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風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱監(jiān)控設(shè)施論文
【摘要】齒輪箱的潤滑油溫度信號(hào)、油位信號(hào)、油流信號(hào)都是控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)，控制計(jì)算機(jī)根據(jù)不同的信號(hào)觸發(fā)不同的控制程序，控制程序驅(qū)動(dòng)相關(guān)的執(zhí)行元件執(zhí)行相關(guān)的操作，確保了齒輪箱工作于良好狀態(tài)。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)由分配器通向各個(gè)軸承的強(qiáng)制潤滑管被堵塞而致軸承燒死的現(xiàn)象。究其原因可能是油液過臟或過濾器濾芯損壞致臟物進(jìn)入潤滑管所致。建議：齒輪箱用油要使用符合要求的濾油機(jī)加入；濾芯要規(guī)定檢查周期，以防濾芯破損后使臟物堵塞油路而致軸承燒損。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱在傳動(dòng)系統(tǒng)中的作用是等功率地將風(fēng)輪獲得的低轉(zhuǎn)速的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成高轉(zhuǎn)速的機(jī)械能，傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪箱是載荷和轉(zhuǎn)速匹配的中心部件。因此齒輪箱的運(yùn)行狀態(tài)和技術(shù)參數(shù)直接影響到整個(gè)機(jī)組運(yùn)行的技術(shù)狀態(tài)。正是由于齒輪箱的技術(shù)功能特點(diǎn)，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪箱一般都設(shè)計(jì)有相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)施，控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控其中的軸承溫度、潤滑油溫，潤滑系統(tǒng)的油壓，潤滑油位，并且根據(jù)環(huán)境條件的不同，配備有潤滑油的加熱和散熱裝置，控制系統(tǒng)可以根據(jù)潤滑油的溫度自動(dòng)地啟動(dòng)散熱裝置和加熱裝置，以使齒輪箱盡可能地工作于最佳狀態(tài)。
1。 齒輪箱的監(jiān)控系統(tǒng)
齒輪箱的監(jiān)控系統(tǒng)主要由潤滑油溫度傳感器、潤滑系統(tǒng)油流傳感器、壓力表、潤滑油位傳感器、散熱裝置、加熱器等設(shè)施組成。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理見下圖：
2。 齒輪箱監(jiān)控系統(tǒng)與主控系統(tǒng)的關(guān)系
溫度傳感器將箱體內(nèi)的潤滑油溫度以模擬電壓信號(hào)的形式發(fā)送到控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)首先將潤滑油溫信號(hào)和環(huán)境溫度信號(hào)進(jìn)行處理形成數(shù)字控制信號(hào)，根據(jù)控制信號(hào)的不同，計(jì)算機(jī)將觸發(fā)不同的控制邏輯，控制邏輯輸出相應(yīng)的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器或發(fā)出報(bào)警信號(hào)，繼電器的狀態(tài)決定相應(yīng)接觸器的斷開和閉合，接觸器的狀態(tài)直接控制相應(yīng)執(zhí)行元件的動(dòng)作，如散熱風(fēng)扇的啟動(dòng)和停止、加熱電阻的接通和斷開、自動(dòng)停機(jī)等。
油位傳感器根據(jù)潤滑油位的高低發(fā)出一個(gè)開關(guān)信號(hào)，開關(guān)信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)后觸發(fā)相應(yīng)的邏輯模塊，判斷邏輯根據(jù)信號(hào)的狀態(tài)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制機(jī)組自動(dòng)停機(jī)或正常運(yùn)行。
油流傳感器發(fā)出的也是一個(gè)開關(guān)信號(hào)，開關(guān)信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)后觸發(fā)相應(yīng)的邏輯模塊，判斷邏輯根據(jù)信號(hào)的狀態(tài)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制機(jī)組自動(dòng)停機(jī)或正常運(yùn)行。
3。 齒輪箱監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)狀態(tài)的判別
以某種 660kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱監(jiān)控系統(tǒng)為例，該齒輪箱的潤滑系統(tǒng)采用了主動(dòng)潤滑方式，對于齒輪來說，屬于飛濺潤滑和噴淋潤滑相結(jié)合的混合潤滑，對于軸承來說則是強(qiáng)制性潤滑。該潤滑系統(tǒng)由齒輪泵、散熱風(fēng)扇、過濾器、油流傳感器組成，其中的油流傳感器用于檢測潤滑系統(tǒng)油流的狀態(tài)，在正常工作狀態(tài)下，該傳感器會(huì)向控制計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)，表明潤滑系統(tǒng)工作正常，如果潤滑系統(tǒng)中過濾器堵塞或油流量不足而使系統(tǒng)的壓力降低到一定值時(shí)，該壓力傳感器會(huì)立即中斷向中心計(jì)算機(jī)發(fā)出的信號(hào)，控制計(jì)算機(jī)檢測到該信號(hào)中斷后，便立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)并使機(jī)組停止運(yùn)行。過濾器是油路系統(tǒng)中的另一個(gè)功能部件，在正常工作狀態(tài)下，油流通過進(jìn)油口進(jìn)入濾芯外腔，經(jīng)濾網(wǎng)過濾后進(jìn)入濾芯內(nèi)腔出油口；為了在各種狀態(tài)下保證潤滑油的流量，在過濾器中設(shè)置了一個(gè)旁路閥，目的是在濾網(wǎng)阻塞或氣溫較低引起潤滑油的粘度增加時(shí)，打開旁路閥，一部分潤滑油經(jīng)旁路閥直接到達(dá)出油口，保證潤滑系統(tǒng)有足夠的供油量；另外過濾器上還設(shè)計(jì)了一個(gè)極限開關(guān)，當(dāng)油路和濾芯內(nèi)腔的壓力差超過一定限度時(shí)，該極限開關(guān)便打開以指示濾網(wǎng)太臟，或潤滑油粘度太大。
溫度控制是齒輪箱運(yùn)行狀態(tài)控制的另一個(gè)重要組成部份，以某種660kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱系統(tǒng)為例，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)地對齒輪箱的潤滑油溫度進(jìn)行著監(jiān)控。該溫度控制系統(tǒng)有溫度傳感器、散熱裝置、加熱裝置組成�？刂葡到y(tǒng)連續(xù)地讀取齒輪箱溫度傳感器發(fā)來的溫度信號(hào)，若環(huán)境溫度高于15℃或齒輪箱潤滑油溫高于60℃，則控制系統(tǒng)使加熱電阻斷電，停止加熱；冷卻系統(tǒng)的控制原理是，當(dāng)齒輪箱的溫度高于60℃時(shí)，則啟動(dòng)散熱器風(fēng)扇，在此狀態(tài)下即使齒輪箱的潤滑油溫降到了60℃時(shí)以下，散熱器風(fēng)扇也會(huì)繼續(xù)工作一段時(shí)間再停止運(yùn)行；如果控制系統(tǒng)檢測到齒輪箱溫度超過85℃，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)并使機(jī)組停止運(yùn)行，在此狀態(tài)下應(yīng)檢查加熱系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)是否工作正常，如果加熱系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)工作正常則需檢查齒輪的嚙合狀態(tài)和軸承的潤滑狀態(tài)和振動(dòng)指標(biāo)。
齒輪箱的油位是保證齒輪箱正常運(yùn)行的關(guān)鍵要素之一，在某種 660kW的齒輪箱上，除了設(shè)計(jì)有觀察窗外，還設(shè)計(jì)有一個(gè)油位傳感器，該傳感器在齒輪箱內(nèi)的油位低于設(shè)定值時(shí)向控制計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)，控制系統(tǒng)檢測到該信號(hào)后立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)并使機(jī)組停止運(yùn)行。
4。 結(jié)論和建議
齒輪箱的潤滑油溫度信號(hào)、油位信號(hào)、油流信號(hào)都是控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)，控制計(jì)算機(jī)根據(jù)不同的信號(hào)觸發(fā)不同的控制程序，控制程序驅(qū)動(dòng)相關(guān)的執(zhí)行元件執(zhí)行相關(guān)的操作，確保了齒輪箱工作于良好狀態(tài)。
在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)由分配器通向各個(gè)軸承的強(qiáng)制潤滑管被堵塞而致軸承燒死的現(xiàn)象。究其原因可能是油液過臟或過濾器濾芯損壞致臟物進(jìn)入潤滑管所致。建議：齒輪箱用油要使用符合要求的濾油機(jī)加入；濾芯要規(guī)定檢查周期，以防濾芯破損后使臟物堵塞油路而致軸承燒損。
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