CN101082324A - 一种用于液压风力发电装置的旋转机 - Google Patents

一种用于液压风力发电装置的旋转机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于液压风力发电装置的旋转机，包括芯轴、可旋转安装在芯轴外围的第一套筒和第三套筒、以及安装在第一套筒和第三套筒之间的底板；第三套筒上开设有相错落的出液口和进液口；在芯轴上开设有相隔开的出液管道和进液管道，其侧壁开设有相隔开的环状出液、进液连通槽；出液口、出液连通槽以及出液管道相连通；进液口、进液连通槽、进液管道相连通。通过底板连接液压风力发电装置的风轮及液压泵等，并且底板可以随第一套筒绕芯轴旋转，以得到理想的迎风角度；同时与液压泵通过连接管连接的第三套筒，也可以在液压泵的带动下绕芯轴旋转，从而避免了连接管的打结等问题；因此，具有适用于液压风力发电装置的优点。

Description

一种用于液压风力发电装置的旋转机
技术领域
本发明涉及风力发电技术，更具体地说，涉及一种用于液体传动式风力发电装置的旋转机。
背景技术
在石化、燃煤能源日渐枯的今天，风力发电已成为人类能源开发的重点方向之一。资料表明，全球可开发风能资源的总量大约为人类能源需求总量的2倍。风能的丰富性和可自然再生性是最具吸引力的理由。
风力发电技术起源于欧洲，其中丹麦、荷兰、德国等国家对风力发电的开发和倡导已经有超过20年的历史了。风力发电技术诞生以来，经历了不断的改进，进而发展成为目前比较成熟的水平轴、三叶片、锥形管式塔等结构形式。目前的大型风力发电机通常采用水平轴型式，它由塔架、风轮、变速箱(加速齿轮箱)、发电机、偏移装置、控制系统等部件所组成。风轮的作用是将风能转换为机械能，它由气体流动性能良好的叶片装在轮轴上所组成，低速转动的风轮通过传动机构由加速齿轮箱增速，进而将动力传递给发电机。风轮由高大的塔架支撑，由于风向会经常改变，为了有效地利用风能，必须要有自动迎风的偏移装置，它根据风向感测仪测得的风向信号，进而推动风轮使之一直面对迎风面。可见，传统风力发电装置中的风轮、传动机构、发电机之间是一对一的机械连接关系，这种特点导致现有风力发电技术存在以下一些问题：1、为了满足功率规模和抗灾害性风力的强度，会导致制造成本大大增加；2、为满足功率规模，会对环境产生负面影响；3、风轮超低转速与发电机经济转速之间的矛盾导致成本再增；4、独立运作的机组结构增大了建设成本。因此，研发其他形式的动力传递的方式的风力发电系统成为当务之急。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明要解决传统风力发电装置的问题，提供一种可适用于采用液体传动方式的液压风力发电装置的旋转机。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于液压风力发电装置的旋转机，包括芯轴、可旋转安装在所述芯轴外围的第一套筒和第三套筒、以及安装在所述第一套筒和第三套筒之间的底板；所述底板与所述第一套筒固定连接；所述第三套筒上开设有相错落的出液口和进液口；所述芯轴包括安装部、以及芯轴部，在所述芯轴部上开设有相隔开的、具有长度差的出液管道和进液管道，并且所述芯轴部的侧壁在与所述出液口和进液口相对应的位置上开设有相隔开的环状出液连通槽和进液连通槽；所述出液口、出液连通槽以及出液管道相连通；所述进液口、进液连通槽以及进液管道相连通。
在本发明用于液压风力发电装置的旋转机中，所述底板通过第二套筒压紧与所述第一套筒固定连接；所述第二套筒设置在所述第一套筒和第三套筒之间，并随所述第一套筒转动。
在本发明用于液压风力发电装置的旋转机中，所述第二套筒、底板以及第一套筒通过螺钉相互锁固。
在本发明用于液压风力发电装置的旋转机中，所述芯轴部在所述出液连通槽和进液连通槽的上下两侧的侧壁上设置有封油圈。
在本发明用于液压风力发电装置的旋转机中，所述第一套筒和第三套筒分别通过一对轴承可转动安装在所述芯轴部上。
实施本发明的用于液压风力发电装置的旋转机，具有以下有益效果：通过底板连接液压风力发电装置的风轮及液压泵等，并且底板可以跟随第一套筒绕芯轴旋转，以得到理想的迎风角度；同时与液压泵通过连接管连接的出液口和进液口所在的第三套筒，也可以在液压泵的带动下绕芯轴旋转，从而避免了连接管的打结等问题；因此，具有适用于液压风力发电装置、便于液压风力发电装置选用自动迎风角的结构的优点。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明液压风力发电装置的原理示意图；
图2是本发明用于液压风力发电装置的旋转机的剖视示意图；
图3是本发明用于液压风力发电装置的旋转机的芯轴的剖视示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明一个优选实施例中，本发明的旋转机20可以应用于液压风力发电装置中，以配合液压泵12及风轮11的自动适应迎风角的设计。
其中，液压风力发电装置包括风轮11、液压泵12、液压马达13、发电机14、贮液箱15、以及导管17等。具体实施时，当然还包括塔架16、偏移装置、控制电路等。风轮11用于将风能转化为转动的机械能，并通过转轴将其转动输出到与之连接的液压泵12。液压泵12用于将输入的液体(通常为液压油)加为高压后输出。液压马达13的作用与液压泵12的作用正好相反，它接收来自液压泵12的高压液体，并在该高压液体的作用下产生转动。发电机14可以是直流发电机14，也可以是交流发电机14，它与液压马达13同步转动，从而可将机械能转化为电能，并输出到相应的负载。其具体的实现可以参照本发明申请人的在先中国专利申请第200510120802.7号。
在本实施例中，液压泵12与液压马达13和贮液箱15的导管17设置在塔架16内，为了适应风轮11的自动适应迎风角的设计，液压泵12通过本发明的旋转机20安装在塔架16的顶端。所述旋转机20包括芯轴21、第一套筒22、第二套筒23、第三套筒24以及底板25。
所述芯轴21包括安装部211以及芯轴部212。所述安装部211的周缘设有安装法兰，从而可以直接固定安装在塔架16的顶端。所述芯轴部212开设有出液管道213以及进液管道214。所述出液管道213和进液管道214分别与塔架16内的对应导管17相连通，从而连通液压马达13和贮液箱15。所述出液管道213和进液管道214相隔开，并且具有长度差，以便于设置出液连通槽215和进液连通槽216，详后述。
所述第一套筒22可旋转的安装在所述芯轴部212靠近所述安装部211的一端。在本实施例中，所述第一套筒22的内侧设置有安装台阶，从而便于通过一对轴承26安装在所述芯轴部212上。在所述第一套筒22的顶端部分还设有安装螺孔，便于底板25的安装。
所述底板25的一端与液压泵12相固定连接，另一端则与偏移装置固定连接；并且在所述底板25上开设有通孔，从而可将整块底板25套设安装在所述芯轴部212上。在本实施例中，通过第二套筒23将所述底板25压紧，并通过螺钉将所述第一套筒22、底板25以及第二套筒23相锁固连接，从而使得三者可以同时转动。可以理解的，可以省略第二套筒23，而直接在底板25上开设沉头螺孔，通过螺钉直接将底板25固定在第一套筒22上。
所述第三套筒24安装在所述第二套筒23的上方，并且可旋转的套设安装在所述芯轴部212上。在本实施例中，所述第三套筒24通过一对轴承26安装在所述芯轴部212上。为了便于轴承26的安装，在所述芯轴部212以及第三套筒24的内侧对应设置有安装台阶。所述第三套筒24开设有相错落的出液口241和进液口242，所述出液口241和进液口242通过连接管18道连接至液压泵12，为液压泵12提供工作液体。所述芯轴部212的环状出液连通槽215和进液连通槽216分别设置在于所述出液口241和进液口242相对应的位置上。出液连通槽215和进液连通槽216相隔绝，并且，所述出液口241、出液连通槽215以及出液管道213相连通；所述进液口242、进液连通槽216以及进液管道214相连通。为了防止液体的渗漏，所述芯轴部212在所述出液连通槽215和进液连通槽216的上下两侧的侧壁上设置有密封圈27，例如封油圈。
工作时，叶轮随风向的改变而转动，带动液压泵12转动，液压泵12带动底板25转动，由于底板25固定安装在所述第一套筒22上，而第一套筒22通过轴承26安装在芯轴部212上，从而使得所述底板25可以绕所述芯轴部212旋转，从而使得叶轮可以旋转。此时，由于液压泵12同时也在旋转，由于所述第三套筒24也是通过轴承26安装在芯轴部212上，因此，第三套筒24也会在连接管18道的带动下随着液压泵12旋转，避免了连接管18道的打结。而在第三套筒24旋转的过程中，由于环状出液连通槽215和进液连通槽216的存在，使得出液口241和出液管道213、进液口242和进液管道214始终保持连通状态，因此使得液压泵12可以连续的正常工作。

Claims (5)

1、一种用于液压风力发电装置的旋转机，其特征在于，包括芯轴、可旋转安装在所述芯轴外围的第一套筒和第三套筒、以及安装在所述第一套筒和第三套筒之间的底板；所述底板与所述第一套筒固定连接；所述第三套筒上开设有相错落的出液口和进液口；所述芯轴包括安装部、以及芯轴部，在所述芯轴部上开设有相隔开的、具有长度差的出液管道和进液管道，并且所述芯轴部的侧壁在与所述出液口和进液口相对应的位置上开设有相隔开的环状出液连通槽和进液连通槽；所述出液口、出液连通槽以及出液管道相连通；所述进液口、进液连通槽以及进液管道相连通。
2、根据权利要求1所述的用于液压风力发电装置的旋转机，其特征在于，所述底板通过第二套筒压紧与所述第一套筒固定连接；所述第二套筒设置在所述第一套筒和第三套筒之间，并随所述第一套筒转动。
3、根据权利要求2所述的用于液压风力发电装置的旋转机，其特征在于，所述第二套筒、底板以及第一套筒通过螺钉相互锁固。
4、根据权利要求1、2或3所述的用于液压风力发电装置的旋转机，其特征在于，所述芯轴部在所述出液连通槽和进液连通槽的上下两侧的侧壁上设置有密封圈。
5、根据权利要求4所述的用于液压风力发电装置的旋转机，其特征在于，所述第一套筒和第三套筒分别通过一对轴承可转动安装在所述芯轴部上。
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