基于轴承温度和油温的齿轮箱防烧伤的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种齿轮箱防烧伤控制方法，特别是涉及一种基于轴承温度和油温的齿轮箱防烧伤的控制方法。
【背景技术】
[0002]风电增速箱是风力发电机组的核心部件，由于风力发电机组安装在高山、荒野、海滩、岛屿等风口处，工况复杂，维护十分不便，这就要求齿轮箱的可靠性要非常高。大功率的负载和齿轮箱高速旋转产生的磨损，会在齿轮箱的内部的轴承、齿面等处产生大量的热量，这些热量如果不及时排除，会导致局部温度升高，加速轴承和齿面的磨损，进一步导致齿轮箱损坏，影响风机的正常运转，造成重大损失。为解决此问题，风电齿轮箱往往设计了轴承、齿面定点喷射润滑系统，并安装了齿轮箱油温传感器、轴承温度传感器、以及主动冷却器等部件。但是在传统的控制方法中，冷却器的开启状态，只由齿轮箱油温决定，轴承温度仅仅作为是高温报警的信号，不作为冷却器的控制信号。实际上，齿轮箱油温是齿轮箱整体温度，它是缓慢上升的，但是轴承温度是局部温度，负载或者工况恶化时温度会急剧上升，导致风机停机，造成生产量的损失，甚至可能导致轴承已经烧伤。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:提高风电增速箱的安全性，在保证齿轮箱温度控制在适度范围内的同时确保轴承温度适宜。
[0004]为此，本发明的技术方案如下:
[0005]一种基于轴承温度和油温的齿轮箱防烧伤的控制方法，包括如下步骤:
[0006]I)初始值赋值:即分别给定正常运行参数、轻度冷却参数和重度冷却参数；其中正常运行参数包括油温预警值STplJK油温危险值STp2_0、轴承温度预警值BlTpl_0和轴承温度危险值Β1Τρ2_0 ;轻度冷却参数包括油温预警值STpl_l、油温危险值STp2_l、轴承温度预警值BlTp 1_1和轴承温度危险值BlTpl_0 ;重度冷却参数包括油温预警值STpl_2、油温危险值STp2_2、轴承温度预警值BlTpl_2和轴承温度危险值Β1Τρ2_2 ；
[0007]2)判断该控制方法是否为初次调用，即t == O ?，若为初次调用，则需进行初始化操作，STpl = STp 1_0 ；STp2 = STp2_0 ；BlTpl = Β1Τρ1_0 ；Β1Τρ2 = BlTp2_0 ;其中 STpl为油温预警值变量，STp2为油温危险值变量、BlTpl为轴承温度预警值变量、Β1Τρ2为轴承温度危险值变量；
[0008]3)预警值判断，即判断是否同时满足实测油温STp低于油温预警值变量STpl和轴承温度BlTp低于轴承温度预警值变量BlTpl ;若满足，则分别将油温预警值变量STpl、油温危险值变量STp2、轴承温度预警值变量BlTpl和轴承温度危险值变量Β1Τρ2重新赋值为:STpl = STp 1_0 ；STp2 = STp2_0 ；BlTpl = Β1Τρ1_0 ；Β1Τρ2 = BlTp2_0 ;不启动冷却设备，结束该控制方法；
[0009]若不满足，则进行危险值判断，即判断是否同时满足实测油温STp低于油温危险值变量STp2和轴承温度BlTp低于轴承温度危险值变量Β1Τρ2，若满足，则分别将油温预警值变量STpl、油温危险值变量STp2、轴承温度预警值变量BlTpl和轴承温度危险值变量Β1Τρ2 重新赋值为:STpl = STpl_l ；STp2 = STp2_l ；BlTpl = BlTpl_l ；BlTp2 = BlTp2_l ；启动轻度冷却，结束该控制方法；若不满足则分别将油温预警值变量STpl、油温危险值变量STp2、轴承温度预警值变量BlTpl和轴承温度危险值变量Β1Τρ2重新赋值为:STpl =STp 1_2 ；STp2 = STp2_2 ；BlTpl = Β1Τρ1_2 ；Β1Τρ2 = BlTp2_2 ;启动重度冷却，结束该控制方法。
[0010]该控制方法中，轻度冷却参数中油温预警值STpl_l和轴承温度预警值BlTpl_l分别低于正常运行参数中的油温预警值STpl_0和轴承温度预警值BlTpl_0的3°C?10°C，优选 5。。。
[0011]该控制方法中，重度冷却参数中油温预警值STp 1_2、油温危险值STp2_2、轴承温度预警值BlTpl_2和轴承温度危险值Β1Τρ2_2分别低于正常运行参数中油温预警值STplJK油温危险值STp2_0、轴承温度预警值BlTpl_0、轴承温度危险值Β1Τρ2_0的3°C?10°C，优选 5°C。
[0012]该控制方法增加了轴承温度信号作为依据，根据齿轮各部位轴承允许的工作温度极限，保留一定余量设置了预警值和危险值，并通过对主动冷却器自动化控制，采取冷却措施，降低齿轮箱润滑油入口的温度，即降低轴承润滑油的温度，从而降低轴承温度，减少停机损失，避免轴承烧伤。
【附图说明】
[0013]图1为本发明控制方法的流程图；
[0014]图2为应用本发明控制方法的设备连接简图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本发明的控制方法进行详细描述。
[0016]图2为本发明控制方法实际应用的设备连接简图，其工作原理为:齿轮箱运转前，会先启动润滑系统的油泵1，润滑油从齿轮箱的底部抽出来，经过滤清器2进入冷却装置3冷却，之后从顶部回到齿轮箱，喷射到轴承、齿轮等部位。润滑油流经轴承、齿轮后，会将其产生的热量带走，润滑油在重力作用下流落回齿轮箱底部。冷却器2上面通常装有电动风扇，该电动风扇通常有低速和高速两个档位，风扇不开时为自然冷却，风扇开低速为轻度冷却，风扇开高速时为重度冷却。轴承连有轴承温度传感器5、齿轮箱内安装有齿轮箱油温传感器6，轴承温度传感器5、齿轮箱油温传感器6和冷却装置5均与控制器4相连接。本发明控制方法程序是控制器程序功能的一部分，控制器周期性的调用实现本方法的程序。轴承温度传感器5将测得的轴承温度STp实时传递给控制器，齿轮箱油温传感器6将测得的油温BlTp实时传递给控制器。
[0017]如图2所示，本发明控制方法的流程图:
[0018]一种基于轴承温度和油温的齿轮箱防烧伤的控制方法，包括如下步骤:
[0019]I)初始值赋值:即分别给定正常运行参数、轻度冷却参数和重度冷却参数；其中正常运行参数包括油温预警值STplJK油温危险值STp2_0、轴承温度预警值BlTpl_0和轴承温度危险值Β1Τρ2_0 ;轻度冷却参数包括油温预警值STpl_l、油温危险值STp2_l、轴承温度预警值BlTp 1_1和轴承温度危险值BlTpl_0 ;重度冷却参数包括油温预警值STpl_2、油温危险值STp2_2、轴承温度预警值BlTpl_2和轴承温度危险值Β1Τρ2_2 ；
[0020]具体设置如下:
[0021]STp 1_0 = 60 ； STp2_0 = 70 ； BlTpl_0 = 70 ； Β1Τρ2_0 = 80 ；
[0022]STp 1_1 = 55 ； STp2_l = 70 ； BlTpl_l = 65 ； Β1Τρ2_1 = 80 ；
[0023]STp 1_2 = 5