专利名称：风力发电机组齿轮箱、液压站工作液真空取样法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空取样法，尤其是涉及一种在清洁能源风力发电机组的齿轮箱、液压站工作液真空取样法。
背景技术：
风能是清洁、无污染的可再生能源之一，风力发电是目前世界上可再生能源技术最成熟、最具规模的一种。据测算，全球可利用的风能资源为200亿千瓦，约为全球可利用水力资源的10倍。我国非常重视清洁能源的发展，截至2010年底，中国风电装机总量达到4182. 7万千瓦，较2009年同比大增62%，首次超越美国，成为风电装机世界第一大国。风力发电最为一种清洁能源，发展日新月异，但属于一个新兴崛起的产业，在设备生产和风电场运营技术管理上某些细节问题尚待提高，函待规范。
现代的主流风力发电机组的机舱都位于距地面或海面70米以上的高空，机舱内部装有齿轮箱、发电机等重要的风力发电设备。其具有如下特点I.设备运行环境复杂、条件相对恶劣；2.设备运行工况变化幅度大、载荷不稳定；3.设备结构紧凑、维护程序复杂、维护成本较高；4.系统控制的自动化程度高、对系统可靠性和动态响应性要求严格。风力发电机组传动的核心部件是齿轮箱，在我国风力发电机组故障中，齿轮箱的损坏率最高，达到4050%。由于安装条件很差，齿轮箱的拆装和维修非常困难，耗资巨大。 齿轮箱故障所带来的直接和间接损失使业主每年承受着约3亿元以上的经济损失。只有高度重视并不断提高风电机组齿轮箱的结构和运行维护能力，才能保证风电机组齿轮箱及机组的良好运行。目前国内主流风力发电机组主要分为双馈和直驱两种类型，齿轮箱是双馈型机组的关键部件，也是发生故障频率较高的部件。是风力发电系统主要用油部位，用油量占总用油量75%左右。在日常运行过程中，风机主齿轮箱长期承受着冲击负荷，齿轮啮合的接触剪切应力大、齿面油膜温度高、应力循环次数大、润滑不良、受热处理和安装调试等原因，齿面容易发生包括胶合、点蚀、齿面剥落、表面压碎等损伤。在风电机组20年的设计使用寿命中，齿轮箱维护费用占风机所有维护费用的30%以上。近几年来根据不完全统计，国内有的风场齿轮箱损坏率高达40-50%。从齿轮箱目前发生的故障分类来看，齿轮、轴承部件的损坏主要有以下几种情况的磨损粘附磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损、微动磨损和气蚀。这些磨损出现之后，轻则金属微粒会污染润滑剂，影响功率传递，产生噪音，造成机组振动异常和润滑液提前失效，重则造成各类齿面严重磨损或断裂，轴承内外圈或滚珠损坏，严重的使机组无法转动而彻底停机。统计分析表明，产生这些现象主要原因之一是由于齿轮箱润滑不良造成齿面、轴承过早磨损而至。而导致润滑不良的主要原因是润滑油选择和运行维护不当。可见运行中取样检测润滑剂性能，判断它是否性能降低，是否失效是风机运行维护过程中必不可少的一个重要步骤。是风机齿轮箱维护的关键环节。是降低风机运行和检修维护成本可靠手段。对风电机组的安全、稳定和经济运行都有重要作用。国内风力发电行业风电机组齿轮箱、液压站工作液的取样，目前尚无国家和行业的有关标准，各风电运营企业在实际取样过程中极不规范。目前国内各风电场齿轮箱液压站工作液的取样方法现多按GB7597-87《电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法》参考执行，但通过一段时间的实际执行和摸索发现方法GB7597-87中规定的设备的运行方式和运行环境与风力发电机组的有很大不同，该标准方法经实际使用后发现该方法只适用于变压器油、汽轮机等地面的大型充油设备的取样。取样时，放出部分油品对取样管路和取样门进行冲洗，排掉不具代表性的样品，然后直接取样。并不适用于位于高空中充油量很少的风电机组齿轮箱、液压站等小型充油设备中所充工作液的取样。不符合通过对工作液的取样和试验达到了解工作液实际性能的设备维护初衷，用此种方法采样，会造成运行油会造成很大的样品采集误差，使试验数值与真实值相差甚远。引起试验数据对运行调整的误判断，造成风力发电机组弃风电量和维护成本的激增。没有达到试验的初衷。造成取样过程中样品冲洗用油的极大浪费。造成人员劳动量的增大，甚至在废油的塔筒上下运输中伤亡事故的发生。即方法GB7597-87不符合通过对工作液的取样和试验达到了解工作液实际性能的设备维护初衷，极易在取样过程中引入偶然误差，使试验数值与真实值相差甚远。且易引起试验数据对运行调整的误判断，而导致风力发电机组弃风电量和维护成本的激增。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以很好解决风力发电行业在国家和行业有关取样方法和标准缺失的情况下，风电场齿轮箱液压站工作液的真空取样法，该真空取样法可以取消齿轮箱等设备上的取样门，提高宝贵的齿轮箱箱体机械强度，取样时，不必放油冲洗管路和阀门，不必排掉不具代表性的样品，直接取样。该真空取样法科学、高效、方便、安全、快捷。本发明的目的由如下技术方案实施风力发电机组齿轮箱、液压站工作液真空取样法，其包括有如下步骤(I)将取样瓶清洁、干燥、密封后备用；(2)核对取样风机编号，维护和取样人员登塔后确认取样设备；(3)取样时，旋下取样瓶的盖子，打开风力发电机组齿轮箱或液压站的上部端盖或注油孔，将清洁的取样管一段插入设备内油层中下部具有代表性的油液中，将取样管的另一端与真空取样器联接，并加以固定连接；将清洁的取样瓶装入具有密封垫的取样器下部，并加以紧固；(4)用干净的甲级面纱或抹布擦净所取样设备的注油口及其周围，旋下注油口的盖子，将取样管插进距油箱距底部3-5厘米处，略静止；(5)反复推拉真空取样器真空产生手柄，使油样代表性样品缓慢进入取样瓶中，待稍少于规定取样量时，停止推拉取样器；用瓶内真空将油样虹吸到规定量，旋下取样瓶或 用真空破坏开关破坏瓶内真空，取下并旋紧取样瓶瓶盖；取样结束；(6)粘上或填写样品标签，结束取样，做好样品合理运输。
术语解释A术语真空取样法应用真空负压的原理，采用取样器对风力发电机组齿轮箱、液压站中所充润滑和液压工作液进行取样的方法。B术语工作液本发明所称工作液是指风力发电机组齿轮箱和液压站所充工作液，包括液体润滑介质和液体液压传递介质。C术语代表性样品是指样本(由若干样品组成)的试验结果与取样对象或取样总体的实际情况的符合程度。由于任何样本都不是均质的，通过抽取若干样品所得结果与取样对象(或取样总体)的真实情况肯定是有差异的，差异越小，越能正确反映取样对象的实际特点，则样品的代表性越大。它对取样工作的质量有重要意义。为了从总体上反映一个预达特点，就必须系统地从中采集足够数量的样品。代表性样品一方面取决于取样对象的 变化情况，同时还决定于样品的数量、几何特征和分布情况，以及采样方法的选择等。
具体实施例风力发电机组齿轮箱、液压站工作液真空取样法，其包括有如下步骤(I)将取样瓶清洁、干燥、密封后备用；干燥过程中不能加热，防止有机材料的取样瓶和密封胶垫老化。采用软的有机质取样瓶，方便携带，可以有效防止取样和上下塔筒以及运输过程中造成的样品意外损失。(2)核对取样风机编号，维护和取样人员登塔后确认取样设备；(3)取样时，旋下取样瓶的盖子，打开风力发电机组齿轮箱或液压站的上部端盖或注油孔，将清洁的取样管一段插入设备内油层中下部具有代表性的油液中，将取样管的另一端与真空取样器联接，并加以固定连接，此处可以采用将取样瓶和真空取样器通过螺旋接口相连接，以防止取样瓶被二次污染以及旋转连接过力，造成真空取样器损坏。将清洁的取样瓶装入具有密封垫的取样器下部，并加以紧固；(4)用干净的甲级面纱或抹布擦净所取样设备的注油口及其周围，旋下注油口的盖子，将取样管插进距油箱距底部3-5厘米处，略静止；插进取样管时防止将异物代入。(5)反复推拉真空取样器真空产生手柄，使油样代表性(7)带走并妥善处理用过的棉纱和抹布，防止风机机舱火灾的发生。样品缓慢进入取样瓶中，待稍少于规定取样量时，停止推拉取样器；用瓶内真空将油样虹吸到规定量，旋下取样瓶或用真空破坏开关破坏瓶内真空，取下并旋紧取样瓶瓶盖；取样结束；(6)粘上或填写样品标签，结束取样，做好样品合理运输。常规的取样方法与本发明的取样方法的对比大背景风电机组齿轮箱、液压站所充工作液的取样，目前我国没有国家和行业标准，国内各风电场齿轮箱液压站工作液的取样方法现多按GB7597-87《电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法》参考执行。UGB7597-87《电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法使用弊端但通过一段时间的实际执行和测试数据对比发现方法GB7597-87中规定的设备的运行方式和运行环境与风力发电机组的有很大不同，该标准方法经实际使用后发现该方法只适用于变压器油、汽轮机等地面的大型充油设备的取样。取样时，放出部分油品对取样管路和取样门进行冲洗，排掉不具代表性的样品，然后直接取样。并不适用于位于高空中充油量很少的风电机组齿轮箱、液压站等小型充油设备中所充工作液的取样。不符合通过对工作液的取样和试验达到了解工作液实际性能的设备维护初衷，用此种方法采样，会造成运行油会造成很大的样品采集误差，使试验数值与真实值相差甚远。引起试验数据对运行调整的误判断，造成风力发电机组弃风电量和维护成本的激增。没有达到试验的初衷。造成取样过程中样品冲洗用油的极大浪费。造成人员劳动量的增的，甚至在废油的塔筒上下运输中伤亡事故的发生。下述表格是采用本发明方法和国标参考方法同时取样后，试验结果对比列表
权利要求
1.风力发电机组齿轮箱、液压站工作液真空取样法，其特征在于其包括有如下步骤 (1)将取样瓶清洁、干燥、密封后备用； (2)核对取样风机编号，维护和取样人员登塔后确认取样设备； (3)取样时，旋下取样瓶的盖子，打开风力发电机组齿轮箱或液压站的上部端盖或注油孔，将清洁的取样管一段插入设备内油层中下部具有代表性的油液中，将取样管的另一端与真空取样器联接，并加以固定连接；将清洁的取样瓶装入具有密封垫的取样器下部，并加以紧固； (4)用干净的甲级面纱或抹布擦净所取样设备的注油口及其周围，旋下注油口的盖子，将取样管插进距油箱距底部3-5厘米处，略静止； (5)反复推拉真空取样器真空产生手柄，使油样代表性样品缓慢进入取样瓶中，待稍少于规定取样量时，停止推拉取样器；用瓶内真空将油样虹吸到规定量，旋下取样瓶或用真空破坏开关破坏瓶内真空，取下并旋紧取样瓶瓶盖；取样结束。
全文摘要
本发明公开了一种在清洁能源风力发电机组的齿轮箱、液压站工作液真空取样法。可以很好解决风力发电行业在国家和行业有关取样方法和标准缺失的情况下，风电场齿轮箱液压站工作液的真空取样法，该真空取样法可以取消齿轮箱等设备上的取样门，提高宝贵的齿轮箱箱体机械强度，取样时，不必放油冲洗管路和阀门，不必排掉不具代表性的样品，直接取样。该真空取样法科学、高效、方便、安全、快捷。
文档编号G01N1/14GK102829995SQ20121027723
公开日2012年12月19日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者颜繁义, 杜大庆, 宋艳君, 刘玉龙 申请人:大唐山东清洁能源开发有限公司