CN218467947U - 一种闭式回路液压变桨系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风电设备技术领域，具体为一种闭式回路液压变桨系统，包括：正压油箱，出油口通过油管分别与第一单向阀、过滤器、液压泵、第二单向阀的端口相连接；过滤器，端口通过油管分别与液控单向阀、第一溢流阀、第二溢流阀的端口相连接；变桨油缸，通过油管分别与第一球阀、第二球阀的端口相连接；有益效果为：此系统因伺服电机可超频运转，实现大流量快速变桨，功耗较低，采用正压油箱，占用空间小，正压油箱预充经计算离心力与重力后的正压力后，系统可在任何角度吸收油箱内液压油，不需要将油箱液压站安置于机舱内，可直接安装于轮毂中，且伺服电机可高频换向，不需要换向阀实现油缸动作，减少管路的使用。

Description

一种闭式回路液压变桨系统

技术领域

本实用新型涉及风电设备技术领域，具体为一种闭式回路液压变桨系统。

背景技术

液压变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用，稳定的变桨控制已成为当前大型风力发电机组控制技术研究的热点和难点之一；

现有液压变桨系统为开式系统，元器件多，成本高，故障点多，效率较低，液压站与控制系统分离，液压站无法放置于轮毂内跟随叶片共同转动，且泵站油箱只能在机舱内，管线较长，能量损失大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种闭式回路液压变桨系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种闭式回路液压变桨系统，所述闭式回路液压变桨系统包括：

正压油箱，正压油箱的出油口通过油管分别与第一单向阀、过滤器、液压泵、第二单向阀的端口相连接；

过滤器，过滤器的端口通过油管分别与液控单向阀、第一溢流阀、第二溢流阀的端口相连接；

变桨油缸，变桨油缸设置有多组，多组变桨油缸相互连通，且变桨油缸的端口通过油管分别与第一球阀、第二球阀的端口相连接。

优选的，所述第一单向阀的端口通过油管分别与液压泵、液控单向阀、单向电磁截止阀的另一端口相连接。

优选的，所述液压泵的端口通过油管分别与伺服电机、第二单向阀、液控单向阀、第一双向电磁截止阀的端口相连接。

优选的，所述单向电磁截止阀的端口通过油管分别与液控单向阀、第一溢流阀、第二双向电磁截止阀、第一球阀的端口相连接。

优选的，所述第一双向电磁截止阀的端口通过油管分别与液压泵、液控单向阀、第二溢流阀、第二双向电磁截止阀的端口相连接。

优选的，所述第一溢流阀的端口通过油管分别与第二溢流阀、正压油箱、第一球阀的端口相连接。

优选的，所述第一球阀的另一端口通过油管分别与集成块、第二双向电磁截止阀、单向电磁截止阀的端口相连接。

优选的，所述第二球阀的端口通过油管分别与集成块、第二双向电磁截止阀、第一双向电磁截止阀的另一端口相连接。

优选的，电机选用伺服电机。

优选的，电机带动液压泵旋转，通过切换液压泵的进出口实现油缸的换向动作。

优选的，液压泵进出口可以通过控制电机的旋转方向实现进出油液的切换。

优选的，电机的旋转方向保持一个方向，通过泵的变量机构进行调节，实现泵的油口切换。

优选的，泵的选择为双向旋转的齿轮泵、柱塞泵，可以单向旋转实现油口切换的变量泵

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出的一种闭式回路液压变桨系统，此系统因伺服电机可超频运转，实现大流量快速变桨，功耗较低，伺服电机可根据系统压力流量自动调节转速，慢速调节时，伺服电机不在满功率运转，节省电能消耗，此系统采用正压油箱，占用空间小，正压油箱预充经计算离心力与重力后的正压力后，系统可在任何角度吸收油箱内液压油，不需要将油箱液压站安置于机舱内，可直接安装于轮毂中，且伺服电机可高频换向，不需要换向阀实现油缸动作，减少管路的使用。

附图说明

图1闭式变桨系统液压原理图；

图2开桨液压回路油路走向图；

图3收桨液压回路油路走向图；

图4紧急顺桨液压回路油路走向图。

图中：正压油箱1、第一单向阀2、第二单向阀3、伺服电机4、液压泵5、过滤器6、液控单向阀7、第一溢流阀8、第二溢流阀9、单向电磁截止阀10、集成块11、变桨油缸12、第一双向电磁截止阀13、第二双向电磁截止阀14、第一球阀15、第二球阀16。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种闭式回路液压变桨系统，闭式回路液压变桨系统包括：

正压油箱1，正压油箱1的出油口通过油管分别与第一单向阀2、过滤器6、液压泵5、第二单向阀3的端口相连接，第一单向阀2的端口通过油管分别与液压泵5、液控单向阀7、单向电磁截止阀10的另一端口相连接，液压泵5的端口通过油管分别与伺服电机4、第二单向阀3、液控单向阀7、第一双向电磁截止阀13的端口相连接，单向电磁截止阀10的端口通过油管分别与液控单向阀7、第一溢流阀8、第二双向电磁截止阀14、第一球阀15的端口相连接，第一双向电磁截止阀13的端口通过油管分别与液压泵5、液控单向阀7、第二溢流阀9、第二双向电磁截止阀14的端口相连接；

过滤器6，过滤器6的端口通过油管分别与液控单向阀7、第一溢流阀8、第二溢流阀9的端口相连接，第一溢流阀8的端口通过油管分别与第二溢流阀9、正压油箱1、第一球阀15的端口相连接；

变桨油缸12，变桨油缸12设置有多组，多组变桨油缸12相互连通，且变桨油缸12的端口通过油管分别与第一球阀15、第二球阀16的端口相连接，第一球阀15的另一端口通过油管分别与集成块11、第二双向电磁截止阀14、单向电磁截止阀10的端口相连接，第二球阀16的端口通过油管分别与集成块11、第二双向电磁截止阀14、第一双向电磁截止阀13的另一端口相连接。

液压变桨系统主要应用在风机变桨系统上，为风机变桨油缸提供液压动力。此闭式回路液压系统主要由正压油箱1、伺服电机4、液压泵5、单向电磁截止阀10、第一双向电磁截止阀13、第二双向电磁截止阀14、第一溢流阀8、第二溢流阀9等集成。系统集成度高，功耗小，速度范围广，即可低功率慢速调节，也可超频转速进行顺桨。

本方案适配于不同情况，当使用空间较为狭小时，液压管路无法进行换向时，调节伺服电机的正反转可以实现油液流动方向的切换，进而实现油缸的伸出和缩回动作；当伺服电机始终一个方向转动时，需要靠泵实现进出口的切换，进而实现油缸的伸出和缩回动作。

使用时，如图2所示，开桨时，伺服电机4转动，液压油由液压泵5右侧排出，单向电磁截止阀10得电，第一双向电磁截止阀13、第二双向电磁截止阀14失电，高压液压油经过第一双向电磁截止阀13，进入到变桨油缸12的内部，推动变桨油缸12缩回，另一组变桨油缸12内的液压油被反推流出，一部分经过回路流入液压泵5进油口，经由液压泵5转换为高压油继续推动变桨油缸12缩回；另一部分液压油经液控单向阀7，然后通过液压泵5，流回正压油箱1的内部。整个调节过程，变桨油缸12缩回速度由伺服电机4的转速控制，而伺服电机4的转速则由控制器根据风叶角度及风力大小计算控制。根据变桨油缸12内部的位移传感器反馈信号形成闭环，到达制定角度后，伺服电机4停止转动，单向电磁截止阀10失电，第一双向电磁截止阀13得电，变桨油缸12被锁住，风叶转角被固定。

如图3所示，开桨时，伺服电机4转动，液压油由液压泵5左侧排出，单向电磁截止阀10、第一双向电磁截止阀13、第二双向电磁截止阀14得电，高压液压油经过单向电磁截止阀10，进入变桨油缸12的内部，推动变桨油缸12伸出。此时由单向电磁截止阀10、第一双向电磁截止阀13、第二双向电磁截止阀14形成一个差动回路，变桨油缸12能够快速伸出。整个调节过程，变桨油缸12伸出速度由伺服电机4的转速控制，而伺服电机4的转速则由控制器根据风叶角度及风力大小计算控制。根据变桨油缸12内部的位移传感器反馈信号形成闭环，到达制定角度后，伺服电机4停止转动，单向电磁截止阀10失电，第一双向电磁截止阀13得电，变桨油缸12被锁住，风叶转角被固定。

图4所示，为紧急顺桨液压回路的油路走向示意图。当系统突然停电时，为保障整机安全，需将风叶角度调整到与风向一致，如图所示，当系统突然停电，单向电磁截止阀10、第一双向电磁截止阀13、第二双向电磁截止阀14失电，伺服电机4由超容电池带动，将正压油箱1内液压油由第二单向阀3吸入液压泵5，经由单向电磁截止阀10流入变桨油缸12，另一组变桨油缸12内液压油经由第一双向电磁截止阀13流入液压泵5吸油腔，直至变桨油缸12到达指定位置后，电池断电，单向电磁截止阀10为单向截止，此时变桨油缸12被锁紧。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种闭式回路液压变桨系统，其特征在于：所述闭式回路液压变桨系统包括：

正压油箱(1)，正压油箱(1)的出油口通过油管分别与第一单向阀(2)、过滤器(6)、液压泵(5)、第二单向阀(3)的端口相连接；

过滤器(6)，过滤器(6)的端口通过油管分别与液控单向阀(7)、第一溢流阀(8)、第二溢流阀(9)的端口相连接；

变桨油缸(12)，变桨油缸(12)设置有多组，多组变桨油缸(12)相互连通，且变桨油缸(12)的端口通过油管分别与第一球阀(15)、第二球阀(16)的端口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种闭式回路液压变桨系统，其特征在于：所述第一单向阀(2)的端口通过油管分别与液压泵(5)、液控单向阀(7)、单向电磁截止阀(10)的另一端口相连接。

3.根据权利要求2所述的一种闭式回路液压变桨系统，其特征在于：所述液压泵(5)的端口通过油管分别与伺服电机(4)、第二单向阀(3)、液控单向阀(7)、第一双向电磁截止阀(13)的端口相连接。

4.根据权利要求3所述的一种闭式回路液压变桨系统，其特征在于：所述单向电磁截止阀(10)的端口通过油管分别与液控单向阀(7)、第一溢流阀(8)、第二双向电磁截止阀(14)、第一球阀(15)的端口相连接。

5.根据权利要求4所述的一种闭式回路液压变桨系统，其特征在于：所述第一双向电磁截止阀(13)的端口通过油管分别与液压泵(5)、液控单向阀(7)、第二溢流阀(9)、第二双向电磁截止阀(14)的端口相连接。

6.根据权利要求5所述的一种闭式回路液压变桨系统，其特征在于：所述第一溢流阀(8)的端口通过油管分别与第二溢流阀(9)、正压油箱(1)、第一球阀(15)的端口相连接。

7.根据权利要求6所述的一种闭式回路液压变桨系统，其特征在于：所述第一球阀(15)的另一端口通过油管分别与集成块(11)、第二双向电磁截止阀(14)、单向电磁截止阀(10)的端口相连接。

8.根据权利要求7所述的一种闭式回路液压变桨系统，其特征在于：所述第二球阀(16)的端口通过油管分别与集成块(11)、第二双向电磁截止阀(14)、第一双向电磁截止阀(13)的另一端口相连接。

Images