浅析在风力发电机液压系统中应用蓄能器的效果及维护

摘 要：叙述蓄能器在风力发电机械的液压系统中的应用，并对蓄能器进行有效的分类。针对风力发电机中蓄能器的安装、使用及维护进行简单的介绍。

关键词：风力发电 ； 液压系统 ； 蓄能器

蓄能器是液压系统中进行液压油能量储存的装置，在风力发电机液压系统中承担着重要的作用。风机在执行工作任务时都会采取间歇式的工作方式，驱动叶尖液压缸、高速轴制动器、偏航制动器进行工作。液压泵在进行间歇式工作时可以延长泵和电动机的使用寿命，同时也可以保证整个工作过程保压持续稳定的进行工作。所以要保证蓄能器在工作过程中对液体压力能的有效储存。

1.蓄能器对液压系统产生的作用

1.1.在选择液压泵时可以选择体积较小的，可以更好的发挥辅助能源的作用。

1.2.作为辅助的能源在主要能源消耗殆尽时可以进行适当的补充，保持压力的稳定性。

1.3.在液压系统回路中可以减少冲击，防止对管路、元件以及相关设备的损害。

1.4.在电力不足或是液压泵停止工作时可以提供应急能源进行安全的工作，保证工作的完整性。

1.5.在相当长的时间内可以维持系统压力，补充系统泄露，使液压泵间歇工作，有效的降低液压油因持续打压而升温，节约能源的同时也延长了液压油的使用寿命，将对液压泵的危害降低到最小程度。蓄能器在回路中的作用可以分为吸收脉动、减少液压冲击、辅助能源、紧急能源、系统保压等。

2.蓄能器的分类

蓄能器在能量储存方式上可以分为三种类型：

2.1.重力式蓄存器

2.2.弹簧式蓄存器

2.3.气体加载式蓄能器

在风力发电机中的蓄能器体积一般都不会很大，压力能的储量也不会很大，在系统中的作用是吸收振动，减少冲击，紧急能源。蓄能器在损坏后液压系统依旧可以进行有效的工作。在系统进行工作时产生的影响也不是轻易的能感觉到，所以对于蓄能器在液压系统工作过程中产生的作用经常被人们忽略。风力发电机液压系统一般都是安装在高空进行作业，不利于经常性的维护检修。所以一般都会选用体积小、容积大、效率高的气囊式或隔膜式蓄能器。

国产600kW 风机液压系统原理图

3.蓄能器在使用过程中的检修与保养

3.1.蓄能器在保养的过程中要按照一定的周期检查氮气压力情况。在维护的时候可以利用截止阀或是压力表进行蓄能器常规的检测工作。在检测的过程中可以先慢慢的将截止阀打开，使液压油在压力的驱使下回流到油箱中。这时压力表的指针也将慢慢的下降，达到一定数值之后就会下降到零数值，压力表上的这个临界数值就是蓄能器的充气压力。也可以在关闭截止阀后再启动液压泵，这时候压力表上显示的压力会突然上升到一定的数值之后再缓慢的上升，这个上升的临界数值就是蓄能器的充气压力。这两种方法都很简单，但是在进行小容量蓄能器充气压力的检测时会受到系统执行元件的影响，检测出来的充气压力值误差很大。出现这种状况的时候问题就不会轻易的检测出来，并且在检测的过程中受到人为因素的影响很大，只能作为一种参考数据进行判断。在压力不足或是补充气体的状态下，有时会出现无法完成充气的状况，气体经由液压系统溢出蓄能器致使气囊破损，该蓄能器可以通过更换气囊并测试的方式修复，继续使用。

B0NUS 1500kW 风机液压系统原理图

3.2.在液压系统进行工作时，液压泵在瞬时流量时会产生一定的脉动。并且在系统中的一些阀门在长时间的工作中都会有振动现象的产生，这就对液压系统产生一定的干扰，相应的一些参数也就会发生变化，严重的影响到系统的稳定性。在严重的时候会使系统产生强烈的振动，影响工作的正常运行。将蓄能器安装在系统中可以有效的减轻压力脉冲，蓄能器可以吸收高于平均流量中的瞬时流量，并且在平均流量不足时蓄能器也可以将多余的流量补充到系统中，维持系统的正常工作运转。阀门元件影响着流体在管路中的流动方向和流动速度，流体停止流动会产生一定的压力冲击，压力冲击以波的形式在管路中进行流动形成液压冲击，这种压力值平均会高出正常数值的很多倍。压力值升高可能危及到仪表、元件等装置的安全性，从而影响到正常工作，并且会产生大量的噪音和振动，容易使钢管接头松脱、漏油。在系统中安装蓄能器可以有效的减轻液压冲击，减少噪音和振动，降低钢管接头泄露的隐患。

4.蓄能器在使用过程中损坏之后出现的状况

4.1.在没有进行工作要求的前提下，蓄能器损坏将会使液压泵频繁的自行启动、打压。

4.2.在工作过程中突然停电的时候，风力发电机将无法利用蓄能器的能量顺桨停机，高速轴制动器无法刹车，叶轮无法停止转动，偏航制动器也无法刹车，风机将会产生危险，严重时会产生飞车事故。

4.3.偏航制动器、高速轴制动器在进行工作的过程中，液压泵都会自动启动一次，并且建压时间都比较短。

4.4.在液压泵启停压力时，会造成启动与停止压力数值相差较大，超过一般的规定数值。但是在液压泵工作过程中压力上升的速度会很快。偏航制动器、高速轴制动器在工作时启动速度都很慢。

5.结束语

蓄能器由于长时间的使用会产生一些氮气泄漏，造成蓄能器蓄能不足，充气压力低于一定值会影响到液压系统的稳定运行，同样会加快液压泵的磨损速度及缩短液压元件的使用寿命，同时也会影响到风电机组的正常安全运行，所以在适当的时间要对蓄能器进行常规的检查维护，防止事故的发生。

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