液压制动系统运行维护的常见故障及处理方法

王伟伟

（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司设计院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

液压制动系统运行维护的常见故障及处理方法

王伟伟

（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司设计院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

液压制动系统是风电机组的重要构成，一旦出现故障，必然产生极大影响。所以，现实中必须要针对该系统较为复杂、故障诱因多等特点，切实做好故障的防范与处理工作，以尽可能的降低系统故障的可能性。文章结合该系统的工作原理，对其运行维护中的常见故障及处理方法进行了分析。

液压制动系统；运行维护；常见故障；处理方法

0 引言

在风电机组中，液压制动系统是最容易出现故障的部分之一，在该系统故障率偏高的情况下，风电机组的运维成本也会相应上升，最终使风电场效益受到影响。所以，风电场管理中，必须要切实做好风电机组维护工作，并将液压制动系统的故障防控作为重中之重。

1 液压制动系统运行维护的常见故障及处理方法

1.1 常见故障

在风电机组中，液压制动系统（见图1）分为主轴制动系统以及液压系统、偏航制动系统3个部分。液压系统的功能以加压为主，是系统动力的来源，工作介质为黏度不高的流体，主要故障是工作介质泄漏与偏航压力超出设定值，其中，前者常见于阀块与液压元件的接口处，多由密封失效引起，表现形式为油位偏低以及压力不够。相比之下，后者的影响作用更为“直观”，比如，在压力无法按照要求降至一定标准时，很可能会出现压力故障，进而造成“停机”。值得注意的是，当液压系统处于间歇启动状态时，电机启动应保持一定的时间间隔，不可过于频繁，否则极易引发电机故障，降低机组效益。出于减轻刹车盘磨损问题的考虑，主轴制动器通常都配有位移传感器。此种传感器能够实现对摩擦片的监控，反映其厚度变化，但传感器在工作时也可能会出现通讯故障。通讯故障会造成传感器无法向主控系统传递信息，是主轴制动器故障中影响较大且较为常见的一种。目前，技术与成本均是风电机组设计的制约因素，受此影响，不少偏航制动系统并没有配置位移传感器，刹车盘磨损故障难以得到有效控制。

1.2 处理方法

1.2.1 遵循科学的故障排除流程

通常情况下，液压制动系统故障排除均需经过4个步骤：首先，核实。其次，检测。再次，分析。最后，排除。在分析之后，如果确定故障是由设计引发的，则需通过对设计进行优化调整来排除，但若确定故障与设计关系不大，则需从系统生产开始，对安装与调试、维护等各个环节进行逐一排查，以确定故障诱因，进而采取整改措施来防止同类故障再现。风电机组工作时会产生振动，而主控系统接收到的液压系统信号则需经由电气线路，所以，部分故障报警实际上是电气系统出现误报导致的。考虑到这种特殊情况，在对系统故障进行处理的时候，第一步就是确认故障是否与误报有关。在确定与此无关之后，方可进行逐一排查，即“核实”。作为故障处理的基础环节，核实必须要做到合理、高效，为故障的迅速排除打下基础。在故障排除过程中，故障成因属于关键要素，是确定排除方案的重要依据。但需强调的是，故障原因与故障表现并不是一一对应的，同一种原因引发的故障可以有多种表现形式，所以，排除方案的确定应以故障成因为依据而非故障表现，这一点需要检测分析时多加注意。

图1 液压制动系统

1.2.2 针对故障成因分类处理

在排除故障的过程中，根据成因对故障进行分类是至关重要的一环。结合液压制动系统的原理与运转特点来讲，该系统出现的故障可根据成因差异分为三大类，依次为压力不足导致的故障、偏航压力过高导致的故障以及摩擦片磨损故障，以第一类故障为例，本文对处理方法进行说明。

对于因压力不足出现的故障，在处理的过程中，第一步是借助压力表对主回路压力进行检查，确认其与设计值是否存在差距。在欠压得到确认之后，第二步是对执行机构及液压系统进行检查，明确有无漏油现象。若检查中未发现漏油现象，则需对主回路节流阀进行检查，确认有无松动迹象，若此时节流阀关闭，则需通过关闭位于主轴回路执行机构前端的节流阀的方式，来观察主回路是否会出现压力上升的现象。如果在关闭之后压力确有上升，就意味着主回路存在电磁阀泄漏问题，需要尽快进行更换；若关闭后无异常，则需按照同样的步骤检查偏航回路，确认该处有无电磁阀泄露问题。若经过以上检查之后确认并不存在电磁阀泄露，那么，技术人员就要对减压阀以及溢流阀依次进行压力检查，确认压力设定有无变化，在发现变化时应及时加以处理。若在检查中发现主回路存在节流阀松动问题，则需将产品质量作为切入口，通过优化锁紧结构、涂抹锁固胶等措施来避免其旋钮出现松动。同时，还需对安装调试从严要求，通过人员培训等措施，来保证安装规范。此外，现实中还需正视初次调试的重要性，并通过在旋钮处做标识、严格要求流量调整等方式，为后期检查提供方便。对于电磁阀失效导致的故障，建议通过强化质量检验的方式从源头上加以控制。因减压阀压力偏低而出现的故障在现实中并不常见，但不常见并不等于没有，对此进行防控需将质量控制与弹簧压力调整相结合，以确保防控的实效性。需明确的是，电机启动频繁也是系统压力偏低的表现，形成原因中比较特殊的一项是蓄能器压力过低（此项原因针对的是系统中有蓄能器的情况）。蓄能器属于储能元件，作用是在电机停止工作时为系统提供必要的动力，是风电机组稳定运转的保障元件，但其功能的实现需以氮气压力维持在一定值为前提，因而，在氮气泄漏时，蓄能器将无法正常工作。所以，在按照上述步骤检测后依旧难以确定故障原因时，则需考虑蓄能器异常的可能性，并通过对其进行气密性检测，来明确故障是否与其有关。若确定故障与其有关，则需通过更换来排除故障。

2 结语

总体来讲，对液压制动系统故障进行防控，不仅是降低风电机组运行风险的必然要求，也是扩大风电场效益的可行方式，需要运行维护中特别注意。本文围绕该系统运维中的常见故障及处理方法做了分析，希望可作为风电场故障排除工作的参考。

[1]齐九龙，张志壮，赵静一，等.牙轮钻机静液压制动系统仿真分析及能量回收方案设计[J].机床与液压，2016，44（13）：104-108.

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[3]熊璐，徐松云，余卓平.基于颤振补偿的电子液压制动系统液压力优化控制[J].机械工程学报，2016，52（12）：100-106.

Common faults and treatment methods of hydraulic brake system operation and maintenance

Wang Weiwei
(Qigihar Two Machine Tool (Group) Co., Ltd. Design Institute, Qigihar 161005, China)

The hydraulic braking system is an important component of the wind turbine， once the failure is bound to have a great in fl uence. Therefore， in reality， must according to the characteristics of the system is more complicated， multi fault inducement， and do a good job of prevention and treatment work of fault， as far as possible down the possibility of low system failure. Based on the working principle in this system， the operation of common faults and processing methods of maintenance are analyzed.

hydraulic brake system; operation and maintenance; common faults; treatment method

王伟伟（1985— ），女，河北邢台人。