风力发电机组液压系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明创造属于风力发电的传动技术技术领域，特别是涉及一种风力发电机组液压系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，常见的风力发电机组通常包括风轮，风轮主轴，增速箱，发电机，塔筒及塔筒顶部的机舱，风轮主轴的一端与风轮的轮毅连接，风轮主轴的另一端与增速箱的输入端连接，增速箱的输出端通过联轴器与发电机的输入端连接，风轮在风载荷的作用下旋转，通过风轮主轴将力矩传递给增速机，经增速机将旋转的速度提升，带动发电机进行发电。
[0003]由于风速的不稳定性，使得传动系统的转速不是一个恒定的值，进而使得发电机发出的电的功率，频率波动较大，为了解决上述问题，通常在发电机之后加装变频器，以提高发电质量便于并网发电，然而，加装变频器的风力发电机组仍然不能实现恒功率发电。
[0004]另外，当风力发电机组发展到兆瓦级别，特别是大功率海上风机发展到3兆瓦以上时，若将所有的部件均安装在塔筒顶部的机舱内，将使得机舱尺寸明显加大，塔顶载荷急剧增加，使得设备偏航系统载荷过大，机舱偏航变得困难，机舱尺寸也将超高超长，将严重影响整机的运输与吊装；同时为了满足承重强度，塔筒的结构强度也会增加，使得塔筒成本大幅度增加从而影响整机发电效益和投资价值，各传动部件设置在处于高空中的机舱内，使得各传动部件的吊装和维护十分不便，使得风力发电机组的使用成本增加。
[0005]因此，如何研发出一种无论风速怎么变化，能使发电机总能以恒定的速度运转，发出的电的功率和频率恒定不变的风力发电机组的传动系统，成为本领域技术人员函待解决的技术难题。
【发明内容】
[0006]本发明创造为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种风力发电机组液压系统，该风力发电机组液压系统能使发电机总能以恒定的速度运转，发出的电的功率和频率恒定不变。
[0007]一种风力发电机组液压系统，包括风轮主轴、定量泵甲、油箱，其特征在于:定量泵甲的动力输入端与风轮主轴连接，的定量泵甲的进油口通过过滤器与油箱连通，出油口通过单向阀和调速阀与液压马达的进油口连通；液压马达的出油口通过冷却器与油箱连通，液压马达的动力输出端与发电机组的动力输入端连接；定量泵甲与液压马达之间的油路上设有调速阀。
[0008]本发明创造还可以采用以下技术方案:
[0009]优选的技术方案，附加技术特征为:定量泵甲的出油口还与并联的溢流阀甲和两位两通电磁阀连通；两位两通电磁阀和溢流阀甲的出油口与油箱连通。
[0010]优选的技术方案，附加技术特征为:还包括由电动机驱动的定量泵乙，定量泵乙的进油口与油箱连通，定量泵乙的出油口与定量泵甲的出油口合流。
[0011]优选的技术方案，附加技术特征为:还包括蓄能器，蓄能器的进油口通过单向顺序阀与单向阀的出油口连通，蓄能器的进油口通过溢流阀乙和冷却器与油箱连通。
[0012]优选的技术方案，附加技术特征为:还包括压力表，压力表通过截止阀连接在定量泵甲的出口油路上。
[0013]本发明创造具有的优点和积极效果是:
[0014]由于本发明创造采用上述技术方案，能够将变速转动转换成发电机的恒速转动，解决了现有技术中风力发电机组不能恒功率，恒频率发电的弊端，同时省去了故障率较高的增速机，省去了价格昂贵的变频器，降低了成本；而且由于减少了增速机，变频器，从而减轻了机舱所要承担的载荷，可以减小机舱的尺寸及重量，也可以降低塔筒的结构强度。由于采用液力传动，可以将液压马达、发电机组、油箱等部件设置在塔筒的底部，进一步减小机舱的尺寸，降低塔筒顶部重量，进一步减小塔筒的结构尺寸，降低了成本，便于整机的吊装与维护，提高了风力发电机组的可靠性。
【附图说明】
[0015]图1是本发明创造的结构示意图。
[0016]图中:1、油箱；2、过滤器；3、定量泵甲；4、风轮主轴；5、单向阀；6、截止阀；7、压力表；8、两位两通电磁阀；9、溢流阀甲；10、定量泵乙；11、冷却器；12、溢流阀乙；13、单向顺序阀；14、蓄能器；15、调速阀；16、发电机组；17、液压马达。
【具体实施方式】
[0017]为能进一步了解本发明创造的发明创造内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0018]如图1所示，
[0019]如图1所示，一种风力发电机组液压系统，用于将风力发电机组的风轮产生的动力传至发电机组16，包括油箱1、过滤器2、定量泵甲3、风轮主轴4、单向阀5、截止阀6、压力表7、两位两通电磁阀8、溢流阀甲9、定量泵乙10、溢流阀乙12、单向顺序阀13、蓄能器14、调速阀15、发电机组16、液压马达17和冷却器11组成，液压泵3的动力输入端与风轮主轴4连接，液压泵3的进油口通过过滤器2与油箱I连通，出油口通过单向阀5和调速阀15与液压马达17的进油口连通，单向阀5可以防止油液倒流，调速阀15可使得具有稳定的流速的液压油进入液压马达17，液压马达17的动力输出端与发电机组16的动力输入端连接，液压马达17的回油口通过冷却器11与油箱I连通，使得从液压马达17的回油口流出的液压油经过冷却后再进入油箱I。
[0020]当风速不稳定时，液压泵3输出的高压油的流速也可能不稳定，但是该高压油经过调速阀15的调速后可变成流速稳定的液压油进入液压马达17，液压马达17可以稳定的转速带动发电机组16旋转发电，风力发电机组液压系统能够将变速转动转换成发电机组16的恒速转动，解决了现有技术中风力发电机组16不能恒功率、恒频率发电的弊端，同时省去了故障率较高的增速机，省去了价格昂贵的变频器，降低了成本；而且由于减少了增速机，变频器，从而减轻了机舱所要承担的载荷，可以减小机舱的尺寸及重量，也可以降低塔筒的结构强度。
[0021]风力发电机组液压系统，可以将液压马达17、发电机组16、油箱I等部件设置在塔筒的底部，进一步减小机舱的尺寸，降低塔筒顶部重量，进一步减小塔筒的结构尺寸，降低了成本，便于整机的吊装与维护，提高了风力发电机组的可靠性。
[0022]为了防止液压系统中的压力过高，对系统造成损坏，液压泵3的出油口通过溢流阀甲9和冷却器11与油箱I连通，当系统压力高过溢流阀甲9的调定值时，溢流阀甲9打开，液压油经溢流阀甲9和冷却器11，可使液压油冷却后流回油箱I。
[0023]液压泵3与溢流阀甲9之间设有两位两通电磁阀8，两位两通电磁阀8的进油口与液压泵3的出油口连通，两位两通电磁阀8的出油口与冷却器11的进油口连通，当两位两通电磁阀8得电时，液压泵3开始卸荷，发电机组16停止转动，可实现发电机组的制动刹车；当两位两通电磁阀8失电时，溢流阀甲9工作，可实现发电机组的启动。与现有技术相比，本实施例只需通过改变两位两通电磁阀8的接通和断开，便可实现风力发电机组的启动和制动，结构简单，操作简便，降低了风力发电机组的成本。
[0024]风力发电机组液压系统还包括由电动机驱动的定量泵乙10，定量泵乙10的进油口通过过滤器2与油箱I连通，定量泵乙10的出油口与液压泵3的出油口合流，电动机的电源可来自风力发电机组的电网，也可来自独立设置的电源，当风速较低时，风速低于预设值时，液压泵3不能提供充分的液压油时，电动机驱动定量泵乙10工作，实现双泵供油，以保证液压马达3能以恒定的转速工作，从而使得发电机4可以恒功率，恒频率发电；当风速高于预设值时，电动机断电，定量泵乙10停止工作，由液压泵3单独提供液压油。
[0025]风力发电机组液压系统，还包括蓄能器14，蓄能器14的进油口通过单向顺序阀13与泵的出油口连通，为了更加方便地控制蓄能器14蓄能和释放能量，在蓄能器14的进油口处设有截止阀，风速升高时，液压泵3提供的液压能增加，过剩的液压能可经过单向顺序阀13，存储在蓄能器14内；当风速较低时，系统的液压能减小，储存在蓄能器14里的液压能可经单向顺序阀13释放到系统内，以使得系统的压力稳定，蓄能器14的进油口通过溢流阀乙12和冷却器11与油箱I连通，当蓄能器14内储存的能量饱和时，溢流阀乙12打开，液压油经溢流阀乙12和冷却器11冷却后流回油箱I。
[0026]为了监控该风力发电机组液压系统中的压力，还包括压力表7，压力表7通过截止阀6连接在液压泵3与调速阀15之间的油路上，压力表7可检测上述油路中的油压。
[0027]尽管上面结合附图对本发明创造的优选实施例进行了描述，但是本发明创造并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明创造的启示下，在不脱离本发明创造宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1.一种风力发电机组液压系统，包括风轮主轴、定量泵甲、油箱，其特征在于:所述定量泵甲的动力输入端与所述风轮主轴连接，所述的定量泵甲的进油口通过过滤器与油箱连通，出油口通过单向阀和调速阀与液压马达的进油口连通；所述液压马达的出油口通过冷却器与油箱连通，所述液压马达的动力输出端与发电机组的动力输入端连接；所述定量泵甲与所述液压马达之间的油路上设有调速阀。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组液压系统，其特征在于:所述定量泵甲的出油口还与并联的溢流阀甲和两位两通电磁阀连通；所述两位两通电磁阀和溢流阀甲的出油口与油箱连通。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组液压系统，其特征在于:还包括由电动机驱动的定量泵乙，所述定量泵乙的进油口与油箱连通，定量泵乙的出油口与所述定量泵甲的出油口合流。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组液压系统，其特征在于:还包括蓄能器，所述蓄能器的进油口通过单向顺序阀与所述单向阀的出油口连通，所述蓄能器的进油口通过溢流阀乙和冷却器与油箱连通。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组液压系统，其特征在于:还包括压力表，所述压力表通过截止阀连接在所述定量泵甲的出口油路上。
【专利摘要】本专利涉及一种风力发电机组液压系统，包括风轮主轴、定量泵甲、油箱，定量泵甲的动力输入端与风轮主轴连接，的定量泵甲的进油口通过过滤器与油箱连通，出油口通过单向阀和调速阀与液压马达的进油口连通；液压马达的出油口通过冷却器与油箱连通，液压马达的动力输出端与发电机组的动力输入端连接；定量泵甲与液压马达之间的油路上设有调速阀。优点是：本专利能使发电机总能以恒定的速度运转，发出的电的功率和频率恒定不变。
【IPC分类】F16H39-02, F03D11-02
【公开号】CN204553120
【申请号】CN201520154183
【发明人】闫利文, 高振学, 王福山, 谢辉, 朱熙耕
【申请人】天津市精研工程机械传动有限公司, 天津职业技术师范大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月18日