CN102119272B - 工作缸驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够以简单的结构在停电时适当地控制动叶片的间距角的风力发电系统的工作缸驱动装置。为了解决上述问题，本发明具有：活塞，其与动叶片连结；工作缸，其利用油压使活塞移动；施力构件，其配置在工作缸的内部，并对活塞向一个方向施力；蓄压器，其与工作缸连接，并对工作缸供给工作油，该工作油对活塞向与通过施力构件进行施力的方向相反侧的方向施力；开闭阀，其控制蓄压器与工作缸之间的流路的开闭。
Description
技术领域
本发明涉及调整风力发电系统的动叶片的角度的工作缸驱动装置。
背景技术
风力发电系统是通过吹起的风使风车(动叶片)旋转，利用该旋转力产生电力的系统。作为该风力发电系统，存在为了高效地产生电力进行供给而具有角度调整机构的风力发电系统，该角度调整机构调整风车的叶片角度以使风车的转速达到最佳。例如，在专利文献1中记载有具有如下特征的可变叶片机构，即，在能够变更配设在风车的旋翼头上的叶片(动叶片)的间距角的可变叶片机构中，在风车的旋翼头上装备有伺服致动器，该伺服致动器包括：进行驱动以使叶片的间距角变化的油压致动器；将两喷出口与油压致动器连接，并根据其旋转方向使油压致动器向正向或逆向动作的双向泵；能够对双向泵向正向或逆向驱动的正反转电动机。这样，通过调整动叶片的角度，能够高效地产生电力。
在这样调整动叶片的角度的风力发电系统中，在因停电等导致向可变叶片机构供给的电力下降时，也需要使系统安全地动作。关于这一点，在专利文献2中记载有一种风力发电系统，其具有：具备间距角可变的叶片的风车转子；驱动叶片而控制间距角的间距控制机构；响应于电气系统的系统电压下降的异常发生，将由风车转子的旋转产生的电力向间距控制机构供给的紧急用电力供给机构。
专利文献1：日本特开2002-276535号公报
专利文献2：日本特开2007-239599号公报
如专利文献2所述，通过设置由风车转子的旋转取得电力的紧急用电力供给机构，能够在紧急时与通常时同样地驱动风力发电系统。然而，需要在风力发电系统中另外设置紧急用电力供给机构，并且使用由风力发电系统产生的电力，因此，装置成本及能源成本变大成为问题。
此外，如图7所示，作为风力发电系统还存在为了在紧急时进行应对而在蓄压器上设置有调整动叶片的间距角的工作缸驱动机构的结构。在此，图7是表示现有的工作缸驱动装置的大致结构的框图。图7所示的工作缸驱动装置200是调整动叶片230的间距角的装置，具有：工作缸202；活塞203，其配置在工作缸202的内部，且经由连结构件与动叶片230连结，在向工作缸202的内部供给的工作油的油压的作用下沿着工作缸202往复运动，而使动叶片230的间距角变化；双向液压泵204，其向配管210和配管212这两个配管分别供给工作油，其中配管210与未插入和工作缸202的活塞203连结的连结构件的一侧连接，配管212与插入工作缸202的活塞203的棒状部的一侧连接；单向阀206，其使配管210及配管212内的剩余的工作油排出；箱208，其积存从单向阀206排出的工作油；液压调整机构220，其与配管210连接。在此，工作缸驱动装置200通过双向液压泵204将工作油从配管210向工作缸202供给而使活塞203移动，由此，动叶片230向避开风的阻力的方向(以下也称“顺桨方向”)移动。此外，液压调整机构220具有：对工作油进行蓄压，根据需要而将工作油向配管210供给的蓄压器222；切换蓄压器222与配管210之间的流路的开闭的开闭阀224；与开闭阀224平行配置且使工作油仅从配管210向朝向蓄压器222的方向流动的安全阀226。工作缸驱动装置200在通常运转时将工作油从双向液压泵204向工作缸202供给。工作缸驱动装置200通过从双向液压泵204向配管210供给工作油而使动叶片230向顺桨方向移动，通过向配管212供给工作油而使动叶片230向顺桨方向的相反方向(以下称“逆桨方向”)移动。另外，在这样的通常运转时，开闭阀224成为关闭的状态，即未从蓄压器222向配管210供给工作油的状态。
接下来，在因瞬时停电等的停电发生而导致不供给电力因而无法驱动双向液压泵204时，工作缸驱动装置200将开闭阀224打开，使蓄压器222与配管210之间的流路成为连接状态，经由配管210而从蓄压器222向工作缸202供给工作油。在此，开闭阀224在成为停电状态时成为打开状态，即，通过在不供给电力的状态下使用阀保持打开状态的阀，从而能够在停电时使开闭阀224自动打开。工作缸驱动装置200通过从配管210向工作缸202供给工作油而使动叶片230向顺桨方向移动。
如此，工作缸驱动装置200在停电时从蓄压器222供给工作油，使动叶片230向顺桨方向移动，从而使动叶片230避开风，能够抑制动叶片230以必要以上的速度旋转或增大对动叶片230施加的负荷而成为动叶片230故障的原因。此外，由于仅通过蓄压器222就能够进行停电时的控制，因此能够简化装置结构，能够降低风力发电系统的制造成本。然而，在具有工作缸驱动装置200的风力发电系统中，在紧急时，无论风速如何都使动叶片230向避开风的方向转动而抑制转子的旋转，因此无法进行与通常运转时同样的控制，即无法根据风力而使动叶片230旋转，不能高效地进行发电。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种通过简单的结构而在停电时也能够适当地控制动叶片的间距角的风力发电系统的工作缸驱动机构。
为了解决上述问题而达成目的，本发明涉及工作缸驱动装置，其调整动叶片的间距角，其特征在于，具有：活塞，其经由连结构件与所述动叶片连结；工作缸，其在内部配置所述活塞，利用从外部供给的工作油的油压的压力差使所述活塞的端部进行往复移动，而使所述活塞进行往复运动；施力构件，其配置在所述工作缸的内部，并对所述活塞向一个方向施力；蓄压器，其与所述工作缸连接，并对所述工作缸供给工作油，该工作油对所述活塞向与通过所述施力构件进行施力的方向相反侧的方向施力；开闭阀，其控制所述蓄压器与所述工作缸之间的流路的开闭。
在此，优选所述开闭阀在发生停电时将所述蓄压器与所述工作缸之间的流路打开。
为了解决上述问题而达成目的，本发明涉及工作缸驱动装置，其调整动叶片的间距角，其特征在于，具有：活塞，其与所述动叶片连结；工作缸，其在内部配置所述活塞，利用从外部供给的工作油的油压的压力差使所述活塞的端部进行往复移动，而使所述活塞进行往复运动；工作油供给机构，其对所述工作缸供给工作油；第一配管，其将从所述工作油供给机构供给的工作油向所述工作缸供给，以对所述活塞向一个方向施力；第二配管，其将从所述工作油供给机构供给的工作油向所述工作缸供给，以对所述活塞向与所述一个方向相反侧的方向施力；蓄压器，其与所述工作缸连接，并向与所述工作缸连接的配管供给工作油；开闭阀，其控制所述蓄压器与所述工作缸之间的流路的开闭；切换机构，其配置在所述开闭阀与所述工作缸之间，并能够对将从所述蓄压器供给的工作油向所述第一配管供给的路径、和将从所述蓄压器供给的工作油向所述第二配管供给的路径进行切换。
在此，优选所述工作油供给机构在发生停电时停止，所述开闭阀在发生停电时将所述蓄压器与所述工作缸之间的流路打开，所述切换机构在发生停电时起动。
为了解决上述问题而达成目的，本发明涉及工作缸驱动装置，其调整动叶片的间距角，其特征在于，具有：活塞，其与所述动叶片连结；工作缸，其在内部配置所述活塞，利用从外部供给的工作油的油压的压力差使所述活塞的端部进行往复移动，而使所述活塞进行往复运动；工作油供给机构，其对所述工作缸供给工作油；第一配管，其将从所述工作油供给机构供给的工作油向所述工作缸供给，以对所述活塞向一个方向施力；第二配管，其将从所述工作油供给机构供给的工作油向所述工作缸供给，以对所述活塞向与所述一个方向相反侧的方向施力；施力构件，其配置在所述工作缸的内部，并向使所述活塞移动以使所述动叶片向避开风的方向移动的方向施力。
发明效果
本发明所涉及的工作缸驱动装置发挥在停电时也能够在规定时间适当地控制动叶片的间距角的效果。此外，本发明所涉及的工作缸驱动装置能够简化装置结构，并且发挥能够降低制造成本的效果。
附图说明
图1是表示使用本发明的工作缸驱动装置的风力发电系统的一实施方式的大致结构的侧视图。
图2是表示图1所示的风力发电系统的发动机舱及动叶片的周边部的大致结构的框图。
图3是表示图2所示的工作缸驱动装置的大致结构的框图。
图4是表示工作缸驱动装置的另一实施方式的大致结构的框图。
图5是表示工作缸驱动装置的又一实施方式的大致结构的框图。
图6是表示工作缸驱动装置的再一实施方式的大致结构的框图。
图7是表示现有的工作缸驱动装置的大致结构的框图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的工作缸驱动装置的一实施方式。需要说明的是，本发明不受该实施方式的限制。
图1是表示使用本发明的工作缸驱动装置的风力发电系统的一实施方式的大致结构的侧视图。图2是表示图1所示的风力发电系统的发动机舱及动叶片的周边部的大致结构的框图。如图1及图2所示，风力发电系统10具有支柱12、发动机舱14、旋翼头16、多个动叶片18、增速机20、发电机22、风速计24、风向表26、避雷针28、控制部30和工作缸驱动装置40。
支柱12是设置在形成于地面上的基座11上的柱子。发动机舱14设置有增速机20、发电机22、工作缸驱动装置40等，设于支柱12的前端(与和基座11的连结部相反侧的端部)。旋翼头16在发动机舱14上被支承为绕大致水平轴线旋转自如。此外，旋翼头16与增速机20连结。多个动叶片18在旋翼头16的旋转轴线周围安装成放射状。动叶片18是以在能够以旋翼头16的旋转轴线为中心而与旋翼头16共同旋转的状态固定于旋翼头16的叶片。动叶片18将从旋翼头16的旋转轴线方向吹来的风力转换为使旋翼头16绕旋转轴线旋转的力。
增速机20配置在发动机舱14的内部，并与旋翼头16连结。增速机20对旋翼头16的旋转进行增速而向发电机22传递。发电机22经由增速机20与旋翼头16连结，利用从旋翼头16传递并由增速机20增速的旋转力进行发电。
风速计24、风向表26、避雷针28配置在发动机舱14的上部。风速计24检测发动机舱14及动叶片18周边的风速，并将检测结果向控制部30发送。风向表26检测在发动机舱14及动叶片18周边流动的风的朝向，并将检测结果向控制部30发送。避雷针28防止雷直击发动机舱14而导致发动机舱14的控制回路损伤。此外，工作缸驱动装置40配置在旋翼头16的内部，调整动叶片18的间距角。对工作缸驱动装置40在后详细说明。
控制部30是控制发电机22、工作缸驱动装置40等的各部分的动作的装置。例如，控制部30根据从风速计24及风向表26送来的检测结果，通过工作缸驱动装置40调整动叶片18的间距角或决定基于发电机22的发电的起动、停止。
接下来，详细说明工作缸驱动装置40。图3是表示图2所示的工作缸驱动装置的大致结构的框图。如图3所示，工作缸驱动装置40具有工作缸42、结构件44、活塞45、双向液压泵46、单向阀48、箱50、配管52、54、液压调整机构56、弹簧68。
工作缸42是在内部注入有工作油的筒型构件，其中插入有活塞45。此外，在工作缸42的一方的端部附近(筒型形状的底面42b附近)连接有配管52，在工作缸42的另一方的端部附近(筒型形状的顶面42a附近)连接有配管54。
连结构件44为棒状构件，其从工作缸42的顶面42a(接近动叶片18的一侧的端面)向工作缸42内部插入，一方的端部与配置在工作缸42的内部的活塞45连接，另一方的端部经由连杆等与动叶片18连接。
活塞45是与连结构件44的配置在工作缸42的内部的一侧的端部连结且与工作缸42的筒型形状的内壁为大致同一形状的筒板构件。通过该活塞45，工作缸42的内部的空间被分隔为工作缸42的顶面42a侧和底面42b侧。活塞45受到因从与工作缸42的底面42b侧连接的配管52供给的工作油和从与工作缸42的顶面42a侧连接的配管54供给的工作油的量的差、即向工作缸42的内部供给的工作油的油压的差而产生的力。活塞45在受到的来自工作油的力的作用下，沿着工作缸42向压力更低的方向移动。具体来说，若从配管52供给工作油，则活塞45向远离工作缸42的底面42b的方向移动，若从配管54供给工作油，则活塞45向接近工作缸42的底面42b的方向移动。此外，由于活塞45与动叶片18经由连结构件44而连结，因此活塞45的往复运动经由连结构件44向动叶片18传递，动叶片18以连杆的中心为基准(即，以动叶片18的转动轴为中心)转动。通过动叶片18以动叶片18的转动轴为中心转动，动叶片18的间距角变化。具体来说，在活塞45向远离底面42b的方向移动时，动叶片18的间距角向避开风的方向(以下称“顺桨方向”)变化，在活塞45向接近底面42b的方向移动时，动叶片18的间距角向更大地承受风的力的方向、即将吹来的风的力更多地转换为旋转的力的方向(以下称“逆桨方向”)变化。
双向泵46是与配管52及配管54连接的泵，其向配管52和配管54各自供给工作油。在此，双向泵46可以仅向配管52供给工作油，可以仅向配管54供给工作油，也可以向配管52和配管54分别供给不同量的工作油。单向阀48是与配管52和配管54这两方连接的止回阀，在配管52及/或配管54的工作油的压力达到规定以上时，从配管52及/或配管54排出工作油。此外，单向阀48由于是止回阀，因此工作油不会朝向配管52及配管54排出。所以，配管52与配管54虽然通过单向阀48相连，但工作油不会经由单向阀48从配管52向配管54或向其相反方向流动。箱50是积存从配管52及/或配管54向单向阀48排出的工作油的箱。
液压调整机构56是与配管54连接的工作油供给机构，其具有蓄压器60、开闭阀62和开闭阀驱动用电源66。蓄压器60是将规定量的工作油保持为高压状态的蓄压机，其经由开闭阀62与配管54连接。开闭阀62配置在蓄压器60与配管54之间，切换蓄压器60与配管54之间流路的开闭。开闭阀驱动用电源66是蓄存有规定电力的电池、电容器或蓄电池等的预备电源，在停电时(即，经由来自发电站等的电线的电力供给停止时)向开闭阀62供给电力。开闭阀62在通常运转时通过从控制部供给的电力、例如在发电站等发电并经由电线被供给的电力而被驱动。
弹簧68是配置在工作缸42的内部的、活塞45与工作缸42的顶面42a之间的施力构件。弹簧68是拉伸弹簧，其将活塞45向工作缸42的顶面42a侧牵引。即，使力朝向动叶片18向顺桨方向移动的方向作用。
工作缸驱动装置40为以上这样的结构，在通常运转时，从双向液压泵46经由配管52及/或配管54向工作缸42供给工作油。工作缸驱动装置40通过利用双向液压泵46从配管52向工作缸42供给工作油，使活塞45向工作缸42的顶面42a侧移动，由此使动叶片18向顺桨方向移动。此外，通过双向液压泵46从配管54向工作缸42供给工作油，使活塞45向底面42b侧移动，由此使动叶片18向逆桨方向移动。在此，工作缸驱动装置40将弹簧68的作用力和工作油的油压这两方相加而算出作用于活塞45的力，控制活塞45的位置及动叶片18的间距角。另外，在通常运转时，工作缸驱动装置40通过由发电站等发电并经由电线供给的电力来控制开闭阀62的开闭，并使蓄压器60积存规定量的工作油。具体来说，为了使动叶片18向逆桨方向移动，在从双向液压泵46向配管54供给工作油，配管54的油压变高时使开闭阀62打开，成为蓄压器60与配管54相连的状态。由此，能够从配管54向蓄压器60供给高压的工作油，能够使蓄压器60积存规定量的高压的工作油。
接下来，对因停电导致不供给电力而无法驱动双向液压泵46的情况进行说明。首先，在使动叶片18向顺桨方向移动时，工作缸驱动装置40将开闭阀62维持为关闭的状态。通过使开闭阀62关闭，成为不从双向液压泵46和蓄压器60供给工作油的状态，在活塞45上作用基于弹簧68的朝向工作缸42的顶面42a侧的牵引力。由此，活塞45向工作缸42的顶面42a侧移动，动叶片18向顺桨方向转动。另一方面，在使动叶片18向逆桨方向转动时，工作缸驱动装置40将开闭阀62打开，使蓄压器60与配管54相连，从蓄压器60向配管54供给工作油。在从配管54向工作缸42的顶面42a侧供给工作油时，工作缸42的顶面42a与活塞45之间的工作油的量变多，油压升高。若工作缸42的顶面42a与和活塞45连接的板之间的工作油的油压升高，则通过工作油向工作缸42的底面42b侧按压的力作用于活塞45，活塞45向工作缸42的底面42b侧移动，动叶片18向逆桨方向转动。如此，成为不从蓄压器60供给工作油的状态，使弹簧68的牵引力成为支配性的作用，能够使动叶片18向顺桨方向移动，此外，通过从蓄压器60供给工作油，从蓄压器60供给的工作油的压力成为支配性的作用，能够使动叶片18向逆桨方向移动。此外，通过调整该切换时刻，能够将动叶片18保持在现状位置。另外，风力发电系统10根据转子转速、实间距角度信息、输出电力而算出动叶片18最佳的间距角，具体来说算出能够使动叶片高效地以最佳的转速旋转的间距角，控制工作缸驱动装置40的操作以使动叶片18变为算出的间距角，在停电时，通过从用于驱动用于算出间距角等的控制装置的电容器或蓄电池等预备电源供给电力，也成为能够演算、控制的状态。
如以上这样，风力发电系统10的工作缸驱动装置40在停电时，仅通过控制开闭阀62的打开关闭，能够适当地控制动叶片18的位置。具体来说，通过利用弹簧68的作用力和从蓄压器60供给的工作油的油压，从而在停电时也仅通过控制开闭阀62的打开关闭而能够使动叶片18向双向移动。由此，通过弹簧68、蓄压器60、开闭阀62和开闭阀驱动用电源66这样简单的结构，在停电时也能够在规定时间、具体来说在被蓄压器60保持的工作油完全消耗之前这段期间或预备电源的电力完全消耗之前这段期间，使动叶片18的间距角为适当的角度，能够高效地进行发电。此外，由于不需要驱动双向液压泵46，因此在停电时能够减少用于驱动风力发电系统10的电力，用于驱动开闭阀驱动用电源66及控制部30的备用电源可以利用容量小的蓄电池。此外，由于减少在停电时消耗的电力，因此能够进行规定的长时间控制。
在此，在工作缸驱动装置40中，使液压调整机构56与配管54连接，将弹簧68配置在活塞45与工作缸42的顶面42a之间，但本发明不局限于此。图4是表示工作缸驱动装置的另一实施方式的大致结构的框图。需要说明的是，在图4所示的工作缸驱动装置70中，除了与液压调整机构56连接的配管52及弹簧72的配置位置以外，其他的结构基本与图3所示的工作缸驱动装置40同样。因此，对与工作缸驱动装置40相同的构成要件标注同一符号而省略其详细的说明，以下，对工作缸驱动装置70中特有的方面进行重点说明。
图4所示的工作缸驱动装置70具有工作缸42、连结构件44、活塞45、双向液压泵46、单向阀48、箱50、配管52、54、液压调整机构56、弹簧72。工作缸驱动装置70中，液压调整机构56与配管52连接。另外，液压调整机构56的各部分的结构与图3所示的工作缸驱动装置40是同样的结构，因此省略其说明。此外，弹簧72配置在活塞45与工作缸42的底面42b之间。弹簧72为拉伸弹簧，其将活塞45向工作缸42的底面42b侧牵引。即，使力朝向使动叶片18向逆桨方向移动的方向作用。
工作缸驱动装置70为以上这样的结构，在通常运转时，通过与工作缸驱动装置40同样地通过双向液压泵46经由配管52及/或配管54向工作缸42供给工作油而使活塞45移动，从而使动叶片18向顺桨方向或逆桨方向移动。
接下来，在停电时，在使动叶片18向顺桨方向移动时，使开闭阀62打开，将蓄压器60与配管52相连，从蓄压器60向配管52供给工作油。如此，工作缸驱动装置70使工作缸42的底面42b与活塞45之间的工作油的量增多，使活塞45向工作缸42的顶面42a方向移动，由此使动叶片18向顺桨方向移动。另一方面，在使动叶片18向逆桨方向移动时，工作缸驱动装置70将开闭阀62维持为关闭的状态。通过使开闭阀62关闭，成为不向工作缸42供给工作油的状态。由此，在活塞45上作用有基于弹簧72的向工作缸42的底面42b侧的牵引力，活塞45向工作缸42的底面42b侧移动。这样，通过使活塞45向工作缸42的底面42b侧移动，从而使动叶片18向逆桨方向移动。
如以上这样，构成为将弹簧72配置在与活塞45连结的板与工作缸42的底面42b之间，使液压调整机构56与配管52连接，在停电时仅通过控制开闭阀62也能够控制动叶片18的位置。在工作缸驱动装置40、70中，弹簧为拉伸弹簧，但也可以作为弹簧而使用压缩弹簧。在作为弹簧使用压缩弹簧时，将弹簧的配置位置与工作缸驱动装置40、70相反即可。此外，在工作缸驱动装置40、70中使用了弹簧，但只要是将活塞向一个方向按压或向一个方向牵引的施力构件即可，也可以是弹簧以外的构件，例如也可以使用橡胶。
在此，在工作缸驱动装置40、70中，通过弹簧68、72和从液压调整机构56的蓄压器60供给的工作油控制动叶片18的位置，但本发明不局限于此。图5是表示工作缸驱动装置的又一实施方式的大致结构的框图。需要说明的是，图5所示的工作缸驱动装置80中，除了不配置弹簧68这一点及设置有安全阀64、切换阀84这一点以外，其他的结构基本与图3所示的工作缸驱动装置40同样。因此，对于工作缸驱动装置40相同的构成要件标注同一符号而省略其详细说明，以下，重点说明工作缸驱动装置80特有的方面。
图5所示的工作缸驱动装置80具有工作缸42、连结构件44、活塞45、双向液压泵46、单向阀48、箱50、配管52、54、液压调整机构82、切换阀84。另外，以下，使配管52及配管54中的切换阀84与双向液压泵46之间的连接配管部分为配管52a、54a，使切换阀84与工作缸42之间的连接配管部分为配管52b、54b。另外，工作缸驱动装置80中，在工作缸42的内部未配置有弹簧。液压调整机构82是与配管52a连接的工作油供给机构，其具有蓄压器60、开闭阀62、安全阀64、开闭阀驱动用电源66。安全阀64是与开闭阀62平行配置且使工作油向仅从配管52向朝向蓄压器60的方向流动的止回阀。液压调整机构82通过设置安全阀64，从而在积存在蓄压器60中的工作油的油压低于配管52a的油压时，从安全阀64向蓄压器60供给工作油。由此，无需使开闭阀62打开关闭，能够在蓄压器60中积存规定量、规定压力的工作油。
切换阀84跨设在配管52a、配管52b、配管54a、配管54b的路径上。另外，液压调整机构82与配管52a连接。切换阀84是具有三个路径且能够切换该路径的阀。第一路径是使配管52a与配管52b、配管54a与配管54b直接相连的路径。第二路径是使配管52a与配管52b和配管54b相连的路径。第三路径是使配管52a与配管54b、配管52b与配管54a相连的路径。
工作缸驱动装置80为以上这样的结构，在通常运转时，其与工作缸驱动装置40同样地通过双向液压泵46经由配管52a、52b及/或配管54a、54b向工作缸42供给工作油而使活塞45移动，从而使动叶片18向顺桨方向或逆桨方向转动。另外，此时，切换阀84选择所述第一路径。
接下来，在停电发生时，首先使开闭阀62打开。并且，在使动叶片18向顺桨方向移动时，工作缸驱动装置80使液压调整机构82和切换阀84为选择了所述第二路径的状态。即，使与液压调整机构82连接的一侧的配管52a和与工作缸42连接的一侧的配管52b及配管54b成为相连的状态。由此，从蓄压器60供给的工作油从配管52b向工作缸42的底面42b与活塞45之间供给，并从配管54b向工作缸42的顶面42a与活塞45之间供给。通过向工作缸42的底面42b侧与工作缸42的顶面侧42a这两方的空间供给工作油，从而对活塞45向未配置有活塞45的活塞杆的底面42b侧作用大于顶面42a侧的力，使活塞45向工作缸42的顶面42a方向移动，从而使动叶片18向顺桨方向移动。
另一方面，在使动叶片18向逆桨方向移动时，工作缸驱动装置80成为将切换阀84选择为将与液压调整机构82连接的一侧的配管52a和与工作缸42连接的一侧的配管54b相连的所述第三路径的状态。即，成为与液压调整机构82连接的一侧的配管52a和与工作缸42连接的一侧的配管54b相连的状态。由此，从蓄压器60供给的工作油从配管52a通过切换阀84而从配管54b向工作缸42的顶面42a与活塞45之间供给。通过向工作缸42的顶面42a与活塞45之间供给的工作油，使活塞45向工作缸42的底面42b方向移动，从而使动叶片18向逆桨方向移动。
如此，通过设置切换阀84来切换与液压调整机构82连接的配管，能够使动叶片18向顺桨方向、逆桨方向这双向移动，能够适当地调整动叶片18的间距角。此外，工作缸驱动装置80在停电时仅通过切换切换阀84的路径就能够控制动叶片18的间距角，能够减小停电时的控制所必要的电力。此外，由于仅通过设置切换阀84就能够进行控制，因此能够简化装置结构。
在此，与上述实施方式不同，虽然无法对动叶片进行双向控制，但在停电时，在仅使动叶片向一个方向移动即可的情况下能够更加简化工作缸驱动装置的结构。图6是表示工作缸驱动装置的再一实施方式的大致结构的框图。图6所示的工作缸驱动装置90具有工作缸42、连结构件44、活塞45、双向液压泵46、单向阀48、箱50、配管52、54、弹簧92。在此，工作缸42、连结构件44、活塞45、双向液压泵46、单向阀48、箱50、配管52、54与图3所示的工作缸驱动装置40的各部分为同样的结构。弹簧92配置在活塞45与工作缸42的底面42b之间。此外，弹簧92为压缩弹簧，其将活塞45向工作缸42的顶面42a侧按压。即，使力朝向使动叶片18向顺桨方向移动的方向作用。另外，弹簧92始终将活塞45向工作缸42的顶面42a侧按压。
工作缸驱动装置90为以上的结构，在通常运转时，其与工作缸驱动装置40同样地通过双向液压泵46经由配管52及/或配管54向工作缸42供给工作油而使活塞45移动，从而使动叶片18向顺桨方向或逆桨方向移动。弹簧92配置在活塞45与工作缸42的底面42b之间。
接下来，在发生停电时，来自双向液压泵46的工作油的供给停止，成为不向工作缸42供给工作油的状态。未被供给新工作油的活塞45从在考虑弹簧92的力的情况下调整油压从而调整了活塞45的位置的状态变成基于弹簧92的向工作缸42的顶面42a侧的按压力支配性地作用的状态，活塞45缓慢地向工作缸42的顶面42a侧移动。另外，此时，工作缸42的顶面42a侧的工作油伴随活塞45的移动而从单向阀48排出。这样，活塞45向工作缸42的顶面42a侧移动，从而使动叶片18向顺桨方向移动。
这样，在停电时，为了防止动叶片18的故障，在减小对动叶片18施加的负荷的情况下，通过使工作缸驱动装置90形成这样的结构，从而尤其无需使用需要电源的机构，仅通过设置弹簧82就能够在停电时使动叶片18向顺桨方向移动。由此，通过简单的装置结构，能够在停电时不对动叶片18施加不需要的负荷，能够抑制动叶片18发生故障。
工业上的可利用性
本发明所涉及的工作缸驱动装置对于风力发电系统的动叶片的间距角的控制有用，尤其是适合在需要在停电时也适当地控制间距角的风力发电系统中使用。
符号说明
10 风力发电系统
11 基座
12 支柱
14 发动机舱
16 旋翼头
18、230 动叶片
20 增速机
22 发电机
24 风速计
26 风向表
28 避雷针
30 控制部
40、70、80、90、200 工作缸驱动装置
42、202 工作缸
44 连结构件
45、203 活塞
46、204 双向液压泵
48、206 单向阀
50、208 箱
52、54、210、212 配管
56、82、220 液压调整机构
60、222 蓄压器
62、224 开闭阀
64、226 安全阀
66 开闭阀驱动用电源
68、72、92 弹簧(spring)
84 切换阀
Claims (5)
1.一种工作缸驱动装置，其调整动叶片的间距角，其特征在于，具有：
活塞，其经由连结构件与所述动叶片连结；
工作缸，其在内部配置所述活塞，利用从外部供给的工作油的油压的压力差使所述活塞的端部进行往复移动，而使所述活塞进行往复运动；
施力构件，其配置在所述工作缸的内部，并对所述活塞向一个方向施力；
蓄压器，其与所述工作缸连接，对所述工作缸供给工作油，该工作油对所述活塞向与通过所述施力构件进行施力的方向相反侧的方向施力；
开闭阀，其控制所述蓄压器与所述工作缸之间的流路的开闭。
2.根据权利要求1所述的工作缸驱动装置，其特征在于，
所述开闭阀在发生停电时将所述蓄压器与所述工作缸之间的流路打开。
3.一种工作缸驱动装置，其调整动叶片的间距角，其特征在于，具有：
活塞，其与所述动叶片连结；
工作缸，其在内部配置所述活塞，利用从外部供给的工作油的油压的压力差使所述活塞的端部进行往复移动，而使所述活塞进行往复运动；
工作油供给机构，其对所述工作缸供给工作油；
第一配管，其将从所述工作油供给机构供给的工作油向所述工作缸供给，以对所述活塞向一个方向施力；
第二配管，其将从所述工作油供给机构供给的工作油向所述工作缸供给，以对所述活塞向与所述一个方向相反侧的方向施力；
蓄压器，其与所述工作缸连接，并向与所述工作缸连接的配管供给工作油；
开闭阀，其控制所述蓄压器与所述工作缸之间的流路的开闭；
切换机构，其配置在所述开闭阀与所述工作缸之间，并能够对将从所述蓄压器供给的工作油向所述第一配管供给的路径、和将从所述蓄压器供给的工作油向所述第二配管供给的路径进行切换。
4.根据权利要求3所述的工作缸驱动装置，其特征在于，
所述工作油供给机构在发生停电时停止，
所述开闭阀在发生停电时将所述蓄压器与所述工作缸之间的流路打开，
所述切换机构在发生停电时起动。
5.一种工作缸驱动装置，其调整动叶片的间距角，其特征在于，具有：
活塞，其与所述动叶片连结；
工作缸，其在内部配置所述活塞，利用从外部供给的工作油的油压的压力差使所述活塞的端部进行往复移动，而使所述活塞进行往复运动；
工作油供给机构，其对所述工作缸供给工作油；
第一配管，其将从所述工作油供给机构供给的工作油向所述工作缸供给，以对所述活塞向一个方向施力；
第二配管，其将从所述工作油供给机构供给的工作油向所述工作缸供给，以对所述活塞向与所述一个方向相反侧的方向施力；
施力构件，其配置在所述工作缸的内部，并向使所述活塞移动以使所述动叶片向避开风的方向移动的方向施力。
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