CN103016934A - 一种带压力缓冲器的风电润滑*** - Google Patents

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Abstract

一种带压力缓冲器的风电润滑***，包括双速电动机、电动油泵、压力检测接点、单向阀、过滤器装置、温度控制阀、风冷却器、压力传感器和压力缓冲器，压力缓冲器连接在电动油泵出口与过滤器接口之间，压力缓冲器是无活塞杆的活塞式液压缸，活塞的一侧腔与电动油泵出口管路连通，另一侧腔内装有复位弹簧，装有复位弹簧的腔与齿轮箱接口或油箱连通。本发明的有益效果是：可有效降低风电润滑***低温启动时的压力冲击峰值，吸收低温和常温下***压力的波动，提高了设备的安全使用性能；压力缓冲器结构简单，便于安装，适合系列化批量生产；工作区间大，不受环境温度影响。

Description

一种带压力缓冲器的风电润滑***
技术领域
本发明属于液压***的压力缓冲器，尤其涉及风电润滑***用压力缓冲器。
背景技术
风力发电设备工作环境温度变化很大，低温工作时环境温度可达－30℃，风电齿轮箱油冷润滑***也通常可在油温－10℃左右启动，而此时润滑油的粘度很高，电动油泵即使低速启动运行其启动瞬间的压力也会很高，通常可达2MPa左右，这样的瞬间压力冲击会对润滑***带来危害，增加***的故障率，降低了润滑***的安全可靠性。
目前，国内使用的风电润滑***包括许多进口的润滑***发生油泵电动机、联轴器等损坏的现象较多，这与低温启动润滑***油泵及压力冲击有很大关系。因此，研制能降低瞬间压力冲击的压力缓冲器是本领域亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是研制一种风电润滑***用压力缓冲器，减少电动油泵在低温下启动时的瞬间压力冲击，降低冲击的最大峰值，降低减少润滑***的故障率，提高润滑***工作的安全性、可靠性和平稳性。
本发明的技术方案是：一种带压力缓冲器的风电润滑***，包括双速电动机、电动油泵、压力检测接点、单向阀、过滤器装置、温度控制阀、风冷却器和压力传感器，双速电动机和电动油泵之间的连接，电动油泵与单向阀、过滤器装置和风冷却器之间通过管路连接，压力检测接点连有压力检测装置，风冷却器的入口和出口之间连接有温度控制阀，风冷却器上连有压力传感器，其特征在于所述带压力缓冲器的风电润滑***还包括压力缓冲器，压力缓冲器用管路连接在电动油泵出口与齿轮箱接口之间，所述压力缓冲器是无活塞杆的活塞式液压缸，活塞式液压缸活塞的一侧腔与电动油泵出口管路连通，另一侧腔内装有复位弹簧，装有复位弹簧的腔与齿轮箱接口连通。
本发明所述带压力缓冲器的风电润滑***的压力缓冲器，包括由壳体、活塞组合密封圈、活塞、复位弹簧、端盖密封圈和端盖组成的活塞式液压缸，其特征在于所述壳体为筒状，底部中心位置处开有与风电润滑***的电动油泵出口管路连接的连接口；所述端盖内端中心部位带有轴状台，轴状台中心部位开贯通两端的中心孔，中心孔端盖外面的口是与风电润滑***的齿轮箱接口连接口，端盖密封连接在壳体开口端，端盖内轴状台上开有泄油机构；所述活塞不带活塞杆，活塞通过活塞组合密封圈安装在壳体内，活塞安装的起始位置在壳体的底部，所述复位弹簧安装在活塞和端盖之间的壳体内，复位弹簧一端与活塞端面接靠，另一端与端盖接靠。
本发明所述用于带压力缓冲器的风电润滑***的压力缓冲器，其特征在于所述活塞上设有行程销，所述行程销中心位置开有贯通两端面的孔，行程销外径与端盖内轴状台外径相同，行程销固定安装在活塞与复位弹簧接靠面的中心处的销孔内，端面与端盖内端轴状台端面之间距离为s，0＜s≤p*π*d2/4k-S0，式中p为风电润滑***的电动油泵出口压力，p值为0.7MPa~2.8MPa，d为活塞直径，k为复位弹簧的刚度，S0为复位弹簧装配后初始压缩量，。
本发明所述用于带压力缓冲器的风电润滑***的压力缓冲器，其特征在于所述复位弹簧的导向方式为外导向或内导向，所述外导向是复位弹簧的外圆周与壳体内壁之间总间隙为0.8mm～1.0mm，由复位弹簧外圆周和壳体内壁导向；所述内导向是端盖内轴状台上装有导向套，导向套套装在端盖内轴状台上，导向套前端伸入活塞的行程销销孔内，导向套内圆套装在行程销上，导向套后端面接靠在端盖上，前端面与活塞的行程销销孔底面之间有s距离，0＜s≤p*π*d2/4k-S0，式中p为风电润滑***的电动油泵出口压力，p值为0.7MPa~2.8MPa，d为活塞直径，k为复位弹簧的刚度，S0为复位弹簧装配后初始压缩量，复位弹簧置于导向套外，复位弹簧的内圆周与导向套外圆周之间总间隙为0.5mm～0.6mm，由复位弹簧内圆周和导向套外圆周导向。
本发明所述用于带压力缓冲器的风电润滑***的压力缓冲器，其特征在于所述端盖内轴状台上的泄油机构为泄油孔或泄油槽，泄油孔或泄油槽与轴的中心孔相通。
本发明所述用于带压力缓冲器的风电润滑***的压力缓冲器，其特征在于所述复位弹簧是碟形弹簧。
使用时，将壳体底部的连接口与风电润滑***的电动油泵出口管路连接，端盖上的连接口与风电润滑***的齿轮箱接口连接。风电润滑***在低温启动运行时，当电动油泵出口压力达到0.7MPa以上时，即当油泵出口压力p在风电润滑***压力缓冲器活塞4上的作用力p*π*d2/4﹥k（S0+s）时，少量的润滑油会进入风电润滑***压力缓冲器推动活塞4右移，p越大活塞4的行程越大。当p*π*d2/4﹤k(S0+s)时，由于活塞4右移压缩弹簧所储存的能量将释放，使活塞4左移将进入的压力油送回到***中。在这一过程中，风电润滑***压力缓冲器吸收了***瞬间的尖峰压力，降低***压力的峰值。
本发明的有益效果是：
1.该***有效降低风电润滑***低温启动时的压力冲击峰值，吸收低温和常温下***压力的波动，提高了设备的安全使用性能；
2.压力缓冲器工作区间大，缓冲压力作用范围可达0.7MPa～2.8MPa之间,最大工作压力5MPa。
3.压力缓冲器不受环境温度的影响；
4.压力缓冲器结构简单，便于安装，适合系列化批量生产；
5.压力缓冲器充分考虑泄油功能，动作灵活可靠；
6.压力缓冲器壳体和端盖适合采用铸钢，便于系列化及批量生产；
7.压力缓冲器密封采用耐低温材料，生存温度达到—45℃～120℃，使用温度为—30℃～100℃。
附图说明
本发明共有四幅附图。其中：
图1是带压力缓冲器的风电润滑***示意图
图2是压力缓冲器结构示意图
图3是复位弹簧外导向的压力缓冲器结构示意图
图4是复位弹簧内导向的压力缓冲器结构示意图
附图标号说明：
1.壳体 2.密封圈 3.活塞组合密封圈 4.活塞 5.复位弹簧 6.端盖密封圈 7.端盖 8.双速电动机 9.电动油泵 10.压力检测接点 11.单向阀12.胶管 13.过滤器装置 14.温度控制阀 15.风冷却器 16.压力传感器17.风电润滑***压力缓冲器 18.行程销 19.导向套
具体实施方式
下面结合附图的实施例对本发明作进一步说明。
风电润滑***，包括双速电动机8、电动油泵9、压力检测接点10、单向阀11、过滤器装置13、温度控制阀14、风冷却器15、压力传感器16和压力缓冲器17，双速电动机8和电动油泵9之间电连接，电动油泵9与单向阀11、过滤器装置13、和风冷却器15通过管路连接，压力检测接点10连有压力检测装置，风冷却器15的入口和出口之间连接有温度控制阀14，风冷却器15上连有压力传感器16，压力缓冲器17是活塞式液压缸，活塞式液压缸的油腔与电动油泵9出口管路连通，活塞式液压缸的弹簧腔与齿轮箱接口连通。
压力缓冲器包括由壳体1、密封圈2、活塞组合密封圈3、活塞4、复位弹簧5、端盖密封圈6和端盖7组成的活塞式液压缸，壳体1为筒状，底部中心位置开有与风电润滑***的电动油泵出口管路连接的连接口；端盖7内端中心部位带有轴状台，轴状台中心部位设贯通两端中心孔，中心孔的端盖外面的口是与风电润滑***的齿轮箱接口连接口，端盖7密封连接在壳体1开口端，端盖7内轴状台上开有泄油机构，泄油机构为泄油孔或泄油槽，泄油孔或泄油槽与轴状台的中心孔相通。活塞4无活塞杆，活塞4通过活塞组合密封圈3安装在壳体1内，活塞4安装的起始位置在壳体底部，复位弹簧5安装在活塞4和端盖7之间的壳体内，复位弹簧5一端与活塞4端面接靠，另一端与端盖7接靠。
实施例1是压力缓冲器的复位弹簧外导向的实施例，如图3所示。活塞4上设有行程销18，行程销18中心位置开有贯通两端面的孔，孔径与端盖内端轴中心孔孔径相同，行程销18固定安装在活塞4与复位弹簧5接靠面中心处的销孔内，端面与端盖7内轴状台端面之间距离为s，0＜s≤p*π*d2/4k-S0，式中p为风电润滑***的电动油泵出口压力，p值为0.7MPa～2.8MPa，d为活塞（4）直径，k为复位弹簧5的刚度，S0为复位弹簧(5)装配后初始压缩量。复位弹簧5是蝶形弹簧，蝶形弹簧外圆周与壳体内壁之间总间隙为0.8mm～1.0mm，由复位弹簧外圆周和壳体内壁导向。
实施例2是压力缓冲器的复位弹簧内导向的实施例，如图4所示。
活塞上设有与实施例1相同的行程销。端盖内轴状台上装有导向套19，导向套19套装在端盖内轴状台上，导向套19前端伸入活塞4的行程销18销孔内，导向套19内圆套在行程销上，导向套19后端面接靠在端盖7上，前端面与活塞的行程销销孔底面之间有s距离，0＜s≤p*π*d2/4k-S0，式中p为风电润滑***的电动油泵出口压力，p值为0.7MPa～2.8MPa，d为活塞直径，k为复位弹簧的刚度，S0为复位弹簧装配后初始压缩量，复位弹簧5置于导向套19外。复位弹簧5是蝶形弹簧，蝶形弹簧内圆周与导向套外圆周之间总间隙为0.5mm～0.6mm，由复位弹簧内圆周和导向套外圆周导向。
当风电润滑***在低温启动运行时，双速电动机8以低速运转并带动电动油泵9输出压力油，由于低温状态润滑油的粘度很高，***压力受过滤器装置13及供油喷嘴等阻尼的影响，电动油泵9出口压力急剧上升并将打开单向阀11，但单向阀11在高粘度下的流通能力有限而且开启时间相应有所滞后，因此***压力瞬间会很高。当泵出口压力达到0.7MPa以上时，即当油泵出口压力p在风电润滑***压力缓冲器活塞4上的作用力p*π*d2/4﹥k（S0+s）时，少量的润滑油会进入压力缓冲器推动活塞4右移，p越大活塞4的行程越大。当润滑***的压力降低后，即p*π*d2/4﹤k(S0+s)时，由于活塞4右移压缩弹簧所储存的能量将释放，使活塞4左移将一部分压力油送回到***中。这一过程中压力缓冲器吸收了***瞬间的尖峰压力，降低***压力的峰值，并且可以吸收油泵产生的压力脉动，可有效减少风电润滑***设备的故障率，提高低温和常温状态下设备运行的平稳性和安全可靠性。

Claims (6)

1.一种带压力缓冲器的风电润滑***，包括双速电动机（8）、电动油泵（9）、压力检测接点（10）、单向阀（11）、过滤器装置（13）、温度控制阀（14）、风冷却器（15）、压力传感器（16）和齿轮箱，双速电动机（8）和电动油泵（9）之间电连接，电动油泵（9）与单向阀（11）、过滤器装置（13）和风冷却器（15）之间通过管路连接，压力检测接点（10）连有压力检测装置，风冷却器（15）的入口和出口之间连接有温度控制阀（14），风冷却器（15）上连有压力传感器（16），其特征在于所述带压力缓冲器的风电润滑***还包括压力缓冲器（17），压力缓冲器（17）连接在电动油泵（9）出口与齿轮箱接口或电动油泵（9）出口与油箱接口之间，所述压力缓冲器（17）是无活塞杆的活塞式液压缸，活塞式液压缸活塞的一侧腔与电动油泵（9）出口管路连通，另一侧腔内装有复位弹簧（5），装有复位弹簧的腔与齿轮箱或油箱接口连通。
2.一种用于权利要求1所述带压力缓冲器的风电润滑***的压力缓冲器，包括由壳体（1）、活塞组合密封圈（3）、活塞（4）、复位弹簧（5）、端盖密封圈（6）和端盖（7）组成的活塞式液压缸，其特征在于所述壳体（1）为筒状，底部中心位置处开有与风电润滑***的电动油泵出口管路连接的连接口；所述端盖（7）内端中心部位带有轴状台，轴状台中心部位开贯通两端的中心孔，中心孔端盖外面的口是与风电润滑***的齿轮箱接口连接口，端盖（7）密封连接在壳体（1）开口端，端盖（7）内轴状台上开有泄油机构；所述活塞（4）不带活塞杆，活塞（4）通过活塞组合密封圈（3）安装在壳体内，活塞安装的起始位置在壳体的底部，所述复位弹簧（5）安装在活塞（4）和端盖（7）之间的壳体（1）内，复位弹簧（5）一端与活塞端面接靠，另一端与端盖接靠。
3.根据权利要求2所述用于带压力缓冲器的风电润滑***的压力缓冲器，其特征在于所述活塞（4）上设有行程销（18），所述行程销（18）中心位置开有贯通两端面的孔，行程销外径与端盖内轴状台外径相同，行程销（18）固定安装在活塞（4）与复位弹簧（5）接靠面中心处的销孔内，端面与端盖（7）内端轴状台端面之间距离为s，0＜s≤p*π*d2/4k-S0，式中p为风电润滑***的电动油泵出口压力，p值取0.7MPa～2.8MPa，d为活塞（4）直径，k为复位弹簧（5）的刚度，S0为复位弹簧(5)装配后初始压缩量。
4.根据权利要求3所述用于带压力缓冲器的风电润滑***的压力缓冲器，其特征在于所述复位弹簧（5）的导向方式为外导向或内导向，所述外导向是复位弹簧（5）的外圆周与壳体（1）内壁保持0.8mm～1.0mm间隙，即复位弹簧外圆周由壳体内壁导向；所述内导向是端盖内轴状台上装有导向套（19），导向套（19）套装在端盖（7）内轴状台上，导向套（19）前端伸入活塞（4）的行程销销孔内，导向套内圆套装在行程销（18）上，导向套（19）后端面接靠在端盖（7）上，前端面与活塞的行程销销孔底面之间有s距离，0＜s≤p*π*d2/4k-S0，式中p为风电润滑***的电动油泵出口压力，p值取0.7MPa～2.8MPa，d为活塞（4）直径，k为复位弹簧（5）的刚度，S0为复位弹簧（5）装配后初始压缩量，复位弹簧（5）置于导向套（20）外，复位弹簧（5）的内圆周与导向套（19）外圆周保持0.5mm～0.6mm间隙，由导向套外圆周与复位弹簧内圆周导向。
5.根据权利要求2所述用于带压力缓冲器的风电润滑***的压力缓冲器，其特征在于所述端盖（7）内轴状台上的泄油机构为泄油孔或泄油槽，泄油孔或泄油槽与轴的中心孔相通。
6.根据权利要求2所述用于带压力缓冲器的风电润滑***的压力缓冲器，其特征在于所述复位弹簧（5）是碟形弹簧。
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