一種風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，包括水箱、冷卻系統壓力罐、補水管和回水管，所述水箱內充有冷卻液，所述補水管的進水口連通水箱，出水口連接冷卻系統壓力罐的補水口，所述回水管與補水管并聯設置在水箱與冷卻系統壓力罐之間；所述補水管的進水口端設置有水泵；所述回水管上設置有流量傳感器，流量傳感器接入控制系統中。本實用新型在齒輪箱冷卻系統少量漏液的情況下能自動補水，同時能夠直接檢測回水管流量情況，將冷卻系統壓力保持在設定值范圍內工作，確保齒輪箱能夠及時冷卻，風機能夠穩定運行。另外，避免檢修人員登塔進行補充冷卻液，也降低了維護次數和成本，提高了風機運行可靠性。
【專利說明】
一種風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于風力發電技術領域，具體地說，涉及一種風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置。【背景技術】
[0002]風力發電機運行過程中，齒輪箱等部件會產生大量的熱量，為了確保發電機組長期安全穩定運行，需要對其進行有效冷卻。目前運行的風力發電機組普遍采用強制風冷與液冷的冷卻方式。為保證風力發電機組的正常發電，液冷系統系統的壓力需要保持在一定的范圍內。而當齒輪箱冷卻液管路中冷卻液的壓力低于設定值時，會影響冷卻系統冷卻液的循環量，大大降低冷卻效果。此時，主控系統報警停機，檢修人員需要登塔對齒輪箱冷卻系統補充冷卻液。如果維護不及時，齒輪箱不能及時得到冷卻降溫，長期在高溫環境下運行，會影響齒輪箱使用壽命，且影響工作效率及設備的穩定運行。而當維護次數較多時，進而造成停機次數較多，影響機組發電量，大大增加了維護成本。
[0003]申請號為CN201410175558.3的中國專利公開了一種海上風力發電機組水冷系統， 包括水冷管路，檢測水冷管路內冷卻液的水壓并發送水壓信號的壓力傳感器，通過補水管與水冷管路的補水接口連接的水箱，水箱內充有冷卻液，補水管上設置有水栗；當水冷管路內的水壓小于第一預設水壓值時控制水栗開啟，當水冷管路內的水壓大于第二預設水壓值時控制水栗關閉的控制器，其與壓力傳感器連接。以上技術雖然實現了自動補充冷卻液，但對冷卻系統壓力控制仍有欠缺，當補充冷卻液過多使冷卻系統壓力過高而水栗又未關閉時，無法判定冷卻液是否已經通過安全閥泄漏，因此需要更直接的方式反應回水管水流情況，應對意外情況，保證冷卻系統壓力的穩定。
[0004]有鑒于此，特提出本實用新型。【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，在齒輪箱冷卻系統少量漏液的情況下能自動補水，同時能夠直接檢測回水管流量情況，將冷卻系統壓力保持在設定值范圍內工作，確保齒輪箱能夠及時冷卻， 風機能夠穩定運行。另外，避免檢修人員登塔進行補充冷卻液，也降低了維護次數和成本， 提高了風機運行可靠性。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用技術方案的基本構思是:
[0007]—種風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，包括水箱、冷卻系統壓力罐、補水管和回水管，所述水箱內充有冷卻液，所述補水管的進水口連通水箱，出水口連接冷卻系統壓力罐的補水口，所述回水管與補水管并聯設置在水箱與冷卻系統壓力罐之間；所述補水管的進水口端設置有水栗;所述回水管上設置有流量傳感器，流量傳感器接入控制系統中。
[0008]需要說明的是，所述冷卻液優選為水和乙二醇的混合物，與冷卻系統壓力罐內本身的冷卻液物質相同，具有低溫防冰凍的優點，而在氣溫較高時，上述冷卻液也可以僅為水。為了便于描述本說明書中將“補入冷卻液”簡稱為補水。
[0009]所述控制系統中設有PLC主控模塊、輸出模塊和輸入模塊，輸出模塊和輸入模塊分別與PLC主控模塊連接，所述輸出模塊中連接水栗，所述輸入模塊中連接流量傳感器。
[0010]在回水管上設置流量傳感器，當回水管有流量時，可以通過流量傳感器反饋給輸入模塊，進而傳輸到PLC主控模塊，PLC主控模塊得知冷卻系統水壓已經高于設定值，控制系統報出壓力高報警，強制水栗電機停止運行，可以避免水栗未能及時關閉而造成冷卻系統壓力過大的情況。
[0011]所述輸出模塊中還設有空氣開關和接觸器。
[0012]所述回水管的進水口與冷卻系統壓力罐的補水口連接，回水管的出水口與水箱連接。
[0013]所述回水管上設有安全閥，所述安全閥的進水口與冷卻系統壓力罐連接，所述流量傳感器位于水箱與安全閥的出水口之間。
[0014]所述補水管上設有用于水流由水箱向冷卻系統壓力罐單向導通的單向閥。
[0015]所述冷卻系統壓力罐上設有壓力傳感器，所述的壓力傳感器接入PLC主控模塊中。
[0016]所述水箱的頂端設有加液口，水箱的底端設有放液口。
[0017]所述水箱上設有液位傳感器，所述液位傳感器接入PLC主控模塊中。
[0018]所述PLC主控模塊中設有報警裝置，所述報警裝置為警示燈或者語音警示器。[〇〇19]綜上可知，本裝置包括水箱、冷卻系統壓力罐、補水管和回水管。冷卻系統壓力罐有壓力傳感器將壓力值傳送到PLC主控模塊，根據反饋信號，PLC主控模塊判斷冷卻系統是否低于設定最低值;當低于設定最低值時PLC主控模塊控制輸出模塊輸出高電平，接觸器線圈得電，主觸點閉合，補水裝置水栗電機啟動，水栗運轉后通過單向閥給冷卻水壓力罐加水；當冷卻系統壓力達到設定最高值時，主控系統報出的壓力低報警自動消除，PLC主控模塊斷掉輸出模塊高電平，接觸器線圈失電，主觸點斷開，水栗電機停止加水。
[0020]回水管作為輔助旁路，當控制器失效，無法停止加水電機時，通過回水管安裝的安全閥，冷卻水通過安全閥流回水箱，避免冷卻系統壓力過高而造成其他部件損壞，并且旁路上還安裝流量傳感器，如果管路有流量，通過流量開關反饋給PLC主控模塊，PLC主控模塊得知冷卻系統水壓已經高于設定值，控制系統報出壓力高報警，強制水栗電機停止運行。
[0021]采用上述技術方案后，本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果:
[0022]本實用新型在齒輪箱冷卻系統少量漏液的情況下能自動補水，同時能夠直接檢測回水管流量情況，將冷卻系統壓力保持在設定壓力范圍之內，避免檢修人員登塔進行補充冷卻液，利用風機定檢工作將水箱補冷卻液，大大降低齒輪箱冷卻系統故障次數并且提高了風機運行可靠性，防止齒輪箱長期在高溫環境下運行，延長齒輪箱使用壽命。
[0023]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。【附圖說明】[〇〇24]附圖作為本實用新型的一部分，用來提供對本實用新型的進一步的理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，但不構成對本實用新型的不當限定。 顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實施例，對于本領域普通技術人員來說，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。在附圖中:
[0025]圖1是本實用新型定壓補水裝置結構示意圖；[0〇26]圖2是本實用新型控制電路不意圖；
[0027]圖3是本實用新型實施例2裝置結構示意圖。[〇〇28]1水箱，2補水管，3回水管，4冷卻系統壓力罐，5水栗，6流量傳感器，7壓力傳感器，8單向閥，9安全閥，10加液□，11液位傳感器，12放液□，13空氣開關，14接觸器。【具體實施方式】
[0029]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0030]實施例1
[0031]請參考附圖1-2,本實用新型提供了一種風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，包括水箱1、冷卻系統壓力罐4、補水管2和回水管3。水箱1內充有冷卻液，補水管2的進水口端設置有水栗5。補水管2的進水口連通水箱，出水口連接冷卻系統壓力罐4的補水口。回水管3與補水管2并聯設置在水箱與冷卻系統壓力罐之間；回水管3上設置有流量傳感器6,流量傳感器6接入控制系統中。
[0032]控制系統中設置有PLC主控模塊、輸出模塊和輸入模塊，輸出模塊和輸入模塊均與 PLC主控模塊連接，輸出模塊中連接水栗5,輸入模塊中連接流量傳感器6。輸出模塊中還設有空氣開關13和接觸器14。[〇〇33]水箱1大小為60*60*50cm，內部充有冷卻液，固定在風機機艙機底架上，水箱1的頂端設有加液口 10，水箱的底端設有放液口 12，水箱1上還設有液位傳感器11，液位傳感器接入PLC主控模塊中，PLC主控模塊中設有報警裝置，報警裝置為警示燈或者語音警示器。
[0034]補水管2的進水口連接水栗5的出水口，補水管2的出水口連接冷卻系統壓力罐4的進水口。補水管上設有單向閥8，單向閥8位于水栗的出口與冷卻系統壓力罐的補水口之間， 可以確保冷卻液從水箱流向冷卻系統壓力罐，不產生回流。[〇〇35]回水管3的進水口與冷卻系統壓力罐4的補水口連接，回水管3的出水口與水箱1連接。回水管3上除設有流量傳感器6外，還設有安全閥9,安全閥9的進水口與冷卻系統壓力罐連接，流量傳感器6位于水箱與安全閥的出水口之間。當冷卻系統壓力罐壓力過大時，罐內冷卻液通過安全閥流入回水管，進入水箱，降低冷卻系統壓力罐的壓力。[〇〇36]冷卻系統壓力罐4設有壓力傳感器7,壓力傳感器7接入PLC主控模塊中。冷卻系統正常工作的壓力設定值為1.2-2.8bar，即設定最低值為1.2bar，設定最高值為2.8bar。 [〇〇37] 工作過程:[〇〇38]冷卻系統壓力罐4的壓力傳感器7將壓力值傳送到PLC主控模塊，根據反饋信號， PLC主控模塊判斷冷卻系統是否低于設定最低值1.2bar。當低于設定最低值時，PLC主控模塊壓力低報警響起，PLC主控模塊控制輸出模塊輸出高電平，空氣開關13閉合，接觸器14線圈得電，主觸點閉合，補水裝置水栗5的電機啟動，水栗運轉后通過單向閥8給冷卻水壓力罐 4加水；當冷卻系統壓力達到設定最高值2.8bar時，主控模塊的壓力低報警自動消除，PLC主控模塊斷掉輸出模塊高電平，空氣開關13斷開，接觸器14線圈失電，主觸點斷開，水栗電機停止加水。
[0039]當冷卻系統壓力罐的壓力大于設定值時，如為3.0bar時，回水管3中的安全閥9(單向閥)打開，冷卻液流回水箱1。同時，冷卻液流過流量傳感器6，流量傳感器6的常閉觸點斷開，因此輸入模塊無輸入信號，PLC主控模塊沒有收到輸入模塊的反饋信號，表明回水管旁路已經打開，可判斷冷卻系統水壓已經高于設定值，主控模塊報出壓力高報警，強制水栗電機停止運行，以免冷卻系統壓力過大損壞設備。
[0040]安裝流量傳感器，可以直接反應回水管中有無冷卻液流過。當輸出模塊失效，無法停止水栗電機時，如果回水管有流量，可以通過流量傳感器反饋給PLC主控模塊，主控模塊報出壓力高報警，強制水栗電機停止運行，以免冷卻系統壓力過大損壞設備。[〇〇41 ] 實施例2
[0042]參考附圖3，本實施方式與實施例1的區別為，回水管的出水口與水栗的出水口連接，不需要在水箱上設置回水管接口，其它連接方式相同，工作方式相同。
[0043]綜上所述，本實用新型在齒輪箱冷卻系統少量漏液的情況下能自動補水，同時能夠直接檢測回水管流量情況，將冷卻系統壓力保持在設定壓力范圍之內，避免檢修人員登塔進行補充冷卻液，利用風機定檢工作將水箱補冷卻液，大大降低齒輪箱冷卻系統故障次數并且提高了風機運行可靠性，防止齒輪箱長期在高溫環境下運行，延長齒輪箱使用壽命。
[0044]以上所述僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專利的技術人員在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述提示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容， 依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型方案的范圍內。
【主權項】
1.一種風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，其特征在于，包括水箱、冷卻系統壓力罐、 補水管和回水管，所述水箱內充有冷卻液，所述補水管的進水口連通水箱，出水口連接冷卻 系統壓力罐的補水口，所述回水管與補水管并聯設置在水箱與冷卻系統壓力罐之間；所述 補水管的進水口端設置有水栗;所述回水管上設置有流量傳感器，流量傳感器接入控制系 統中。2.根據權利要求1所述的風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，其特征在于，所述控制系 統中設有PLC主控模塊、輸出模塊和輸入模塊，輸出模塊和輸入模塊分別與PLC主控模塊連 接，所述輸出模塊連接水栗，所述輸入模塊中連接流量傳感器。3.根據權利要求2所述的風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，其特征在于，所述輸出模 塊中還設有空氣開關和接觸器。4.根據權利要求1所述的風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，其特征在于，所述回水管 的進水口與冷卻系統壓力罐的補水口連接，回水管的出水口與水箱連接。5.根據權利要求4所述的風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，其特征在于，所述回水管 上設有安全閥，所述安全閥的進水口與冷卻系統壓力罐連接，所述流量傳感器位于水箱與 安全閥之間。6.根據權利要求1所述的風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，其特征在于，所述補水管 上設有用于水流由水箱向冷卻系統壓力罐單向導通的單向閥。7.根據權利要求1所述的風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，其特征在于，所述冷卻系 統壓力罐上設有壓力傳感器，所述的壓力傳感器接入PLC主控模塊中。8.根據權利要求1所述的風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，其特征在于，所述水箱的 頂端設有加液口，水箱的底端設有放液口。9.根據權利要求1所述的風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，其特征在于，所述水箱上 設有液位傳感器，所述液位傳感器接入PLC主控模塊中。10.根據權利要求2所述的風機齒輪箱冷卻系統定壓補水裝置，其特征在于，所述PLC主 控模塊中設有報警裝置，所述報警裝置為警示燈或者語音警示器。
【文檔編號】F16H57/04GK205689742SQ201620592288
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月16日 公開號201620592288.0, CN 201620592288, CN 205689742 U, CN 205689742U, CN-U-205689742, CN201620592288, CN201620592288.0, CN205689742 U, CN205689742U
【發明人】徐春健, 長順, 康文磊, 烏力吉圖
【申請人】大唐多倫新能源有限公司