上海汇益液压站使用说明书.docx
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上海汇益液压站使用说明书
合同编号：
文件编号：
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有限公司
SHANGHAIHUIYICONTROLSYSTEMCO.,LTD
编制
校对
审核
会签
批准
2019年1月
第一章1.5MW风电刹车油站简介
1.1概述
1.5MW风电机组液压刹车油站主要功能是为偏航及主轴刹车制动器提供动力，它主要由泵站、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主要功能如下：
1）泵站主要功能是储存、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）控制阀块组件主要功能是通过对溢流阀、减压阀压力的设定、电磁阀线圈通/断电的控制以及必要的压力检测反馈，来实现系统过载保护、驱动偏航刹车及主轴刹车制动器的逻辑动作关系；
3）手动泵组件主要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与电气控制柜集中接线的接口，线路均按要求打标记，便于接线作业、故障检测。
刹车油站主要结构详见图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。
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；由于序号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刹车油站主要组成部件
1.5MW风电机组液压刹车油站主要功能是为偏航刹车及主轴刹车制动器提供动力，它主要由泵站、控制阀块组件、手动泵组件及电气箱等部件组成。
1.2.1泵站简介
1.2.1.1主要组成部件
泵站主要部件由泵组、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。
图1.2.1泵站结构图
1）泵组
泵组主要部件：
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
空滤器主要作用是过滤空气，防止灰尘进入系统，保持油箱内外大气压力平衡。
3）液位开关
液位开关主要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，可目视检查油箱液位高度及油温。
注意：
系统注油时，必须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。
建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
油箱主要由压铸铝油箱、盖板组成，详见图1.2.3，其中序号①——压铸铝油箱、②——盖板；油箱主要作用是储存、冷却液压油。
图1.2.3油箱结构图
6）集油盘
集油盘详见图1.2.4，其主要作用是在维修或更换高压滤芯时，收集系统漏油，防止污染环境。
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，需特别注明）
1.2.2控制阀块组件简介
1.2.2.1主要组成部件
控制阀块主要由阀块、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
压差发讯器主要用来检测序号2高压过滤器进、出口压差，如果由于油质问题，造成滤芯堵塞，压差发讯器可通过目视/电气讯号报警，提示及时更换滤芯。
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高压过滤器主要作用是过滤高压管路油液，防止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压力传感器主要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截止阀主要作用时，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℃
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手动泵组件简介
1.2.3.1主要组成部件
手动泵组件主要部件是阀块、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。
通常需与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的加力杆使用，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，再与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能描述详见表1.1。
图1.2.8电气端子箱外形图
接线端子
Activebrake
Stecker
液压组合元件
MITA接线端子
功能描述
备注
1
1+
MSDT7
3
X1-233
HYDRAULICPRESSURE
2
2-
X1-234
3
2+
MSD3-309
9.7
X1-71
YAWBRAKEVALVE9.7
MITA标记为+HYY.9
4
1-
X1-72
5
2+
MSD3-309
9.1
X1-73
YAWBRAKEVALVE9.1
6
1-
X1-74
7
free
MSD4P55
8
X1-75
DISCBRAKEVALVE8DELAYED
ONLYPASSIVEBRAKE
8
free
X1-76
9
free
MSD4P55
8.1
X1-77
DISCBRAKEVALVE8.1
ONLYPASSIVEBRAKE
10
free
X1-78
11
2+
MSD3-309
1.4
X1-143
OILLEVEL
12
1-
X1-+
12
8.11
PRESSURESWITCH
10bar
13
2+
X1-143A
14
1-
X1-143B
15
2+
MSD3-309
8.2
X1-77A
DISCBRAKEVALVE8.2
ONLYACTIVEBRAKE
16
1-
X1-78B
PE
free
L1
U1
1.3
X1-43
HYDRAULICPUMP
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
新投运行或大修后的油站，在安装完毕后，必须按规定进行调试，确认液压回路、液压元件均能正常工作。
2.1调试的目的
1）检查、发现、修正设计、制造、安装中的不足与缺陷；
2）调试液压元件、液压回路在液压系统中的各种技术参数和功能动作；
3）调试各种液压信号、电信号以及仪表的灵敏度、准确性和可靠性；
4）评价液压系统运行水平状况。
2.2调试前的准备工作
1）参加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的工作原理及技术性能参数；
2）各种检测仪器和调试过程中需要用到的设备要事先准备齐全；
3）要制定详细调试方案、工作步骤及操作规程。
2.3调试方法与步骤
1）检查液压系统各部件，确认安装合理无误；
2）用滤油车向油箱加注液压系统规定的液压油，一般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。
蓄能器充氮程序如下：
按图2.3.1所示，先检查压力表量程是否合适，并将手轮逆时针旋松，再将充氮工具与蓄能器、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溢流阀的调压螺杆，以便使系统空载启动；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，检查电机旋转方向是否正确（从电机尾部看应为顺时针旋转）；延长启动时间，检查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。
启动电机，顺时针慢慢调整旋紧序号5溢流阀，使主轴刹车、偏航刹车执行机构移动到终点，然后继续旋紧序号5溢流阀使测压点M1处压力逐级升高，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。
启动电机，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，当目视偏航刹车执行机构移动到终点，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）刹车系统功能动作调试
主轴刹车动作调试
使截止阀7.1关闭，电磁阀8.2、9.1得电或推动手柄换向并锁定位置，测压点M3处压力从0逐渐升至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得电或推动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逐渐升高，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
泵组的主要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启动，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液位开关主要作用是检测油箱液面，当液面达到预先设定低液面时，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。
按照以上所述，依次进行各项调试工作，调试过程中需要在相关技术人员的监督下，严格按照规程操作，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，请及时联系生产厂家，由生产厂家与使用单位一起实地找出故障原因，并提出解决方案。
第三章1.5MW风电刹车油站使用维护
液压系统正确使用与精心维护保养，可以防止元件过早磨损，减少故障发生，并能有效地延长使用寿命。
因此，对液压系统进行有计划地检修，可以使设备经常处于良好的工作状态，发挥出最大的工作效能。
3.1使用维护要求
1）按设计和工作要求，合理调节系统的工作压力和流量；
2）运行过程中，要注意油质的变化，定期取样化验，如油不合格则必要更换新油；
3）定期检查蓄能器，若发现氮气气压不足，应及时充气；
4）当液压系统发生异常（例如，压力不稳定，振动，油温过高等），要及时停机并分析原因进行处理，不要勉强运行，以免造成事故；
5）主要元器件定期进行性能测定，并实行定期更换维修制度；
6）定期检查管件接头、法兰盘等的固定状况，发现松动及时紧固。
3.2使用维护规程
1）操作者应熟悉系统的工作原理，各个元器件的作用；
2）系统启动前，应检查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，不得启动，及时维修；
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，应先启动机舱加热器，使油液温度升高至系统允许启动温度后，再启动电机；
5）未经主管部门同意，操作者不得私自更换、调节液压元件；
6）系统出现故障时，应立即报告，维修人员应及时排除故障；
7）液压系统应经常保持清洁，防止各种污染物进入油箱，造成管路堵塞，卡阀。
3.3定期维护内容与要求
1）定期紧固：
液压系统在工作过程中由于外载变化，换向冲击等原因，容易使管接头、紧固螺钉松动，若不定期检查和紧固，会引起各种故障发生。
应至少半年紧固一次，紧固时，拧紧力矩要均匀；
2）定期更换密封件：
一般来说丁腈橡胶密封件不仅会自然老化，还因长期处于受压状态下，密封件永久变形，丧失密封性。
因此，一般三年就需要在专业厂家指导下更换所有橡胶密封件；
3）定期清洗油箱：
液压系统工作一段时间后，油液中的污染物存留在油箱内，若不定期清除，存留量会越来越多，会被泵吸入系统，产生故障。
油箱一般需要一年清洗一次；
4）定期更换滤芯：
目前净化系统固体颗粒污染物的主要手段使在系统关键部位设置过滤器，一般应视滤芯堵塞状况而定，当过滤器滤芯堵塞发讯报警后，应立即更换滤芯，以保证系统油液清洁；
5）定期取样化验液压油：
系统使用的液压油要定期取样化验，如发现油品质不达标，应立即更换与系统使用相同牌号的液压油；
6）请注意保护环境，更换下来的橡胶密封件、滤芯等废弃物品，请勿随意丢弃或焚烧。
请收集后，交由专业厂家妥善处理；
7）要具有新油不一定是清洁油的观念，每次更换液压油，要使用过滤车加注，防止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的关键部套，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。
因此，必须要求操作者严格按照使用维护规程进行操作，严格按照定期维护相应内容检查，尽可能减少由于误操作造成的故障，加强设备检查力度，力争做到故障早发现，早解决。
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