[實用新型]風力發電機的獨立液壓變槳機構

無效

• 申請號: 200720039226.8
• 申請日: 2007-06-04
• 公開（公告）號: CN201092931Y
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 呂艾萍
• 申請（專利權）人: 無錫寶南機器制造有限公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本實用新型涉及風力發電系統，具體地說是一種風力發電機的獨立液壓變槳機構。

背景技術

變槳距控制機構通常是通過電液比例控制系統對風力發電機3個槳葉進行統一控制，即槳葉節距角變化一致。但由于在整個風輪掃及面上風速并不均勻，由此會產生槳葉扭矩的波動并影響到風力發電機傳動機構的機械應力及其疲勞壽命。顯然對3個槳葉進行單獨控制更為合理。

國內傳統的風力發電機組變槳距執行機構均采用曲柄連桿機構的方式，液壓站和液壓油缸放在機艙內，通過一套曲柄連桿機構同步推動3片槳葉旋轉，這種方案的變距力有限，而且不能對槳葉獨立控制，已不能滿足兆瓦級風力發電機組的要求。

發明內容

本實用新型的目的在于設計一種風力發電機的獨立液壓變槳機構，由于風力發電機的每個槳葉都由一套獨立的液壓伺服系統驅動，因此，一個槳葉出現故障時，其他兩個槳葉仍能正常工作，增加了系統的安全性。

按照本實用新型提供的技術方案，在輪轂上安裝3個回轉支撐，在每個回轉支撐內分別轉動連接內壓板，并且，每塊內壓板分別固定安裝于各自的槳葉的底部，其特征是：在輪轂上分別安裝與回轉支撐對應的3個油缸座，在每個油缸座上分別安裝一個油缸，每個油缸的活塞桿的外端分別與安裝于對應的內壓板上的偏心塊鉸接。

油缸與液壓系統連接；在所述液壓系統中，油缸的A口利用油管和電磁換向閥DT1及比例閥相連，油缸的B口利用油管、電磁換向閥DT3和平衡閥與出油口T相連；緊急順槳蓄能器利用油管和節流閥分別與出油口T和比例閥相連，再利用油管、節流閥、電磁換向閥DT2、單向閥與油缸的A口相連；比例閥利用電磁換向閥DT4和單向閥與進油口P相連，再利用油管、電磁換向閥DT4、單向閥、電磁換向閥DT2與油缸的A口相連；系統蓄能閥利用油管與比例閥和出油口T分別相連，再利用油管與平衡閥、電磁換向閥DT3與油缸的B口相連。

變槳距風力發電機組就是風力發電機槳葉的節距角可以改變。機組啟動時，通過變槳距獲得足夠的啟動轉矩；而風速過高時，通過變槳距限制發電機的輸出功率。

由于本實用新型采用獨立液壓變槳技術，對3個槳葉進行單獨控制，不僅可以使風力發電機組輸出功率更加平穩，而且可以大大減小槳葉拍打振動，進而減小作用在風輪、傳動軸、齒輪箱上的負載波動。由于本機組的變槳距控制系統采用了液壓伺服技術和液壓差動技術，對3個槳葉的控制精度高達±0.1°和系統執行機構的動力反應靈敏度高達100ms；此外，每個槳葉的液壓控制回路中都配備一個安全蓄能器，無論遇到什么意外情況都能使3個槳葉迅速安全順槳，系統安全性高。

附圖說明

圖1為本實用新型的使用狀態圖。

圖2為液壓系統圖。

圖3為槳葉節距角增大時的油液循環路線如圖。

圖4為槳葉節距角減小時的油液循環路線如圖。

圖5為機組出現故障時的油液循環路線如圖。

具體實施方式

圖1中，1、輪轂，2、偏心塊，3、活塞桿，4為槳葉，5為回轉支撐，17為油缸，7為油缸座，8為閥塊，9為內壓板。

如圖1所示：安裝于輪轂1上的3個回轉支撐5，在每個回轉支撐5內分別轉動連接內壓板9，并且，每塊內壓板9分別固定安裝于各自的槳葉4的底部，在輪轂1上分別安裝3個油缸座7，在每個油缸座7上分別安裝一個油缸17，每個油缸17的活塞桿3的外端分別與安裝于對應的內壓板9上的偏心塊2鉸接。

如圖2所示：油缸17與液壓系統連接；在所述液壓系統中，油缸17的A口利用油管和電磁換向閥DT1及比例閥20相連，油缸17的B口利用油管、電磁換向閥DT3和平衡閥13與出油口T相連；緊急順槳蓄能器11利用油管和節流閥22分別與出油口T和比例閥20相連，再利用油管、節流閥22、電磁換向閥DT2、單向閥與油缸17的A口相連；比例閥20利用電磁換向閥DT4和單向閥與進油口P相連，再利用油管、電磁換向閥DT4、單向閥、電磁換向閥DT2與油缸17的A口相連；系統蓄能閥12利用油管與比例閥20和出油口T分別相連，再利用油管與平衡閥13、電磁換向閥DT3與油缸17的B口相連。

變槳距執行機構采用了獨立液壓變槳的方式，見圖1，直接由油缸17推動槳葉4旋轉，油缸17放在輪轂1內，油通過液壓滑環進入輪轂1。

在本實用新型中，風力發電機的每個槳葉4都由一套獨立的液壓伺服系統驅動，一個槳葉4出現故障時，其他兩個槳葉4仍能正常工作，從而增加了系統的安全性。這種執行機構尤其適用于大型風力發電機組。