一种液压的恒速输出装置的制作方法

本发明属于工程机械及发电设备技术领域，具体涉及一种特别适用于风力发电及小型渔船发电的一种液压与差动轮系相结合的恒速输出装置。

背景技术：

在风力发电中存在风向及强度不稳定导致风轮的转速与扭矩不稳定的问题；在柴油机和汽油机中存在输出转速、扭矩波动的问题。变化的扭矩和转速经过传动系统传递到发电机上，而发电机中又存在需要恒定的输入转速的问题。

因此，需要恒速输出装置作为发电机的输入。现有技术中，恒速输出主要有三种实现方式：液力式恒速输出装置、液压恒速传动装置以及双电机机械控制传动装置。目前国内外大多采用的是基于液力技术的导叶可调式恒速输出装置，此装置主要针对于大功率机组，结构复杂且成本较高；单纯的由液压传动或液力传动来获得恒定的输出转速，其效率较低，经济性差；双电机机械控制传动装置，虽然效率较高，但无法承受较大载荷突变引起的刚性冲击。

技术实现要素：

为解决现有技术中恒速输出装置结构复杂、效率低下以及无法承受动力源突变冲击等诸多问题，本发明采用液压、机械双功率流传动，控制灵活方便,合理的传动设计使得液压功率分流比较小，系统的效率提高。

一种液压的恒速输出装置，采取2k-h型差动轮系与液压系统相结合的方案，整个装置由差动轮系、液压系统、监测控制系统三部分构成。

变化的转速由动力源1提供，并通过主输入轴2将动力输入到差动轮系的太阳轮6；太阳轮6与行星架10上的行星轮9啮合，行星架10与输出轴12相连，输出轴12输出恒速转动。

所述的液压系统中，液压泵3通过第一啮合齿轮5从主输入轴2处获取动力，通过液压油作用于液压马达13，为液压马达13提供动力，液压马达13的输出轴则通过第二啮合齿轮7与差动轮系中的齿圈8相连。

所述的监测控制系统由转速传感器监测齿轮11、旋转方向传感器监测齿轮4和放大器组成，旋转方向传感器监测齿轮4安装在主输入轴2上，其对应的旋转方向传感器监测动力源1旋转方向；转速传感器监测齿轮11安装在输出轴12上，其对应的转速传感器监测输出轴12转速的大小波动。

具体地，液压系统由液压泵3、液压马达13、电磁换向阀14、电液比例阀15、安全溢流阀16、四个单向阀17、18、22、23、冷却器19、回油过滤器20、油箱21以及吸油过滤器24组成。当动力源1带动液压泵3顺时针旋转时，油箱21中的油经过吸油过滤器24和单向阀23进入液压泵3，再经过单向阀17流入电液比例阀15，进而流经电磁换向阀14之后进入液压马达13，最后再经过电磁换向阀14、冷却器19、回油过滤器20回到油箱21；

当动力源1带动液压泵3逆时针旋转时，电磁换向阀14换向，油箱21中的油经过吸油过滤器24和单向阀18进入液压泵3，再经过单向阀22流入电液比例阀15，流经电磁换向阀14之后进入液压马达13，最后再经过电磁换向阀14、冷却器19和回油过滤器20回到油箱21。安全溢流阀16安装在单向阀22与冷却器19之间，当压力过高时，由安全溢流阀16进行泄流减压，电液比例阀15完成恒速输出调节。

具体地，监测控制系统中的旋转方向传感器监测齿轮4中的旋转方向传感器输出转向信号，经过放大器作用于液压系统中电磁换向阀14，用于控制电磁换向阀14，进而控制液压马达13正反转；转速传感器监测齿轮11中的转速传感器输出转速信号，经过放大器作用于液压系统中的电液比例阀15，控制输入液压马达13的流量，进而控制液压马达13的输出转速。

本发明的恒速控制精度，取决于转速传感器的精确度、电液比例阀15和液压马达13的反应时间。

本发明的有益效果在于：采用液压、机械双功率流传动，控制灵活方便,合理的传动设计使得液压功率分流比较小，系统的效率提高。通过采用高精度转速传感器以及反应时间短的电液比例阀15和液压马达13，可实现较高的恒速控制精度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的液压系统的示意图。

图中：

1、动力源；2、主输入轴；3、液压泵；4、旋转方向传感器监测齿轮；

5、第一啮合齿轮；6、太阳轮；7、第二啮合齿轮；8、齿圈；9、行星轮；

10、行星架；11、转速传感器监测齿轮；12、输出轴；13、液压马达；

14、电磁换向阀；15、电液比例阀；16、安全溢流阀；

17、18、22、23单向阀；19、冷却器；20、回油过滤器；21、油箱；

24、吸油过滤器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细介绍：

如图1所述的一种液压的恒速输出装置，由差动轮系、液压系统、监测控制系统三部分构成，变化的转速由动力源1提供，并通过主输入轴2将动力输入到差动轮系的太阳轮6；太阳轮6与行星架10上的行星轮9啮合，行星架10与输出轴12相连，输出轴12输出恒速转动；

所述的液压系统中，液压泵3通过第一啮合齿轮5从主输入轴2处获取动力，通过液压油作用于液压马达13，为液压马达13提供动力，液压马达13的输出轴则通过第二啮合齿轮7与差动轮系中的齿圈8相连；

所述的监测控制系统由转速传感器监测齿轮11、旋转方向传感器监测齿轮4和放大器组成，旋转方向传感器监测齿轮4安装在主输入轴2上，其对应的旋转方向传感器监测动力源1旋转方向；转速传感器监测齿轮11安装在输出轴12上，其对应的转速传感器监测输出轴12转速的大小波动。

如图2所示，所述的液压系统由液压泵3、液压马达13、电磁换向阀14、电液比例阀15、安全溢流阀16、四个单向阀17、18、22、23、冷却器19、回油过滤器20、油箱21以及吸油过滤器24组成，油箱21的出油一端依次通过油管与吸油过滤器24、单向阀18、23、液压泵3、单向阀17、22、电液比例阀15、电磁换向阀14、与液压马达13入口油液连通；

液压马达13出口油液依次通过油管与电磁换向阀14、冷却器19、回油过滤器20回到油箱21；

安全溢流阀16安装在单向阀22与冷却器19之间，当压力过高时，由安全溢流阀16进行泄流减压，电液比例阀15完成恒速输出调节。

当动力源1带动液压泵3顺时针旋转时，油箱21中的油经过吸油过滤器24和单向阀23进入液压泵3，再经过单向阀17流入电液比例阀15，进而流经电磁换向阀14之后进入液压马达13，最后再经过电磁换向阀14、冷却器19、回油过滤器20回到油箱21。

当动力源1带动液压泵3逆时针旋转时，电磁换向阀14换向，油箱21中的油经过吸油过滤器24和单向阀18进入液压泵3，再经过单向阀22流入电液比例阀15，流经电磁换向阀14之后进入液压马达13，最后再经过电磁换向阀14、冷却器19和回油过滤器20回到油箱21。

所述的监测控制系统中的旋转方向传感器监测齿轮4中的旋转方向传感器输出转向信号，经过放大器作用于液压系统中电磁换向阀14，进而控制液压马达13正反转；转速传感器监测齿轮11中的转速传感器输出转速信号，经过放大器作用于液压系统中的电液比例阀15，控制输入液压马达13的流量，进而控制液压马达13的输出转速。

以上对本发明进行了详细的介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，所述本说明书不应理解为对本发明的限制；以上所述的所有实施例只是本发明的较佳实施例而已，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。