專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機機械傳動動力液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于能源的短缺和枯竭，風(fēng)能已經(jīng)成為一種新的替代能源。目前大規(guī)模投入使用 的帶齒輪箱的雙饋式風(fēng)力發(fā)電機存在若干缺點。首先，針對齒輪箱的潤滑，采用配置單獨的潤滑裝置(通常為潤滑泵)的方法。這 種潤滑裝置只要風(fēng)力發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，不管其是否處于發(fā)電狀態(tài)，都要啟動潤滑泵，尤其在風(fēng)力 發(fā)電機待機時不但不能發(fā)電而且還要消耗電能，造成一定的浪費，而且也使?jié)櫥煤瓦^濾 裝置的壽命大大降低，如果按照風(fēng)力發(fā)電機工作壽命二十年計算，這種浪費和損失是相當(dāng) 客觀的。第二，在對風(fēng)力發(fā)電機輪轂內(nèi)機構(gòu)進行調(diào)試維修時，需要停機制動并使用機械鎖 將風(fēng)輪鎖死，而機械鎖銷軸與銷孔對正也比較麻煩，一般是利用風(fēng)輪的低速旋轉(zhuǎn)，待銷孔與 銷軸對正時啟動制動器，然后將風(fēng)輪鎖死，但由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速變化大，使得這項工作進行起 來很困難，常常是反復(fù)操作才能實現(xiàn)。因此，風(fēng)力發(fā)電機同時也需配備高速軸的制動裝置， 單獨設(shè)立一套液壓系統(tǒng)，增加了成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種新的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機、增速箱、傳動系 統(tǒng)、油路、高速軸、液壓泵，所述高速軸設(shè)置于所述增速箱中并與發(fā)電機連接，所述液壓泵通 過油路與所述傳動系統(tǒng)連接，另外，所述高速軸還與所述液壓泵連接。優(yōu)選地，所述增速箱還包括依次連接的行星架、中心輪軸、中間軸，所述增速箱行 星架通過剛性聯(lián)軸器與風(fēng)機葉輪連接，所述中間軸與所述高速軸連接，所述高速軸分別通 過第一彈性聯(lián)軸器和第二彈性聯(lián)軸器與所述發(fā)電機和液壓泵連接。優(yōu)選地，所述傳動系統(tǒng)包括通過油路連接的以下部件油分配器、第二彈性聯(lián)軸 器、第一電接點壓力表、油冷卻器、第一單向閥、第一調(diào)速閥、二位三通電磁閥、第一二位二 通電磁閥、第二電接點壓力表、第二二位二通電磁閥、第二單向閥、第一溢流閥、第二調(diào)速 閥、第三二位二通電磁閥、第二溢流閥、第三單向閥、濾油器；所述液壓泵通過油路分別與第 二單向閥和第三單向閥連接。優(yōu)選地，所述傳動系統(tǒng)還包括蓄能器，其通過油路與第二電接點壓力表和第二二 位二通電磁閥連接。本實用新型的有益效果如下。本實用新型的液壓泵實現(xiàn)泵和馬達的雙重作用，其利用風(fēng)力發(fā)電機增速箱的高速 軸所輸出的動力來驅(qū)動。液壓泵又供給齒輪箱所需要的一定流量、壓力的潤滑油，滿足增速 箱的潤滑需要。本實用新型的傳動系統(tǒng)通過液壓基本回路的組合，在風(fēng)力發(fā)電機需要制動時提供制動力矩。本實用新型的蓄能器在需要對風(fēng)輪進行機械鎖定時通過液壓系統(tǒng)提供反相扭矩 所需的能量，使葉輪旋轉(zhuǎn)速率變慢，實現(xiàn)機械鎖銷與銷孔的對正。

圖1是本實用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的潤滑油路的示意圖。圖3是本實用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制動油路的示意圖。圖4是本實用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的驅(qū)動油路的示意圖。1、風(fēng)機葉輪，2、剛性聯(lián)軸器，3、增速箱行星架，4、中心輪軸，5、中間軸，6、高速軸， 7、第一彈性聯(lián)軸器，8、發(fā)電機，9、油分配器，10、第二彈性聯(lián)軸器，11、第一電接點壓力表， 12、油冷卻器，13、第一單向閥，14、第一調(diào)速閥，15、二位三通電磁閥，16、第一二位二通電磁 閥，17、第二電接點壓力表，18、蓄能器，19、第二二位二通電磁閥，20、第二單向閥，21、第一 溢流閥，22、第二調(diào)速閥，23、第三二位二通電磁閥，24、第二溢流閥，25、液壓泵，26、第三單 向閥，27、濾油器。
具體實施方式
結(jié)合附圖1，對本實用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其潤滑過程進行更詳盡的說明。風(fēng)機葉輪1把所獲取的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能并通過剛性聯(lián)軸器2、增速箱行星架3、 中心輪軸4、中間軸5傳輸?shù)礁咚佥S6，再經(jīng)第一彈性聯(lián)軸器7帶動發(fā)電機8發(fā)電。在高速 軸6的左端通過第二彈性聯(lián)軸器10串接了液壓泵25。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機工作時，液壓泵25的 進油口從增速箱的油池吸油，經(jīng)濾油器27、第三單向閥26并通過液壓泵25將潤滑油加壓。 潤滑油通過第二單向閥20，再經(jīng)由二位三通電磁閥15分配進入油冷卻器12，冷卻后經(jīng)油分 配器9輸出到齒輪箱的各個潤滑點。結(jié)合附圖2，進一步對本實用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的潤滑過程進行描述。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機的葉輪以低速正常工作時，本實用新型的液壓系統(tǒng)的液流方向如圖 2中虛線所表示。將第一溢流閥21調(diào)定壓力為潤滑系統(tǒng)所需的低壓，此時，二位三通電磁閥 15、第一二位二通電磁閥16、第二二位二通電磁閥19、第三二位二通電磁閥23的閥芯均處 于圖示位置，以確保潤滑油只能進入潤滑通路。此時，如果風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)速高，所需潤滑油量就大，而同時液壓泵的轉(zhuǎn)速也高，輸 出的潤滑油量就多，可以滿足齒輪箱的運轉(zhuǎn)需要；如果由于風(fēng)速的原因使風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn) 速下降，雖然使得液壓泵的輸出油量下降，但這時增速箱的潤滑油需求量也同時降低，因而 并不影響增速箱的工作需要，同時液壓泵的轉(zhuǎn)速下降也有利于提高泵的壽命。結(jié)合附圖3，對本實用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制動過程進行描述。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機需要制動時，液壓系統(tǒng)的狀態(tài)如圖3所示，圖中虛線所示為油的流 動方向。風(fēng)力發(fā)電機葉片變槳制動后，第三二位二通閥23進入右位導(dǎo)通狀態(tài)，第一溢流閥 21的調(diào)定壓力由第二溢流閥24確定，液壓泵25經(jīng)二位三通閥15向蓄能器18充壓，液壓泵 25的輸出壓力逐漸增加，當(dāng)液壓泵25的負(fù)載達到蓄能器18的設(shè)定值后與葉輪傳至高速軸的動力相平衡，從而達到自動制動的作用。結(jié)合附圖4，對本實用新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的液壓泵的驅(qū)動過程進行說明。在需要對風(fēng)輪進行機械鎖定時，液壓系統(tǒng)的驅(qū)動原理圖見圖4，圖中虛線所示為油 的流動方向。此時的液壓泵25作為馬達使用，點動第二二位二通電磁閥19，蓄能器18中的高壓 油經(jīng)第二二位二通電磁閥19、第二調(diào)速閥22進入液壓泵25，帶動增速箱的高速軸6做低速 轉(zhuǎn)動，從而使葉輪緩慢轉(zhuǎn)動以利于機械鎖銷進入鎖銷孔。液壓馬達出口的潤滑油經(jīng)由潤滑 通道、油分配器9輸送到增速箱各個潤滑點。為了讓風(fēng)力發(fā)電機最大可能利用風(fēng)能，通過一系列控制系統(tǒng)來實現(xiàn)發(fā)電機組對風(fēng) 速及風(fēng)向的響應(yīng)，機組上安裝風(fēng)向及風(fēng)力傳感器，將得到的風(fēng)力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成電信號，通過控 制系統(tǒng)控制機組中的若干電機運轉(zhuǎn)。為了使葉片最大可能將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為動能，控制系統(tǒng)控 制偏航電機運轉(zhuǎn)，調(diào)整機組方向，使其正向迎風(fēng)，使葉片最大受力；同時為了保證風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 穩(wěn)定，使其輸出的電能穩(wěn)定，控制系統(tǒng)通過對風(fēng)速的感應(yīng)控制風(fēng)輪輪轂內(nèi)的變槳電機運轉(zhuǎn)， 來改變?nèi)~片的受力角，以此保證風(fēng)輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。同樣，通過控制系統(tǒng)，當(dāng)風(fēng)速超過機組運行 的最大風(fēng)速時，可控制風(fēng)輪葉片順風(fēng)向轉(zhuǎn)漿，使其不再受力，從而使風(fēng)輪停轉(zhuǎn)，以保護發(fā)電 機組安全。本實用新型的液壓系統(tǒng)取代了現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機增速箱的潤滑系統(tǒng)和高速軸的制 動系統(tǒng)，增加了低速驅(qū)動葉輪的功能，降低了風(fēng)力發(fā)電機的成本，方便了操作和維修，尤其 是減少了風(fēng)力發(fā)電機待機狀態(tài)下的能耗，使得風(fēng)力發(fā)電機作為新能源的開發(fā)載體設(shè)計上更 合理。在技術(shù)上也具有明確的可行性，只要計算出增速箱潤滑油流量、壓力和風(fēng)力發(fā)電機的 制動力就可以對液壓系統(tǒng)的各個元件進行選型號，最終確定本實用新型液壓系統(tǒng)的設(shè)計。 在使用上本實用新型的液壓系統(tǒng)也非常安全，因為作為液壓系統(tǒng)防止過載的能力很強，流 量、壓力都是可以在調(diào)試和使用中調(diào)整。
權(quán)利要求一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括增速箱、傳動系統(tǒng)、油路、發(fā)電機(8)、高速軸(6)、液壓泵(25)，所述高速軸(6)設(shè)置于所述增速箱中并與所述發(fā)電機(8)連接，所述液壓泵(25)通過油路與所述傳動系統(tǒng)連接，其特征在于，所述高速軸(6)還與所述液壓泵(25)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述增速箱還包括依次連接的 行星架(3)、中心輪軸(4)、中間軸(5)，所述增速箱行星架(3)通過剛性聯(lián)軸器(2)與風(fēng)機 葉輪(1)連接，所述中間軸(5)與所述高速軸(6)連接，所述高速軸(6)分別通過第一彈性 聯(lián)軸器(7)和第二彈性聯(lián)軸器(10)與所述發(fā)電機(8)和液壓泵(25)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動系統(tǒng)包括通過油路 連接的以下部件油分配器(9)、第二彈性聯(lián)軸器(10)、第一電接點壓力表(11)、油冷卻 器(12)、第一單向閥(13)、第一調(diào)速閥(14)、二位三通電磁閥(15)、第一二位二通電磁閥 (16)、第二電接點壓力表(17)、第二二位二通電磁閥(19)、第二單向閥(20)、第一溢流閥 (21)、第二調(diào)速閥(22)、第三二位二通電磁閥(23)、第二溢流閥(24)、第三單向閥(26)、濾 油器(27)；所述液壓泵(25)通過油路分別與第二單向閥(20)和第三單向閥(26)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動系統(tǒng)還包括蓄能器 (18)，其通過油路與第二電接點壓力表(17)和第二二位二通電磁閥(19)連接。
專利摘要本實用新型提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(8)、增速箱、傳動系統(tǒng)、油路、高速軸(6)、液壓泵(25)，所述高速軸(6)設(shè)置于所述增速箱中并與發(fā)電機(8)連接，所述液壓泵(25)通過油路與所述傳動系統(tǒng)連接，其特征在于，所述高速軸(6)還與所述液壓泵(25)連接。本實用新型的液壓泵實現(xiàn)泵和馬達的雙重作用，其利用風(fēng)力發(fā)電機增速箱的高速軸所輸出的動力來驅(qū)動。液壓泵又供給齒輪箱所需要的一定流量、壓力的潤滑油，滿足增速箱的潤滑需要；本實用新型的傳動系統(tǒng)通過液壓基本回路的組合，在風(fēng)力發(fā)電機需要制動時提供制動力矩；本實用新型的蓄能器在需要對風(fēng)輪進行機械鎖定時通過液壓系統(tǒng)提供反相扭矩所需的能量，使葉輪旋轉(zhuǎn)速率變慢，實現(xiàn)機械鎖銷與銷孔的對正。
文檔編號F03D7/04GK201739083SQ201020214060
公開日2011年2月9日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者丁源, 盧志勇, 秦源, 許明, 魏冰 申請人:北京天道新源風(fēng)電科技股份有限公司