滤器、⑨——压力传感器、⑩——截止阀、⑾——单向阀。
1）蓄能器
油站共有两个隔膜式蓄能器，分别是序号7、8.10，其中序号7为2.8L蓄能器，序号8.10为0.075L蓄能器。
2）溢流阀
油站共有三个溢流阀，分别是序号5、8.7和9.3。其中序号5溢流阀设定溢流压力为200bar；序号8.7溢流阀设定溢流压力为110bar；序号9.3溢流阀设定溢流压力为15bar。
3）阀块
偏航刹车、主轴刹车油路均集成在阀块上，集成化程度较高，布局合理，易于操作、维护。
4）压差发讯器
压差发讯器关键用来检测序号2高压过滤器进、出口压差，假如因为油责问题，造成滤芯堵塞，压差发讯器可经过目视/电气讯号报警，提醒立即更换滤芯。
5）压力开关
序号8.11压力开关用来检测主轴刹车回路压力。
6）电磁阀
油站共有三个电磁阀，分别是序号8.2、9.1及9.7。其中序号8.2为两位三通电磁换向阀（带手动换向定位机构）；序号9.1为两位三通电磁换向阀（带手动换向机构）；序号9.7为两位两通电磁换向阀带手动换向机构）。
7）减压阀
序号8.6减压阀设定压力100bar。
8）高压过滤器
序号2高压过滤器关键作用是过滤高压管路油液，预防较大直径固体颗粒进入系统，造成油路堵塞或卡阀等故障。
9）压力传感器
序号3压力传感器关键作用是将压力信号转换为电流信号，并传送到电控系统。
10）截止阀
序号7.1截止阀关键作用时，维修时释放系统压力。
11）单向阀
油站共有八个单向阀，分别是序号4、8.14、8.15、8.4、8.5、8.8、9.4和9.6。
1.2.2.2技术参数
1）2.8L蓄能器预充氮压力100bar，最高工作压力160bar；
2）0.075L蓄能器预充氮压力25bar，最高工作压力100bar；
3）高压过滤器：过滤精度10μ；
4）压力传感器量程：0～250bar，两线制，输出信号：4～20mA；
5）压力开关：降压报警，报警压力设定：10bar，触点形式：NC触点；
6）环境温度：－40℃～70℃
1.1

2.1
6.1
4
3
8
7
5
1.2

2.3
11.2
6.3
2.2
6.2
11.1
10
9

图1.2.5控制阀块组件结构图

图1.2.6控制阀块组件外形尺寸图
1.2.3手动泵组件介绍
1.2.3.1关键组成部件
手动泵组件关键部件是阀块、手动泵及手柄，详见图1.2.6，其中序号①——阀块、②——手动泵、③——手柄。
1）阀块
阀块为手动泵安装阀块。
2）手动泵
手动泵为螺纹插装式，结构紧凑，工作寿命长。通常需和手柄配合使用以减轻工作人员劳动强度。
3）手柄
手柄作为操作手动泵加力杆使用，减轻工作人员劳动强度。

图1.2.7手动泵组件结构图
1.2.3.2技术参数
1）手动泵额定工作压力Pmax=207bar；
2）手动泵排量c=8.8ml/stroke。
1.2.4电气端子箱
电气箱作用是把刹车系统中电机、液位开关、电磁阀、压力传感器及压力开关线路集中接线，再和风力发电机组控制柜连接。
电气箱外形图详见图1.2.8，电气箱接线端子及功效描述详见表1.1。
图1.2.8电气端子箱外形图
接线端子
Active brake
Stecker
液压组合元件
MITA 接线端子
功效描述
备注
1
1+
MSD T7
3
X1-233
HYDRAULIC PRESSURE

2
2-
X1-234
3
2+
MSD 3-309
9.7
X1-71
YAW BRAKE VALVE 9.7
MITA 标识为+HY Y.9
4
1-
X1-72
5
2+
MSD 3-309
9.1
X1-73
YAW BRAKE VALVE 9.1

6
1-
X1-74
7
free
MSD 4 P55
8
X1-75
DISC BRAKE VALVE 8 DELAYED
ONLY PASSIVE BRAKE
8
free
X1-76
9
free
MSD 4 P55
8.1
X1-77
DISC BRAKE VALVE 8.1
ONLY PASSIVE BRAKE
10
free
X1-78
11
2+
MSD 3-309
1.4
X1-143
OIL LEVEL

12
1-
X1- +
12

8.11

PRESSURE SWITCH
10bar
13
2+
X1-143A
14
1-
X1-143B
15
2+
MSD 3-309
8.2
X1-77A
DISC BRAKE VALVE 8.2
ONLY ACTIVE BRAKE
16
1-
X1-78B
PE
free

L1
U1

1.3
X1-43
HYDRAULIC PUMP

L2
V1
X1-44
L3
W1
X1-45
PE
PE
PE
表1.2.1

第二章 1.5MW风电刹车油站调试
新投运行或大修后油站，在安装完成后，必需按要求进行调试，确定液压回路、液压元件均能正常工作。
2.1调试目标
1）检验、发觉、修正设计、制造、安装中不足和缺点；
2）调试液压元件、液压回路在液压系统中多种技术参数和功效动作；
3）调试多种液压信号、电信号和仪表灵敏度、正确性和可靠性；
4）评价液压系统运行水平情况。
2.2调试前准备工作
1）参与调试人员需认真熟悉刹车系统工作原理，要了解刹车系统中各个液压元件工作原理及技术性能参数；
2）多种检测仪器和调试过程中需要用到设备要事先准备齐全；
3）要制订具体调试方案、工作步骤及操作规程。
2.3调试方法和步骤
1）检验液压系统各部件，确定安装合理无误；
2）用滤油车向油箱加注液压系统要求液压油，通常加注至液位计视窗上部即可；
3）给序号7、8.10蓄能器充氮气，预充氮压力分别为100、25bar。
蓄能器充氮程序以下：按图2.3.1所表示，先检验压力表量程是否适宜，并将手轮逆时针旋松，再将充氮工具和蓄能器、氮气瓶连通，然后顺时针旋转手轮，顶开蓄能器充气阀开始充氮，当观察到压力表指示到预定充气压力时，立即逆时针旋转手轮使蓄能器充气阀关闭，此时蓄能器充氮即完成。
4）逆时针旋松序号5、8.7、9.3溢流阀调压螺杆，方便使系统空载开启；序号7.1截止阀，序号8.6减压阀逆时针旋松；
5）接通电源，点动电机，检验电机旋转方向是否正确（从电机尾部看应为顺时针旋转）；延长开启时间，检验泵组空运转是否正常；

图2.3.1
6）压力加载调试：顺时针旋紧序号8.7溢流阀，使截止阀7.1关闭，电磁阀8.2得电，9.1、9.7失电。开启电机，顺时针慢慢调整旋紧序号5溢流阀，使主轴刹车、偏航刹车实施机构移动到终点，然后继续旋紧序号5溢流阀使测压点M1处压力逐层升高，每一级为1MPa，并稳压5min左右，直至系统最大压力Pmax=160bar。然后把压力升1.25倍系统最大压力即210bar做3min系统耐压试验；
7）溢流阀、减压阀压力值设定：
序号5溢流阀压力值设定：顺时针旋紧序号8.7溢流阀，使截止阀7.1关闭，使电磁阀8.2失电、9.1得电。开启电机，顺时针慢慢调整序号5溢流阀调压螺杆，检测测压点M1处压力，当压力升至200bar，然后逆时针微调调压螺杆，压力稍微向下波动。这时可锁紧调压螺杆，说明序号5溢流阀压力设定在200bar；
序号8.7溢流阀压力值设定：当序号5溢流阀压力设定完成后，逆时针旋松序号8.7溢流阀，检测测压点Mpr处压力，当压力降至110bar，然后顺时针微调调压螺杆，压力稍微向上波动。这时可锁紧调压螺杆，说明序号8.7溢流阀压力设定在110bar；
序号9.3溢流阀压力值设定：序号5、8.7溢流阀压力设定完成后，顺时针旋紧序号9.3溢流阀，使电磁阀8.2、9.1、9.7失电，检测测压点M2处压力，当目视偏航刹车实施机构移动到终点，且压力升至110bar；然后使电磁阀9.1得电，顺时针调整序号9.3溢流阀调压螺杆，测压点M2处压力从110bar下降至15bar。说明序号9.3压力已设定在15bar；
序号8.6减压阀压力值设定：逆时针旋松序号8.6减压阀，使电磁阀8.2、9.1得电，然后顺时针调整减压阀调压手柄，检测测压点Mpr处压力，当压力升至100bar时,使电磁阀8.2失电，此时序号6压力表为零；再使电磁阀8.2得电，重新检测测压点Mpr处压力，若压力为100bar，说明序号8.6减压阀压力值设定在100bar。
8）刹车系统功效动作调试
主轴刹车动作调试
使截止阀7.1关闭，电磁阀8.2、9.1得电或推进手柄换向并锁定位置，测压点M3处压力从0逐步升至100bar，主轴刹车制动器移动至终点，处于主轴刹车工作状态；使电磁阀8.2失电或解除手柄锁定，主轴刹车制动器复位，解除主轴刹车工作状态。
当测压点M3处压力指示到10bar时，序号8.11压力开关发出高电平信号（NC触点）。
偏航刹车动作调试
使电磁阀8.2、9.1、9.7失电，偏航刹车制动器移动至终点，处于偏航刹车工作状态；若使电磁阀9.1得电或手动换向，偏航刹车制动器慢慢解除偏航刹车状态；若使电磁阀9.7得电，偏航刹车制动器能快速解除偏航刹车状态。
主轴手动刹车动作调试
使电磁阀8.2得电或推进手柄换向并锁定位置，使用序号15手动泵打压，测压点M3处压力从0逐步升高，主轴刹车制动器移动至终点，处于主轴刹车工作状态。
9）电机联动调试
泵组关键作用就是给蓄能器充液打压，由序号3压力传感器检测压力并输出信号至电气控制系统，电气控制系统控制泵组电机启、停。
当压力低于140bar，序号3压力传感器检测压力并输出信号至电气控制系统，由电气控制系统发讯让电机开启，给蓄能器充液打压。
当压力高于160bar，序号3压力传感器检测压力并输出信号至电气控制系统，由电气控制系统发讯让电机停机。
10）液位开关低液位报警调试
序号1.4液位开关关键作用是检测油箱液面，当液面达成预先设定低液面时，发出低液位报警信号：高电平信号（NC触点）。
实际调试时，可将液位开关单独拆出，把浮球滑至低液位报警位置（低液位报警位置设定在距安装法兰面170mmm处），用万用表查液位开关实际输出信号。
根据以上所述，依次进行各项调试工作，调试过程中需要在相关技术人员监督下，严格根据规程操作，不得违章作业。
注意：如在调试过程中出现严重故障且无法排除，请立即联络生产厂家，由生产厂家和使用单位一起实地找出故障原因，并提出处理方案。

第三章 1.5MW风电刹车油站使用维护
液压系统正确使用和精心维护保养，能够预防元件过早磨损，降低故障发生，并能有效地延长使用寿命。所以，对液压系统进行有计划地检修，能够使设备常常处于良好工作状态，发挥出最大工作效能。
3.1使用维护要求
1）按设计和工作要求，合理调整系统工作压力和流量；
2）运行过程中，要注意油质改变，定时取样化验，如油不合格则必需更换新油；
3）定时检验蓄能器，若发觉氮气气压不足，应立即充气；
4）当液压系统发生异常（比如，压力不稳定，振动，油温过高等），要立即停机并分析原因进行处理，不要勉强运行，以免造成事故；
5）关键元器件定时进行性能测定，并实施定时更换维修制度；
6）定时检验管件接头、法兰盘等固定情况，发觉松动立即紧固。
3.2使用维护规程
1）操作者应熟悉系统工作原理，各个元器件作用；
2）系统开启前，应检验电磁阀及运动机构是否处于初始状态，油箱液位是否正常，若有异常，不得开启，立即维修；
3）系统运行过程要注意检测压力等液压信号，确保系统工作稳定可靠；
4）当环境温度超低时，应先开启机舱加热器，使油液温度升高至系统许可开启温度后，再开启电机；
5）未经主管部门同意，操作者不得私自更换、调整液压元件；
6）系统出现故障时，应立即汇报，维修人员应立即排除故障；
7）液压系统应常常保持清洁，预防多种污染物进入油箱，造成管路堵塞，卡阀。
3.3定时维护内容和要求
1）定时紧固：液压系统在工作过程中因为外载改变，换向冲击等原因，轻易使管接头、紧固螺钉松动，若不定时检验和紧固，会引发多种故障发生。应最少六个月紧固一次，紧固时，拧紧力矩要均匀；
2）定时更换密封件：通常来说丁腈橡胶密封件不仅会自然老化，还因长久处于受压状态下，密封件永久变形，丧失密封性。所以，通常三年就需要在专业厂家指导下更换全部橡胶密封件；
3）定时清洗油箱：液压系统工作一段时间后，油液中污染物存留在油箱内，若不定时清除，存留量会越来越多，会被泵吸入系统，产生故障。油箱通常需要十二个月清洗一次；
4）定时更换滤芯：现在净化系统固体颗粒污染物关键手段使在系统关键部位设置过滤器，通常应视滤芯堵塞情况而定，当过滤器滤芯堵塞发讯报警后，应立即更换滤芯，以确保系统油液清洁；
5）定时取样化验液压油：系统使用液压油要定时取样化验，如发觉油品质不达标，应立即更换和系统使用相同牌号液压油；
6）请注意保护环境，更换下来橡胶密封件、滤芯等废弃物品，请勿随意丢弃或焚烧。请搜集后，交由专业厂家妥善处理；
7）要含有新油不一定是清洁油观念，每次更换液压油，要使用过滤车加注，预防因更换液压油造成系统产生故障；废油应全部回收，由专业厂家妥善处理，为保护环境，请不要随意倾倒。

风电刹车系统是风力发电机组关键部套，刹车系统是否工作正常直接关系到风力发电机组能否正常安全运行。
所以，必需要求操作者严格根据使用维护规程进行操作，严格根据定时维护对应内容检验，尽可能降低因为误操作造成故障，加强设备检验力度，努力争取做到故障早发觉，早处理。

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