[發(fā)明專利]比例閥控制兩級螺旋擺動油缸驅(qū)動的風力機變槳距系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710066612.4
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN106762407A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 黃燁
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;F15B15/04;F15B1/02;F15B20/00
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙)33261
• 代理人: 曾祥兵

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及風力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種比例閥控制兩級螺旋擺動油缸驅(qū)動的風力機變槳距系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

風輪和葉片槳葉是風力發(fā)電機組的重要部件，葉片的槳距角β自動進行調(diào)節(jié)是指葉片可以沿著其縱軸方向旋轉(zhuǎn)，具體過程是：當風力發(fā)電機啟動時，槳距角β在90⁰附近，以獲得足夠的啟動轉(zhuǎn)矩；當風速過高時，增大β以改變氣流對葉片的攻角，從而改變風力發(fā)電機獲得的空氣動力轉(zhuǎn)矩，控制風輪能量吸收，以保持一定的輸出功率和平穩(wěn)；當風速過低低于額定風速時，槳葉節(jié)距角β減小或等于0，捕獲最大風能，而且輸出電能頻率不變；而在緊急關(guān)機時，變槳距機構(gòu)調(diào)節(jié)槳葉節(jié)距角為90⁰，使槳葉順槳，風輪轉(zhuǎn)速降低，減小對風力機負載的沖擊，提高系統(tǒng)壽命。

變槳距調(diào)節(jié)的優(yōu)點是機組啟動性能好，輸出功率穩(wěn)定，機組結(jié)構(gòu)受力小，停機方便安全；雖然增加了變槳距裝置，控制比較復雜，但變槳距系統(tǒng)提高了發(fā)電機的運行效率，并可使風機在不同風力、風向和風速下可靠運行。

變槳距系統(tǒng)一般分為電動和液壓兩種，前者是由電機帶動齒輪機構(gòu)驅(qū)動槳葉轉(zhuǎn)動，后者是由電液伺服比例閥控制液壓缸，由液壓缸驅(qū)動槳葉轉(zhuǎn)動。液壓變槳距常用的驅(qū)動機構(gòu)為液壓缸推動連桿，連桿推動槳葉轉(zhuǎn)動，改變槳距角，但是這種機構(gòu)需要大的推力和足夠的空間。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種將液壓缸推動機構(gòu)改為用兩級螺旋擺動油缸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪，齒輪帶動齒圈轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)槳距角，而且結(jié)構(gòu)變得更加緊湊，安裝調(diào)試方便，同時系統(tǒng)響應速度滿足使用要求的比例閥控制兩級螺旋擺動油缸驅(qū)動的風力機變槳距系統(tǒng)。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種比例閥控制兩級螺旋擺動油缸驅(qū)動的風力機變槳距系統(tǒng)，包括液壓控制回路和驅(qū)動裝置，所述液壓控制回路包括油箱、液壓泵、比例換向閥和液壓鎖，所述油箱通過管道與液壓泵相連，所述液壓泵通過管道與比例換向閥的A口相連，所述液壓泵與比例換向閥的A口之間的管道上安裝有第一單向閥，所述比例換向閥的B口通過管道與油箱相連，所述比例換向閥的B口與油箱之間的管道上安裝有第二單向閥；所述比例換向閥的C口通過管道與液壓鎖的第一連接口相連，所述比例換向閥的D口通過管道與液壓鎖的第二連接口相連；所述驅(qū)動裝置裝置包括兩級螺旋擺動油缸、回轉(zhuǎn)支承軸承和安裝在回轉(zhuǎn)支承軸承內(nèi)環(huán)側(cè)面上的槳葉，所述兩級螺旋擺動油缸的第一油口通過管道與液壓鎖的第三連接口相連，所述兩級螺旋擺動油缸的第二油口通過管道與液壓鎖的第四連接口相連；所述兩級螺旋擺動油缸的轉(zhuǎn)軸上安裝有驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪與安裝在回轉(zhuǎn)支承軸承內(nèi)環(huán)上的齒圈嚙合相連。

所述液壓控制回路還包括順槳蓄能器、第一電磁換向閥和第二電磁換向閥，所述順槳蓄能器通過管道與第一電磁換向閥相連，所述第一電磁換向閥通過管道與液壓鎖的第一連接口相連，所述第一電磁換向閥與液壓鎖的第一連接口之間的連接管道上安裝有第三單向閥；所述第二電磁換向閥的兩個連接端分別通過管道與第二單向閥以及液壓鎖的第二連接口相連。

所述液壓控制回路還包括安全溢流閥，所述安裝溢流閥的兩個連接端分別通過管道與第一單向閥以及油箱相連。

所述回轉(zhuǎn)支承軸承的外環(huán)上安裝有固定環(huán)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的比例閥控制兩級螺旋擺動油缸驅(qū)動的風力機變槳距系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)正常工作時，液壓泵輸出壓力油經(jīng)比例換向閥進入兩級螺旋擺動油缸，兩級螺旋擺動油缸驅(qū)動槳葉正、反轉(zhuǎn)或停止，兩級螺旋擺動油缸回油經(jīng)比例換向閥后流回油箱；比例換向閥上的左電磁鐵以及右電磁鐵帶電后分別控制槳葉正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，而比例換向閥閥芯開度大小決定轉(zhuǎn)動速度；緊急情況時，由順槳蓄能器經(jīng)第一電磁換向閥、第三單向閥和液壓鎖對兩級螺旋擺動油缸供油，兩級螺旋擺動油缸轉(zhuǎn)動槳葉，使槳葉回到安全順槳位置；而且整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，安裝調(diào)試方便，安全性能高，同時系統(tǒng)響應速度滿足使用要求。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明驅(qū)動裝置的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式：

實施例1