CN102797635A - 一种液压自动变浆风力机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压自动变桨风力机，包括：风力传动系统、多个变桨执行机构、变桨调节阀、取风装置和液压源装置，多个变桨执行机构，同所述风叶一一对应连接，用于执行所述风叶的变桨操作，变桨调节阀设置于所述箱体上，并通过油路同多个所述变桨执行机构一一对应连接，用于控制多个所述变桨执行机构的变桨方向；取风装置固定于所述变桨调节阀上，并依靠风力驱动实现对所述变桨调节阀的自动调节；液压源装置同所述变桨调节阀连通，并通过所产生的驱动力驱动所述变桨执行机构执行变桨动作；本发明利用风力机自身运转时所产生的动力，同时结合风力机所处环境风速的大小，通过风能实现风力机风叶的自动变桨。

Description

一种液压自动变浆风力机

技术领域

本发明涉及风力机变浆领域，特别涉及一种液压自动变浆风力机。

背景技术

大型风力机有定浆和变浆两种，定浆就是桨叶的迎角固定，风力大于一定值时会造成转速过高，机组无法正常工作，变浆风力机的风叶迎角可调节，在风力小时，迎角大，风力的转化效率高，风力大时，迎角变小，降低风力的转化效率，使风机在各种风力状态下均能正常工作。

变浆风机浆轮的结构是在浆股固定安装在主轴上，浆毂上设有至少两根与主轴垂直，能转动的浆轴，桨叶一一安装在各浆轴上，桨叶可绕浆轴转动，有伺服电机驱动浆轴转动。在这种结构的风力机中，风力的大小由风杯测速装置测得，通过机载电脑处理，输出指令，控制伺服电机转动，调节桨叶转动相应的角度。伺服电机安装在轮毂中或桨叶内部，供电电缆通过风力机主轴上的碳刷和滑环向电机供电，其依靠电力实现桨叶的变浆，其结构复杂，若要实现自动变浆需要配置相应的风速检测装置。

发明内容

本发明目的是提供一种利用风力机自身运转时所产生的动力，同时结合风力机所处环境风速的大小，通过风能实现风力机风叶的变浆，本发明提供了一种液压自动变浆风力机。

所述技术方案如下：一种液压自动变浆风力机，包括：

风力传动系统，包括风叶、风叶轴座和驱动轴，所述风叶同所述风叶轴座旋转连接；

空压机，包括箱体和气缸，所述驱动轴部分贯穿于所述箱体并同所述箱体旋转连接，所述气缸的排气管与同储气室相连通的排气总管连接；

多个变浆执行机构，同所述风叶一一对应连接，用于执行所述风叶的变浆操作，

所述风力机还包括：

变浆调节阀，其设置于所述箱体上，并通过油路同多个所述变浆执行机构一一对应连接，用于控制多个所述变浆执行机构的变浆方向；

取风装置，其固定于所述变浆调节阀上，并依靠风力驱动实现对所述变浆调节阀的自动调节；

液压源装置，其同所述变浆调节阀连通，并通过所产生的驱动力驱动所述变浆执行机构执行变浆动作；

风速较大时，所述取风装置依靠风力自动对所述变浆调节阀进行调节，所述变浆执行机构依靠驱动作用力推动所述风叶旋转，使所述风叶向着避风的方向扭转。

进一步，所述变浆执行机构包括设置于所述风叶轴座上的液压缸及同所述液压缸的活塞连杆相铰接的连接杆，所述连接杆的端部同所述风叶的叶片轴固定连接，所述液压缸的两腔室分别通过油路同所述变浆调节阀连通。

优选地，每个所述风叶上作用有两个变浆执行机构，两所述变浆执行机构对称作用于所述风叶上，并使所述风叶发生同向旋转。

进一步，所述变浆调节阀包括阀壳和旋转阀芯，所述旋转阀芯设置于所述阀壳内，二者密封连接，所述旋转阀芯内成型一进液通道和一回油通道；

所述进液通道同设置于所述阀壳的进油孔相连通，所述旋转阀芯旋转并使所述进液通道与成型于所述阀壳上的两个呈一旋转夹角的排油孔一一对应连通；

所述回油通道设置于所述旋转阀芯内并贯穿所述旋转阀芯，所述阀壳上设有四个阀壳回流孔，每两个阀壳回流孔形成一组，所述旋转阀芯旋转使所述回流通道与其中一组阀壳回流孔连通；所述旋转阀芯复位后，所述回流通道与所述另一组阀壳回流孔连通；其中一组所述阀壳回流孔通过油路同所述液压缸的两腔室一一对应连通，另一组所述阀壳回流孔通过油路同所述液压源装置相连通；

所述取风装置设置于所述旋转阀芯的端部，其根据风速大小所述旋转阀芯执行旋转动作。

进一步，所述的液压源装置设置于所述箱体内，其包括：

液压油泵，其设置于所述驱动轴上并随所述驱动轴旋转；

凸凹轮，固定于所述箱体内，用于驱动所述液压油泵作功；

油路连接器，套置于所述驱动轴上，并同所述驱动轴形成旋转动密封连接，所述液压油泵和所述液压缸的油路贯穿所述驱动轴，并分别通过油路连接器输出同所述变浆调节阀相连通。

所述油路连接器包括：一壳体，同所述驱动轴同轴设置，所述壳体的一端同所述箱体的一侧面相连接，所述壳体上设有四个油腔，分别为压力油油腔、泄压油腔和两个进油腔，各油腔之间彼此密封，所述驱动轴内设有四路同所述壳体上的四个油腔对应连通的油路通道，所述液压油泵通过油路通道分别同压力油油腔和泄压油腔连通，所述液压缸通过油路分别同两个所述进油腔连通；所述变浆调节阀的两个排油孔分别同两所述进油腔连通，所述变浆调节阀的进液通道同所述压力油油腔连通，所述旋转阀芯旋转时所形成的回流通道同所述泄压油腔相连通。

优选，所述驱动轴的外圆面上设有四个环形油槽，四个所述环形油槽分别同四个所述油腔对应连通，所述压力油油腔和两所述进油腔上分别设有同其连通的管接头，所述变浆调节阀通过油路分别同其管接头对应连接；

所述液压油泵及所述液压缸通过油路分别同四个所述环形油槽一一对应连接；

所述泄压油腔上设置一油杯，所述油杯内注有压力油，所述回流通道通过油路同所述油杯连通。

进一步，为了降低微风时风力机的负荷，使其在微风环境下也能进行工作产生压力气体，所述空压机上设置多个气缸，所述排气总管共设置至少两路与其连通的排气支管，每路排气支管同设置相应数量的气缸上的排气管相连通；

其中一路排气支管上设有一单向排气阀；

其余各路排气支管上均设有泄压调节阀和单向排气阀；

风速较小时，与所述风速相对应的一路所述泄压调节阀开启，与所述泄压调节阀相连接的各个气缸所产生的压力空气外排至大气。

进一步，泄压调节阀的结构如下所述：所述泄压调节阀设置于所述空压机的箱体上，其包括泄压阀壳、泄压旋转阀芯和取风装置，所述泄压旋转阀芯设置于所述泄压阀壳内，二者形成旋转密封连接，所述泄压旋转阀芯内部成型一气流通道，所述泄压阀壳上设有两个呈一旋转角的排气孔和同所述排气支管相连通的进气孔，所述泄压旋转阀芯旋转时，所述泄压阀壳的进气孔通过所述气流通道同两所述排气孔中的其一相连通；

两所述排气孔分别与储气室和外界大气一一对应连通；

所述取风装置设置于所述泄压旋转阀芯的端部，其依靠风力控制所述泄压调节阀的启闭。

其中用于控制变浆调节阀和泄压调节阀的取风装置结构如下：

其包括：取风挡板，包括一个取风面较大的大块取风挡板和一个取风面较小的小块取风挡板，两所述取风挡板形成一旋转夹角；

套筒，其一端固定于所述阀壳或所述泄压阀壳上；

旋转轴，其套置于所述套筒内并同其间隙配合连接，所述旋转轴的一端同所述旋转阀芯或泄压旋转阀芯的端部固定连接，其另一端同两所述取风挡板（固定连接，所述旋转轴同所述驱动轴垂直设置；

碟簧，其一端同所述套筒固定连接，其另一端作用于其中一块所述取风挡板上，用于实现微风时所述取风挡板的复位。

更进一步，所述风力机还包括风向调节机构，其包括：

偏航轴承，其套置固定于所述风力机的旋转主轴上；

轴向液压马达，固定于所述风力机的调向轴座上，且与所述偏航轴承形成齿轮传动副；

调向控制阀，其通过一支架固定于所述风力机的驱动轴座上，其上设有一液压进口、顺时向液压出口和逆时向液压出口，所述液压进口与所述液压油泵通过油路连接，所述顺时向液压出口和逆时向液压出口分别通过油路与所述轴向液压马达连接；

风向尾，与所述调向控制阀连接，用于控制所述调向控制阀中油路的走向；

所述风向尾逆时针旋转时，所述逆时向液压出口与所述液压油泵油路连通，控制所述轴向液压马达驱动所述偏航轴承逆时针旋转；所述风向尾顺时针旋转时，所述顺时向液压出口与所述液压油泵油路连通，控制所述轴向液压马达驱动所述偏航轴承顺时针旋转。

所述调向控制阀包括：调向旋转阀芯和调向阀座；

所述调向阀座通过所述支架与所述驱动轴座相对固定连接，其中部成型一阀腔，所述顺时向液压出口和逆时向液压出口设置于所述调向阀座的两侧，且与所述阀腔相连通；所述调向旋转阀芯内成型一油道，所述油道的起止于所述调向旋转阀芯中部的液压进口，终止于所述调向旋转阀芯的外圆面；所述风向尾的一端水平固定于所述调向旋转阀芯上；

所述调向阀座上还设有用于限制所述风向尾摆动角度的逆向限位凸肩和顺向限位凸肩；所述风向尾旋转至所述逆向限位凸肩时，所述油道与所述逆时向液压出口连通；所述风向尾旋转至所述顺向限位凸肩时，所述油道与所述顺时向液压出口连通。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

（1）本发明设置了液压源装置和变浆装置，其动力最终取自于环境下得风能，风力驱动风叶旋转，设置于箱体内的并同驱动轴固定连接的液压油泵同驱动轴一起旋转，凸凹轮固定于箱体的内圆面上，液压油泵的活塞连杆的端部在随着驱动轴一起旋转的过程中做功，压力油排出并进入变浆调节阀进入变浆执行机构的液压缸内，当风速增大时，变浆调节阀上的取风挡板会带动旋转阀芯旋转，进而使进入变浆调节阀中的油路发生了改变，使变浆执行机构向着避风的方向给风叶施加作用力，进而实现避风；当风速小时，则变浆调节阀的旋转阀芯复位，使风叶重新回到迎风的方向。风力机在变浆避风的过程中不需要耗费电能，其结构简单，且易于实现。

（2）本发明还提供了使风力机在小微风环境下保持运行的技术方案，本发明将多个气缸所排出的压力气体分成多路，其中一路正常排放至储气室，其余各路分别连接一泄压调节阀，各路泄压调节阀所适应的风力各不相同，当风速到达一定级别时，某一路的泄压调节阀开启，其泄压作用于同其连通的气缸上，进而使部分气缸处于空运转状态，即将其在挤压排气阶段所产生的气体直接外排至大气中，只是对部分气缸所排放的气体输送至储气室，这样便于空压机在小风情况下实现其正常运转，充分利用小风来进行工作，当风力较大时，泄压调节阀的取风挡板进行一定角度的旋转，使泄压调节阀的泄压终止，实现所有气缸的正常排气和储气。

（3）本发明还提供在变浆风力机上设置一风向调节机构，使风力机旋转至更有利于取风的方位，若仅仅依靠风叶对风力机的取风方位进行角度调节，尤其是大型风力机，当风速不大时，难以使风力机自动转向，因此风力机就不可能在最佳取风方位下工作，进而影响风力机的工作效率；本发明通过风向尾控制调向控制阀中油路的走向，进而实现对轴向液压马达转向的控制，通过轴向液压马达驱动偏航轴承，从而可以驱动风力机的旋转主轴向着有利于风叶取风的方位旋转。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所提供的自动变浆风力机整体结构图；

图2是本发明所提供的变浆原理示意图；

图3是本发明所提供的变浆执行机构结构示意图；

图4是本发明所提供的图3中B-B向的一种变浆执行结构示意图；

图5是本发明所提供的另一种变浆执行机构的结构示意图；

图6是本发明所提供的取风装置整体结构示意图；

图7是本发明所提供的变浆调节阀处于一种状态下的结构示意图；

图8是本发明所提供的变浆调节阀处于另一种状态下的结构示意图；

图9是本发明所提供的液压源装置结构示意图；

图10是本发明所提供的空压机结构示意图；

图11是图10中的泄压调节阀泄压时的结构示意图；

图12是图10中的泄压调节阀泄压前结构示意图；

图13是本发明实施例所提供的带有风向调节机构的自动变浆风力机整体结构图；

图14是图13中的调向控制阀结构示意图；

图15是图14中的风向尾处于逆时向状态下的俯视图；

图16是图14中的风向尾处于调向控制阀中位时的俯视图；

图17是图14中的风向尾处于顺时向状态下的俯视图。

图中：

1-风力传动系统

11-风叶、12-风叶轴座、13-驱动轴、131-环形油槽、14-风叶轮毂、15-叶片轴、16-驱动轴座、17-限位块；

2-变浆执行机构

21-液压缸、211-活塞连杆、22-连接杆；

3-变浆调节阀

31-阀壳

311-进油孔、312-排油孔、313-阀壳回流孔；

32-旋转阀芯

321-进液通道、322-回油通道

4-液压源装置，41-液压油泵、411-活塞杆、412-限位体、42-凸凹轮、43-复位弹簧；

43-油路连接器，431-壳体、4311-压力油油腔、4312-泄压油腔、4313-进油腔、4314-进油腔

5-取风装置

51-取风挡板，511-大块取风挡板、512-小块取风挡板、513-限位板；

52-套筒，53-旋转轴，54-碟簧；

6-空压机，61-气缸，62-排气管，63-排气支管，64-排气总管，65-箱体；

7-泄压调节阀，71-泄压阀壳，711-排气孔，712-进气孔，72-泄压旋转阀芯，721-气流通道；

8-泄压阀，9-单向排气阀10-油杯，20-溢流阀，30-储气室；

401-偏航轴承，402-轴向液压马达，403-调向控制阀，4031-调向旋转阀芯，40311-液压进口，40312-油道，4032-调向阀座，40321-顺时向液压出口，40322-逆时向液压出口，40323-逆向限位凸肩，40324-顺向限位凸肩，404-风向尾；50-旋转主轴；60-调向轴座；70-支架；80-顺时向动力油管；90-逆时向动力油管；100-动力源油管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1和图2所示，本发明提供了一种空气压缩液压自动变浆风力机，包括：风力传动系统1、空压机6、多个变浆执行机构2和变浆调节阀3、液压源装置4和取风装置5等。

其中的风力传动系统1包括风叶11、风叶轴座12、驱动轴13、风叶轮毂14、风叶轴15和驱动轴座16等，空压机6包括箱体65和气缸61，所述驱动轴13部分贯穿于所述箱体65并同所述箱体65旋转连接，所述气缸61的排气管62与同储气室30相连通的排气总管64连接；

所述风叶11一端的叶片轴15沿着所述风叶轮毂14的周向均布设置，风叶轮毂14上设置多个风叶轴座12，叶片轴15同风叶轴座12螺纹连接，所述风叶轮毂14套置于并紧定于所述驱动轴13端部，所述驱动轴13设置于所述驱动轴座14内并同其可旋转配合连接。

多个变浆执行机构2，同所述风叶11一一对应连接，用于执行所述风叶11的变浆操作，

变浆调节阀3，其设置于箱体65上，并通过油路同多个所述变浆执行机构2一一对应连接，用于控制多个所述变浆执行机构2的变浆方向；

取风装置5，其固定于所述变浆调节阀3上，并依靠风力驱动实现对所述变浆调节阀3的自动调节；

液压源装置4，其同所述变浆调节阀3连通，并通过所产生的驱动力驱动所述变浆执行机构2执行变浆动作；

风速较大时，所述取风装置5依靠风力自动对所述变浆调节阀3进行调节，所述变浆执行机构2依靠驱动作用力推动所述风叶11旋转，使所述风叶11向着避风的方向扭转。

如图3-图5所示，所述变浆执行机构2包括设置于所述风叶轴座12上的液压缸21及同所述液压缸21的活塞连杆211相铰接的连接杆22，所述连接杆22的端部与所述风叶11的叶片轴15固定连接，所述液压缸21的两腔室分别通过油路同所述变浆调节阀3连通，图4是在通过一个变浆执行机构来控制一个液压缸，另外还设置了用于限制所述连接杆22旋转角度的限位块17。

图5是在每个所述风叶11上作用有两个变浆执行机构2，两所述变浆执行机构2对称作用于所述风叶11上，变浆时使所述风叶11发生同向旋转。

图7和图8中示出了变浆调节阀3的结构图。

所述变浆调节阀3包括阀壳31和旋转阀芯32，旋转阀芯32设置于所述阀壳31内，二者形成旋转密封连接，所述旋转阀芯32内成型一进液通道321和一回油通道322；所述进液通道321同设置于所述阀壳31的进油孔311相连通，所述旋转阀芯32旋转并使所述进液通道321同成型于所述阀壳31上的两个呈一旋转夹角的排油孔312一一对应连通。这里的两排油孔312的角度优选90°设置，也可以设置其它角度，此角度于取风装置的旋转角度一致。

所述回油通道322设置于所述旋转阀芯32内并贯穿所述旋转阀芯32，所述阀壳31上设有四个阀壳回流孔313，每两个阀壳回流孔形成一组，所述旋转阀芯32旋转使所述回流通道322与其中一组阀壳回流孔313连通；所述旋转阀芯32复位后，所述回流通道322与所述另一组阀壳回流孔313连通；其中一组所述阀壳回流孔313通过油路同所述液压缸21的两腔室一一对应连通，另一组所述阀壳回流孔313通过油路同所述液压源装置4相连通；这里的两组阀壳回流孔313相隔角度优选90度角，此角度于取风装置的旋转角度一致。

所述取风装置5设置于所述旋转阀芯的端部，其根据风速大小所述旋转阀芯32执行旋转动作。

图2中示意出了液压源装置的结构图，所述的液压源装置4设置于所述箱体65内，其包括：

液压油泵41，其设置于所述驱动轴13上并随所述驱动轴13旋转；

凸凹轮42，固定于所述箱体65内，用于驱动所述液压油泵41作功。如图8所示，液压油泵41的缸体固定于所述驱动轴13上，凸凹轮42固定于所述箱体65的内圆面上，所述液压油泵41的活塞杆411的端部作用于所述凸凹轮42上，所述活塞连杆411的端部设有一限位体412，所述限位体412同所述液压油泵41的缸体之间设有一复位弹簧43；

油路连接器43，套置于所述驱动轴13上，并同所述驱动轴13形成旋转动密封连接，所述液压油泵41和所述液压缸21的油路贯穿所述驱动轴13，并分别通过油路连接器43输出同所述变浆调节阀3相连通。

其中的所述油路连接器43包括：一壳体431，同所述驱动轴13同轴设置，所述壳体431的一端同所述箱体65的一侧面相连接，所述壳体431上设有四个油腔，分别为压力油油腔4311、泄压油腔4312和两个进油腔4313、4314，各油腔之间彼此密封，所述驱动轴13内设有四路同所述壳体431上的四个油腔对应连通的油路通道，所述液压油泵41通过油路通道分别同压力油油腔4311和泄压油腔4312连通，所述液压缸21通过油路分别同两个所述进油腔4313、4314连通；所述变浆调节阀3的两个排油孔分别同两所述进油腔4313、4314连通，所述变浆调节阀3的进液通道321同所述压力油油腔4311连通，所述旋转阀芯32旋转时所形成的回流通道322同所述泄压油腔4312相连通。

优选的，在所述驱动轴13的外圆面上设有四个环形油槽131，四个所述环形油槽131分别同四个所述油腔对应连通，所述压力油油腔4311和两所述进油腔4313、4314上分别设有同其连通的管接头，所述变浆调节阀3通过油路分别同管接头对应连接。

所述液压油泵41及所述液压缸21通过油路分别同四个所述环形油槽131一一对应连接，液压油泵所产生的压力油及进入或排出液压缸21中的压力油首先进入设置于环形油槽中，并进入油腔，然后通过油管接头或其它连接件同变浆调节阀连通。这里的变浆调节放置于箱体上，也可以防止于曲风较好的其它位置。

另外在所述泄压油腔4312上设置一油杯10，所述油杯10内注有压力油，所述回流通道322通过油路同所述油杯10连通，这里的油杯用于变浆调节阀构成回流油路，并为液压油泵提供油源。

为了避免运行过程中出现油路管线油压过高的情况，所述变浆调节阀3同两所述进油腔4313、4314连通的油路上各设置一溢流阀20，所述溢流阀20通过油路同所述泄压油腔4312相连通，所述溢流阀20通过油路同所述泄压油腔4312相连通。

驱动轴13可以为实心轴，也可以为空心轴，如果为实现轴，需要在驱动轴上设置油路通道，如果为空心轴，所述液压油泵41及所述液压缸21通过贯穿所述驱动轴13空心处的油路同所述四个油腔分别连通。

另外，本发明还增加了一个风力机在微风环境下运行时的技术方案，为了降低微风时风力机的负荷，使其在微风环境下也能进行工作并产生压力气体，在以上基础上所增加的技术方案如下：

所述空压机6上设置多个气缸61，如图10所示，所述排气总管64共设置至少两路与其连通的排气支管63，每路排气支管63同设置相应数量的气缸61上的排气管62相连通；

其中一路排气支管63上仅仅设有一个单向排气阀9，用于常用气缸，所产生的压缩空气直接通过排气总管64输送至储气室30；

其余各路排气支管63上均设有泄压调节阀7和单向排气阀9，泄压调节阀和单向排气阀同时设置，微风时用于控制变浆调节阀3的取风装置5控制风叶11处于正常使用角度，而用于控制泄压调节阀7启闭的取风装置5则进入泄压状态，使与此路排气支管63连通的气缸61空载运行，这部分气缸61所产生的压缩气体外排，这样就降低了风力机的运行负荷，使风力机在微风下也能产生少量的压缩空气予以储存。

其中的泄压调节阀7的结构如图11、图12所示：

泄压调节阀7设置于所述空压机6的箱体65上，其包括泄压阀壳71、泄压旋转阀芯72和取风装置5，所述泄压旋转阀芯72设置于所述泄压阀壳71内，二者形成旋转密封连接，所述泄压旋转阀芯72内部成型一气流通道721，所述泄压阀壳71上设有两个呈一旋转角的排气孔711和同所述排气支管63相连通的进气孔712，所述泄压旋转阀芯72旋转时，所述泄压阀壳71的进气孔712通过所述气流通道721同两所述排气孔711中的其一相连通；

多气缸11风力压力机的泄压调节阀的泄压作用，由于风的大与小的极差很大，为了充分利用长时间小微风，采用多气缸11时，可以在小微风时用泄压调节阀减去1/2、1/3、2/5等部分气缸11的工作压力来实现小风工作。在大风一定的风速时封掉泄压调节阀使其进行正常利用大风工作。

泄压旋转阀芯72旋转时，两所述排气孔711分别与储气室30和外界大气一一对应连通；所述取风装置5设置于所述泄压旋转阀芯72的端部，其依靠风力控制所述泄压调节阀7的启闭。

所述取风装置5如图6所示：其包括：

取风挡板51，包括一个取风面较大的大块取风挡板511和一个取风面较小的小块取风挡板512，两所述取风挡板511、512形成一旋转夹角，当然，这里的取风挡板51也可以设置一个，主要用于依靠风力启动旋转阀芯32或泄压旋转阀芯72的旋转；

套筒52，其一端固定于所述阀壳31或所述泄压阀壳71上；

旋转轴53，其套置于所述套筒52内并同其间隙配合连接，所述旋转轴53的一端同所述旋转阀芯32或泄压旋转阀芯72的端部固定连接，其另一端同两所述取风挡板511、512固定连接，所述旋转轴53同所述驱动轴13垂直设置；

碟簧54，其一端同所述套筒52固定连接，其另一端作用于其中一块所述取风挡板51上，用于实现微风时所述取风挡板51的复位。

在取风装置5的套筒52上还设置了两个限位板513，正常时，大块取风挡板511竖直设置，且处于迎风的位置，而小块取风挡板512处于水平位置，泄压调节阀7关闭，两个限位板513限制大块取风挡板511的旋转角度为90°，根据变浆调节阀3上油路的设置情况，可以适当设置限位板513的位置，使大块取风挡板511或小块取风挡板512同变浆调节阀3的油路转换情况保持一致。

此外，在上述技术方案的基础上还增加了一风向调节机构的技术方案，如图13至图17所示。

所述风向调节机构包括：

偏航轴承401，其套置固定于风力机的旋转主轴50上；

轴向液压马达402，固定于风力机的调向轴座60上，且与偏航轴承401形成齿轮传动副；

调向控制阀403，其通过一支架70固定于风力机的驱动轴座16上，其上设有一液压进口40311、顺时向液压出口40321和逆时向液压出口40322，液压进口40311与液压油泵41通过油路连接，顺时向液压出口40321和逆时向液压出口40322分别通过油路与轴向液压马达402连接；

风向尾404，与调向控制阀403连接，用于控制调向控制阀403中油路的走向；这里的风向尾404采用燕尾型风向尾。

风向尾404逆时针旋转时，逆时向液压出口40322与液压油泵41油路连通，控制轴向液压马达402驱动偏航轴承401逆时针旋转；风向尾404顺时针旋转时，顺时向液压出口40321与液压油泵41油路连通，控制轴向液压马达402驱动偏航轴承401顺时针旋转。

如图14所示，调向控制阀403包括：调向旋转阀芯4031和调向阀座4032；调向阀座4032通过支架70与驱动轴座16相对固定连接，其中部成型一阀腔，顺时向液压出口40321和逆时向液压出口40322设置于调向阀座4032的两侧，且与阀腔相连通；调向旋转阀芯4031内成型一油道40312，油道的起止于调向旋转阀芯4031中部的液压进口40311，终止于调向旋转阀芯4031的外圆面；风向尾404的一端水平固定于调向旋转阀芯4031上；其中的顺时向动力油管80和逆时向动力油管90的一端分别与顺时向液压出口40321和逆时向液压出口40322连接，顺时向动力油管80和逆时向动力油管90的另一端分别与轴向液压马达402连接；动力源油管100的两端分别于液压油泵41和液压进口40311连接。

如图15、图16和图17所示，调向阀座4032上还设有用于限制风向尾404摆动角度的逆向限位凸肩40323和顺向限位凸肩4034；风向尾404旋转至逆向限位凸肩40323时，油道40312与逆时向液压出口40322连通；风向尾404旋转至顺向限位凸肩4034时，油道40312与顺时向液压出口40321连通。

下面结合图2对本发明的整个变浆过程作以下简单描述。

驱动轴旋转并带动液压油泵一起旋转，液压油泵上的活塞连杆的端部作用于凸凹轮，驱动轴旋转带动液压油泵持续泵出压力油，压力油经管道进入环形油槽内并进入压力油油腔内，然后通过管道进入变浆调节阀的进液通道，当风速较大，足以将大块取风挡板进行90度角旋转，此时进液通道内的压力油通过油路管道进入同其连通的A进油腔，然后通过环形油槽、油路管道进入液压缸中A腔室内，并推动活塞连杆作功，连接杆通过推动（或拉动）叶片轴旋转至避风位置，而B腔室内的油通过油路管道返回至B进油腔，并通过变浆调节阀内的回油通道进入油杯中；当风力减弱时，大块取风挡板在碟簧的恢复力的作用下回位，此时的变浆调节阀中的油路走向发生了变化，压力油进入了油路连接器中的B进油腔，然后通过油路管道进入液压缸中的B腔室，并推动活塞连杆作功，连接杆通过拉动（或推动）叶片轴旋转至正常工作位置，而A腔室内的油通过油路管道返回至A进油腔，并通过变浆调节阀内的回油通道进入油杯中；当风力无法把大块取风挡板刮至变浆的位置，此时液压油泵所产生的压力油通过油路管道和泄压阀8返回至油杯中。

结合图13至图17对本发明的调向过程作以下简单描述：

当风向尾404与风向形成一夹角时，在风的作用下进行逆时针（或顺时针）旋转，如图15（或图17）所示，此时的调节控制阀中的油道与逆时向动力油管90（或顺时向动力油管80）连通，通过液压油泵41所产生的压力油一路与动力源油管100连接，这样压力油依次通过动力源油管100、油道40312、逆时向动力油管90（或顺时向动力油管80）进入轴向液压马达402，使轴向液压马达402产生顺时针（或逆时针）旋转，由于轴向液压马达402与偏航轴承401采用齿轮啮合，偏航轴承401的旋转带动旋转主轴50逆时针（或逆时针）旋转，进而完成风力机风向的调节，风力机调整后，风向尾回到与风向平行的位置，即风图16的位置，顺时向液压出口40321和逆时向液压出口40322被阻断。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种液压自动变浆风力机，包括：

风力传动系统（1），包括风叶（11）、风叶轴座（12）和驱动轴（13），所述风叶（11）同所述风叶轴座（12）旋转连接；

空压机（6），包括箱体（65）和气缸（61），所述驱动轴（13）部分贯穿于所述箱体（65）并同所述箱体（65）旋转连接，所述气缸（61）的排气管（62）与同储气室（30）相连通的排气总管（64）连接；

多个变浆执行机构（2），同所述风叶（11）一一对应连接，用于执行所述风叶（11）的变浆操作，

其特征在于，所述风力机还包括：

变浆调节阀（3），其设置于所述箱体（65）上，并通过油路同多个所述变浆执行机构（2）一一对应连接，用于控制多个所述变浆执行机构（2）的变浆方向；

取风装置（5），其固定于所述变浆调节阀（3）上，并依靠风力驱动实现对所述变浆调节阀（3）的自动调节；

液压源装置（4），其同所述变浆调节阀（3）连通，并通过所产生的驱动力驱动所述变浆执行机构（2）执行变浆动作；

风速较大时，所述取风装置（5）依靠风力自动对所述变浆调节阀（3）进行调节，所述变浆执行机构（2）依靠驱动作用力推动所述风叶（11）旋转，使所述风叶（11）向着避风的方向扭转。

2.根据权利要求1所述的液压自动变浆风力机，其特征在于，

所述变浆执行机构（2）包括设置于所述风叶轴座（12）上的液压缸（21）及同所述液压缸（21）的活塞连杆（211）相铰接的连接杆（22），所述连接杆（22）的端部同所述风叶（11）的叶片轴（15）固定连接，所述液压缸（21）的两腔室分别通过油路同所述变浆调节阀（3）连通。

3.根据权利要求2所述的液压自动变浆风力机，其特征在于，

每个所述风叶（11）上作用有两个变浆执行机构（2），两所述变浆执行机构（2）对称作用于所述风叶（11）上，并使所述风叶（11）发生同向旋转。

4.根据权利要求2或3所述的液压自动变浆风力机，其特征在于，

所述变浆调节阀（3）包括阀壳（31）和旋转阀芯（32），所述旋转阀芯（32）设置于所述阀壳（31）内，二者密封连接，所述旋转阀芯（32）内成型一进液通道（321）和一回油通道（322）；

所述进液通道（321）同设置于所述阀壳（31）的进油孔（311）相连通，所述旋转阀芯（32）旋转并使所述进液通道（321）与成型于所述阀壳（31）上的两个呈一旋转夹角的排油孔（312）一一对应连通；

所述回油通道（322）设置于所述旋转阀芯（32）内并贯穿所述旋转阀芯（32），所述阀壳（31）上设有四个阀壳回流孔（313），每两个阀壳回流孔形成一组，所述旋转阀芯（32）旋转使所述回流通道（322）与其中一组阀壳回流孔（313）连通；所述旋转阀芯（32）复位后，所述回流通道（322）与所述另一组阀壳回流孔（313）连通；其中一组所述阀壳回流孔（313）通过油路同所述液压缸（21）的两腔室一一对应连通，另一组所述阀壳回流孔（313）通过油路同所述液压源装置（4）相连通；

所述取风装置（5）设置于所述旋转阀芯的端部，其根据风速大小所述旋转阀芯（32）执行旋转动作。

5.根据权利要求2-4任一所述的液压自动变浆风力机，其特征在于，

所述的液压源装置（4）设置于所述箱体（65）内，其包括：

液压油泵（41），其设置于所述驱动轴（13）上并随所述驱动轴（13）旋转；

凸凹轮（42），固定于所述箱体（65）内，用于驱动所述液压油泵（41）作功；

油路连接器（43），套置于所述驱动轴（13）上，并同所述驱动轴（13）形成旋转动密封连接，所述液压油泵（41）和所述液压缸（21）的油路贯穿所述驱动轴（13），并分别通过油路连接器（43）输出同所述变浆调节阀（3）相连通。

6.根据权利要求5所述的液压自动变浆风力机，其特征在于，

所述油路连接器（43）包括：一壳体（431），同所述驱动轴（13）同轴设置，所述壳体（431）的一端同所述箱体（65）的一侧面相连接，所述壳体（431）上设有四个油腔，分别为压力油油腔（4311）、泄压油腔（4312）和两个进油腔（4313、4314），各油腔之间彼此密封，所述驱动轴（13）内设有四路同所述壳体（431）上的四个油腔对应连通的油路通道，所述液压油泵（41）通过油路通道分别同压力油油腔（4311）和泄压油腔（4312）连通，所述液压缸（21）通过油路分别同两个所述进油腔（4313、4314）连通；所述变浆调节阀（3）的两个排油孔分别同两所述进油腔（4313、4314）连通，所述变浆调节阀（3）的进液通道（321）同所述压力油油腔（4311）连通，所述旋转阀芯（32）旋转时所形成的回流通道（322）同所述泄压油腔（4312）相连通。

7.根据权利要求6所述的液压自动变浆风力机，其特征在于，

所述驱动轴（13）的外圆面上设有四个环形油槽（131），四个所述环形油槽（131）分别同四个所述油腔对应连通，所述压力油油腔（4311）和两所述进油腔（4313、4314）上分别设有同其连通的管接头，所述变浆调节阀（3）通过油路分别同其管接头对应连接；

所述液压油泵（41）及所述液压缸（21）通过油路分别同四个所述环形油槽（131）一一对应连接；

所述泄压油腔（4312）上设置一油杯（6），所述油杯（6）内注有压力油，所述回流通道（322）通过油路同所述油杯（6）连通。

8.根据权利要求1-7任一所述的液压自动变浆风力机，其特征在于，

所述空压机（6）上设置多个气缸（61），所述排气总管（64）共设置至少两路与其连通的排气支管（63），每路排气支管（63）同设置相应数量的气缸（61）上的排气管（62）相连通；

其中一路排气支管（63）上设有一单向排气阀（9）；

其余各路排气支管（63）上均设有泄压调节阀（7）和单向排气阀（9）；

风速较小时，与所述风速相对应的一路所述泄压调节阀（7）开启，与所述泄压调节阀（7）相连接的各个气缸（61）所产生的压力空气外排至大气。

9.根据权利要求8所述的液压自动变浆风力机，其特征在于，

所述泄压调节阀（7）设置于所述空压机（6）的箱体（65）上，其包括泄压阀壳（71）、泄压旋转阀芯（72）和取风装置（5），所述泄压旋转阀芯（72）设置于所述泄压阀壳（71）内，二者密封连接，所述泄压旋转阀芯（72）内部成型一气流通道（721），所述泄压阀壳（71）上设有两个呈一旋转角的排气孔（711）和同所述排气支管（63）相连通的进气孔（712），所述泄压旋转阀芯（72）旋转时，所述泄压阀壳（71）的进气孔（712）通过所述气流通道（721）同两所述排气孔（711）中的其一相连通；

两所述排气孔（711）分别与储气室（30）和外界大气一一对应连通；

所述取风装置（5）设置于所述泄压旋转阀芯（72）的端部，其依靠风力控制所述泄压调节阀（7）的启闭。

10.根据权利要求9所述的液压自动变浆风力机，其特征在于，

所述取风装置（5）包括：

取风挡板（51），包括一个取风面较大的大块取风挡板（511）和一个取风面较小的小块取风挡板（512），两所述取风挡板（511、512）形成一旋转夹角；

套筒（52），其一端固定于所述阀壳或所述泄压阀壳（71）上；

旋转轴（53），其套置于所述套筒（52）内并同其间隙配合连接，所述旋转轴（53）的一端同所述旋转阀芯（32）或泄压旋转阀芯（72）的端部固定连接，其另一端同两所述取风挡板（51）固定连接，所述旋转轴（53）同所述驱动轴（13）垂直设置；

碟簧（54），其一端同所述套筒（52）固定连接，其另一端作用于其中一块所述取风挡板（51）上，用于实现微风时所述取风挡板（51）的复位。

11.根据权利要求5-10任一所述的液压自动变浆风力机，其特征在于，

所述风力机还包括风向调节机构，其包括：

偏航轴承（401），其套置固定于所述风力机的旋转主轴（50）上；

轴向液压马达（402），固定于所述风力机的调向轴座（60）上，且与所述偏航轴承（401）形成齿轮传动副；

调向控制阀（403），其通过一支架（70）固定于所述风力机的驱动轴座（16）上，其上设有一液压进口（40311）、顺时向液压出口（40321）和逆时向液压出口（40322），所述液压进口（40311）与所述液压油泵（41）通过油路连接，所述顺时向液压出口（40321）和逆时向液压出口（40322）分别通过油路与所述轴向液压马达（402）连接；

风向尾（404），与所述调向控制阀（403）连接，用于控制所述调向控制阀（403）中油路的走向；

所述风向尾（404）逆时针旋转时，所述逆时向液压出口（40322）与所述液压油泵（41）油路连通，控制所述轴向液压马达（402）驱动所述偏航轴承（401）逆时针旋转；所述风向尾（404）顺时针旋转时，所述顺时向液压出口（40321）与所述液压油泵（41）油路连通，控制所述轴向液压马达（402）驱动所述偏航轴承（401）顺时针旋转。

12.根据权利要求11所述的液压自动变浆风力机，其特征在于，

所述调向控制阀（403）包括：调向旋转阀芯（4031）和调向阀座（4032）；

所述调向阀座（4032）通过所述支架（70）与所述驱动轴座（16）相对固定连接，其中部成型一阀腔，所述顺时向液压出口（40321）和逆时向液压出口（40322）设置于所述调向阀座（4032）的两侧，且与所述阀腔相连通；所述调向旋转阀芯（4031）内成型一油道（40312），所述油道的起止于所述调向旋转阀芯（4031）中部的液压进口（40311），终止于所述调向旋转阀芯（4031）的外圆面；所述风向尾（404）的一端水平固定于所述调向旋转阀芯（4031）上；

所述调向阀座（4032）上还设有用于限制所述风向尾（404）摆动角度的逆向限位凸肩（40323）和顺向限位凸肩（4034）；所述风向尾（404）旋转至所述逆向限位凸肩（40323）时，所述油道（40312）与所述逆时向液压出口（40322）连通；所述风向尾（404）旋转至所述顺向限位凸肩（4034）时，所述油道（40312）与所述顺时向液压出口（40321）连通。

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