[發明專利]一種多排超低速內曲線式低密度能量壓縮柱塞泵

有效

• 申請號: 201210501686.3
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102996384A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 王存堂;楊明澤;王奉秒;盧岳宏;魏紅星;朱宏;于浩源
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04B1/047
• 分類號: F04B1/047;F04B17/02;F04B53/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及風力發電系統增速柱塞泵，具體的講一種多排超低速內曲線式低密度能量壓縮柱塞泵，適用于風力發電、潮汐發電、海浪發電等技術領域的低密度能量的吸收轉換，將低速動力轉子的機械能轉換為可控制、存儲的流體動力。

背景技術

目前，作為新能源的重要分支，風力發電、海浪風電、潮汐發電作為環保、可再生能源已受國內外研究工作者的廣泛關注。

隨著風電系統中功率的大型化，機械增速存在成本、性能、機械安裝等方面的弊端日益凸顯，采用液壓增速的構想在風力發電系統中開始受到重視，而在能量轉換中，傳統液壓泵并不能很好地滿足風力機速度低、扭矩大的特點，因此尋求一種超低速大扭矩、與風力機工況配套的能量吸收液壓泵具有很重要的工程應用價值。

申請號為200610047597.0的中國專利公開了一種“內曲線徑向柱塞式液壓泵/馬達”由轉子、柱塞、傳力橫梁、滾輪、定子內曲線軌道組成，也具有一定的傳動轉矩，但并不能適合風力工況中低轉速、大排量的使用。

發明內容

本發明旨在克服現有風能發電技術中的齒輪箱體積龐大、增速困難的難點，開發一種多排超低速內曲線式風能吸收柱塞泵，適合風力機的工況及風力發電環境，有效降低風電系統成本。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種多排超低速內曲線式低密度能量壓縮柱塞泵，包括傳動軸、柱塞、復位彈簧、橫梁、滾輪、配流軸、凸輪環和轉子；傳動軸與轉子連接；轉子內在徑向上放射狀均布八個柱塞孔，轉子在軸向上設置了4—10排柱塞孔，軸向上每個柱塞孔中都含有一個柱塞，柱塞內部設置有復位彈簧，在復位彈簧的作用下，軸向上每排柱塞孔內的所有柱塞抵住橫梁，橫梁連接有滾輪，在復位彈簧作用下，柱塞、橫梁、滾輪緊湊連接，滾輪與凸輪環始終緊貼。所述液壓泵考慮到了風力機的機械特性，針對速度低、扭矩大的工況。

本發明的具體技術方案是，目前的徑向柱塞泵大多為單向或者雙向變量泵。本發明的特點是多排超低速內曲線式低密度能量壓縮柱塞泵，在轉子上徑向均勻排列著柱塞孔，孔中裝有柱塞，柱塞刻在柱塞孔中自由滑動。傳動軸與轉子連接在一起，轉子每轉一轉，柱塞在每個經向孔內吸壓油各8次。

同時柱塞和配流軸采用低摩擦滑動介質動密封（例如聚四氟乙烯塑料成型填料）進行密封，密封介質分別設置在柱塞內部和配流軸外部。相比傳統液壓泵，所述多聯超低速內曲線式低密度能量壓縮柱塞泵組的功率吸收能力大幅度提高。

本發明的有益效果是，多排超低速內曲線式風能吸收柱塞泵，可以連續工作，工作效率高，適合風力機的工況及風力發電環境，有效降低風電系統成本。

附圖說明

圖1為本發明系統結構圖。

圖2為超低速多排大功率內曲線式風能吸收柱塞泵工作原理圖。

圖3為低摩擦滑動介質動密圖。

圖中：1—傳動軸，2—滾珠軸承，3—柱塞，4—復位彈簧，5—橫梁，6—滾輪，7—低壓油口，8—高壓油口，9—配流軸，10—凸輪環，11—轉子，12—密封圈。

具體實施方式

一種多排超低速內曲線式風能吸收柱塞泵，由傳動軸1、滾珠軸承2、柱塞3、復位彈簧4、橫梁5、滾輪6、低壓油口7、高壓油口8、配流軸9、凸輪環10、轉子11和密封圈12組成。轉子11內在徑向上放射狀均布八個柱塞孔，轉子11在軸向上設置了多排柱塞孔，每個柱塞孔內都設置有復位彈簧4。配流軸9安裝在泵體內部，分別設有高壓油口8和低壓油口7，柱塞3與柱塞孔之間安裝有密封圈12。傳動軸1伸出端通過滾動軸承2與凸輪環10外端面相連。

多聯大功率內曲線式風能吸收柱塞泵組泵體凸輪環10采用內曲線形式，每排柱塞平面內沿徑向設置有八個柱塞孔，當轉子隨傳動旋轉時，通過復位彈簧4作用以及滾輪6與凸輪環10的相互作用，柱塞在柱塞孔內做往復運動，完成了吸、排油。

柱塞和配流軸采用低摩擦滑動介質動密封(如聚四氟乙烯塑料成型填料)進行密封，密封介質分別設置在柱塞內部和配流軸外部。