CN102996384B - 一种多排超低速内曲线式低密度能量压缩柱塞泵 - Google Patents

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Abstract

一种多排超低速内曲线式低密度能量压缩柱塞泵，涉及风力发电系统增速柱塞泵。包括传动轴（1）、柱塞（3）、复位弹簧（4）、横梁（5）、滚轮（6）、配流轴（9）、凸轮环（10）和转子（11）；转子（11）内在径向上放射状均布八个柱塞孔，转子（11）在轴向上设置了4—10排柱塞孔，轴向上每排柱塞孔中都含有一个柱塞（3）。多排超低速内曲线式低密度能量压缩柱塞泵属于低速大扭矩原动机驱动的大流量液压泵，适合吸收低速动力转子传过来的机械功，是风电、海浪风电、潮汐发电等新能源领域的关键能量转换元件。本发明不仅适合低速大扭矩驱动工况，而且在低速区具有较高的效率，解决风力发电系统中能量压缩、存储、控制过程的问题。

Description

一种多排超低速内曲线式低密度能量压缩柱塞泵
技术领域
本发明涉及风力发电系统增速柱塞泵，具体的讲一种多排超低速内曲线式低密度能量压缩柱塞泵，适用于风力发电、潮汐发电、海浪发电等技术领域的低密度能量的吸收转换，将低速动力转子的机械能转换为可控制、存储的流体动力。
背景技术
目前，作为新能源的重要分支，风力发电、海浪风电、潮汐发电作为环保、可再生能源已受国内外研究工作者的广泛关注。
随着风电系统中功率的大型化，机械增速存在成本、性能、机械安装等方面的弊端日益凸显，采用液压增速的构想在风力发电系统中开始受到重视，而在能量转换中，传统液压泵并不能很好地满足风力机速度低、扭矩大的特点，因此寻求一种超低速大扭矩、与风力机工况配套的能量吸收液压泵具有很重要的工程应用价值。
申请号为200610047597.0的中国专利公开了一种“内曲线径向柱塞式液压泵/马达”由转子、柱塞、传力横梁、滚轮、定子内曲线轨道组成，也具有一定的传动转矩，但并不能适合风力工况中低转速、大排量的使用。
发明内容
本发明旨在克服现有风能发电技术中的齿轮箱体积庞大、增速困难的难点，开发一种多排超低速内曲线式风能吸收柱塞泵，适合风力机的工况及风力发电环境，有效降低风电系统成本。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种多排超低速内曲线式低密度能量压缩柱塞泵，包括传动轴、柱塞、复位弹簧、横梁、滚轮、配流轴、凸轮环和转子；传动轴与转子连接；转子内在径向上放射状均布八个柱塞孔，转子在轴向上设置了4—10排柱塞孔，轴向上每个柱塞孔中都含有一个柱塞，柱塞内部设置有复位弹簧，在复位弹簧的作用下，轴向上每排柱塞孔内的所有柱塞抵住横梁，横梁连接有滚轮，在复位弹簧作用下，柱塞、横梁、滚轮紧凑连接，滚轮与凸轮环始终紧贴。所述液压泵考虑到了风力机的机械特性，针对速度低、扭矩大的工况。
本发明的具体技术方案是，目前的径向柱塞泵大多为单向或者双向变量泵。本发明的特点是多排超低速内曲线式低密度能量压缩柱塞泵，在转子上径向均匀排列着柱塞孔，孔中装有柱塞，柱塞刻在柱塞孔中自由滑动。传动轴与转子连接在一起，转子每转一转，柱塞在每个经向孔内吸压油各8次。
同时柱塞和配流轴采用低摩擦滑动介质动密封（例如聚四氟乙烯塑料成型填料）进行密封，密封介质分别设置在柱塞内部和配流轴外部。相比传统液压泵，所述多联超低速内曲线式低密度能量压缩柱塞泵组的功率吸收能力大幅度提高。
本发明的有益效果是，多排超低速内曲线式风能吸收柱塞泵，可以连续工作，工作效率高，适合风力机的工况及风力发电环境，有效降低风电系统成本。
附图说明
图1为本发明系统结构图。
图2为超低速多排大功率内曲线式风能吸收柱塞泵工作原理图。
图3为低摩擦滑动介质动密图。
图中：1—传动轴，2—滚珠轴承，3—柱塞，4—复位弹簧，5—横梁，6—滚轮，7—低压油口，8—高压油口，9—配流轴，10—凸轮环，11—转子，12—密封圈。
具体实施方式
一种多排超低速内曲线式风能吸收柱塞泵，由传动轴1、滚珠轴承2、柱塞3、复位弹簧4、横梁5、滚轮6、低压油口7、高压油口8、配流轴9、凸轮环10、转子11和密封圈12组成。转子11内在径向上放射状均布八个柱塞孔，转子11在轴向上设置了多排柱塞孔，每个柱塞孔内都设置有复位弹簧4。配流轴9安装在泵体内部，分别设有高压油口8和低压油口7，柱塞3与柱塞孔之间安装有密封圈12。传动轴1伸出端通过滚动轴承2与凸轮环10外端面相连。
多联大功率内曲线式风能吸收柱塞泵组泵体凸轮环10采用内曲线形式，每排柱塞平面内沿径向设置有八个柱塞孔，当转子随传动旋转时，通过复位弹簧4作用以及滚轮6与凸轮环10的相互作用，柱塞在柱塞孔内做往复运动，完成了吸、排油。
柱塞和配流轴采用低摩擦滑动介质动密封(如聚四氟乙烯塑料成型填料)进行密封，密封介质分别设置在柱塞内部和配流轴外部。

Claims (2)

1.一种多排超低速内曲线式低密度能量压缩柱塞泵，其特征在于，包括传动轴（1）、柱塞（3）、复位弹簧（4）、横梁（5）、滚轮（6）、配流轴（9）、凸轮环（10）和转子（11）；传动轴（1）与转子（11）连接；传动轴（1）伸出端通过滚动轴承（2）与凸轮环（10）外端面相连；转子（11）内在径向上放射状均布八个柱塞孔，转子（11）在轴向上设置了4—10排柱塞孔，轴向上每个柱塞孔中都含有一个柱塞（3），柱塞（3）内部设置有复位弹簧（4），在复位弹簧（4）的作用下，轴向上每排柱塞孔内的所有柱塞（3）抵住横梁（5），横梁（5）连接有滚轮（6），在复位弹簧（4）作用下，柱塞（3）、横梁（5）、滚轮（6）紧凑连接，滚轮（6）与凸轮环（10）始终紧贴；柱塞和配流轴采用低摩擦滑动介质动密封进行密封，密封介质分别设置在柱塞内部和配流轴外部；所述低摩擦滑动介质动密封为聚四氟乙烯塑料成型填料。
2.根据权利要求1所述的一种多排超低速内曲线式低密度能量压缩柱塞泵，其特征在于，所述柱塞（3）与柱塞孔之间安装有密封圈（12）。
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License type: Exclusive License

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Contract record no.: 2013320000512

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