風(fēng)力發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電裝置，包括風(fēng)輪葉片、機(jī)械增速器、液壓增速器和發(fā)電機(jī)，風(fēng)輪葉片與機(jī)械增速器之間通過連接軸A動(dòng)力連接。機(jī)械增速器與液壓增速器之間通過連接軸B動(dòng)力連接，液壓增速器通過連接軸C與發(fā)電機(jī)動(dòng)力連接。液壓增速器包括液壓泵和變量液壓馬達(dá)，液壓泵與連接軸B動(dòng)力連接，液壓泵與變量液壓馬達(dá)通過液壓油循環(huán)管連接成一個(gè)液壓油的封閉循環(huán)管路，變量液壓馬達(dá)與發(fā)電機(jī)通過連接軸C動(dòng)力連接。本發(fā)明采用機(jī)械增速器和液壓增速器兩種增速方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)能高效地轉(zhuǎn)換為電能，特別適用于小風(fēng)量地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電裝置鋪設(shè)，并且液壓增速器實(shí)現(xiàn)了高傳動(dòng)比的增速作用，保證了發(fā)電機(jī)發(fā)電所需的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
【專利說明】風(fēng)力發(fā)電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及風(fēng)能發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]能源在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的作用，隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，對(duì)能源的依賴越來越重，目前能源也慢慢變得緊張起來了，并且造成了非可再生能源(煤、石油、天然氣等)儲(chǔ)量迅速下降，出現(xiàn)了能源需求危機(jī)。人們對(duì)非再生能源的過度開發(fā)和利用，也導(dǎo)致人們的生存環(huán)境惡化，霧霾頻發(fā)，嚴(yán)重干擾和破壞了經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。20世紀(jì)初，人們關(guān)注清潔可再生能源的利用和開發(fā)，開展了風(fēng)能、太陽能轉(zhuǎn)換為電能和熱能的一系列研究，并在軍工和民用領(lǐng)域取得豐碩成果。特別是風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的開發(fā)研究是當(dāng)今世界各國廣泛關(guān)注的課題。
[0003]傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電采用了機(jī)械式增速器進(jìn)行風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)換，由于機(jī)械增速器具有定比傳動(dòng)、切入風(fēng)速高等缺點(diǎn)，使得風(fēng)能不能得到充分的利用。同時(shí)僅采用機(jī)械增速器進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電存在著故障率高、并網(wǎng)難、電能轉(zhuǎn)換質(zhì)量低、風(fēng)能利用率低、維護(hù)困難等問題，使得風(fēng)電發(fā)展存在嚴(yán)重的潛在危機(jī)?；趥鹘y(tǒng)機(jī)械式增速器存在的問題，以機(jī)械式增速器和液壓增速器相結(jié)合的成套技術(shù)也就成為了新的研發(fā)課題，并且具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0004]由于在某些地區(qū)的風(fēng)力較為不穩(wěn)定,有時(shí)風(fēng)力大,有時(shí)風(fēng)力小,或者對(duì)于一些風(fēng)力較小的地區(qū)，傳統(tǒng)依靠機(jī)械增速器方式進(jìn)行增速，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的速度只能提高風(fēng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)速的幾倍到幾十倍，無法提高到更高倍數(shù)的轉(zhuǎn)速，由于轉(zhuǎn)速較低，這樣就導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置，該風(fēng)力發(fā)電裝置采用機(jī)械增速器和液壓增速器兩種增速方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)能高效地轉(zhuǎn)換為電能，特別適用于小風(fēng)量地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電裝置鋪設(shè)，并且液壓增速器實(shí)現(xiàn)了高傳動(dòng)比的增速作用，保證了發(fā)電機(jī)發(fā)電所需的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種風(fēng)力發(fā)電裝置，包括風(fēng)輪葉片、機(jī)械增速器、液壓增速器和發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)輪葉片與機(jī)械增速器之間通過連接軸A動(dòng)力連接，連接軸A用于將風(fēng)輪葉片的動(dòng)力傳輸至機(jī)械增速器中。所述機(jī)械增速器與液壓增速器之間通過連接軸B動(dòng)力連接，液壓增速器通過連接軸C與發(fā)電機(jī)動(dòng)力連接。所述液壓增速器包括液壓泵和變量液壓馬達(dá)，所述液壓泵與連接軸B動(dòng)力連接，液壓泵與變量液壓馬達(dá)通過液壓油循環(huán)管連接成一個(gè)液壓油的閉式(或者封閉)循環(huán)管路，變量液壓馬達(dá)與發(fā)電機(jī)通過連接軸C動(dòng)力連接。
[0008]為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述液壓油循環(huán)管由高壓管路和低壓管路組成，所述液壓泵具有出油口和回油口，高壓管路的進(jìn)油口與液壓泵的出油口密閉連通，低壓管路的出油口與液壓泵的回油口密閉連通，液壓泵、高壓管路、變量液壓馬達(dá)和低壓管路共同構(gòu)成一個(gè)液壓油的閉式(或者封閉)循環(huán)管路。所述高壓管路和低壓管路之間連通設(shè)有安全管路，在該安全管道上設(shè)有安全閥。
[0009]為了保證液壓油循環(huán)管內(nèi)的液壓油得到補(bǔ)充，所述液壓油循環(huán)管的低壓管路上設(shè)有補(bǔ)油裝置；所述補(bǔ)油裝置包括補(bǔ)油管道和補(bǔ)油泵，補(bǔ)油管道的出油管口與低壓管路密閉連通，補(bǔ)油管道的進(jìn)油管口與補(bǔ)油泵的出油口密閉連通，補(bǔ)油管道靠近出油管口位置處設(shè)有單向閥，補(bǔ)油管道靠近進(jìn)油管口位置處設(shè)有補(bǔ)油溢流閥。
[0010]為了保證液壓油循環(huán)管的管路安全，本發(fā)明設(shè)置有溢流管路，其具體結(jié)構(gòu)如下:所述高壓管路和低壓管路之間連通設(shè)有溢流管路，該溢流管路上連通設(shè)有換向閥，換向閥的出油閥口密閉連通有溢流出油管，在該溢流出油管上設(shè)有溢流閥。
[0011]為了保證補(bǔ)油裝置補(bǔ)充的液壓油的清潔度，所述補(bǔ)油管道上設(shè)有過濾器。
[0012]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0013](I)本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電裝置采用機(jī)械增速器和液壓增速器兩種增速方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)能高效地轉(zhuǎn)換為電能，并且液壓增速器實(shí)現(xiàn)了高傳動(dòng)比的增速作用，保證了發(fā)電機(jī)發(fā)電所需的轉(zhuǎn)動(dòng)速度；液壓增速方式的傳動(dòng)比可以調(diào)節(jié)，本發(fā)明具有能量利用率高、故障率低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
[0014](2)本發(fā)明的多軸機(jī)械增速器能夠?qū)L(fēng)輪葉片的機(jī)械能通過傳動(dòng)軸A傳輸至機(jī)械增速器，然后再由機(jī)械增速器實(shí)現(xiàn)機(jī)械方式增速。機(jī)械增速器起到了將風(fēng)輪葉片的機(jī)械能進(jìn)行第一輪增速的目的，而且由于采用了液壓增速器的高傳動(dòng)比增速作用，保證了發(fā)電機(jī)的正常工作。
[0015](3)本發(fā)明的液壓增速器將傳動(dòng)軸A的動(dòng)力轉(zhuǎn)換為液壓油的油壓力，通過油壓力促使變量液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到將傳動(dòng)軸A的動(dòng)力傳輸?shù)桨l(fā)電機(jī)中，由于變量液壓馬達(dá)的排量可調(diào)，且可以通過改變變量液壓馬達(dá)的排量或液壓泵的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速來改變傳動(dòng)比，同時(shí)液壓馬達(dá)與液壓泵的排量的比值可設(shè)定為較大的比值，所以傳動(dòng)軸A與發(fā)電機(jī)之間能夠獲得較高的傳動(dòng)比，相比機(jī)械方式只能達(dá)到幾十傳動(dòng)比，本發(fā)明可以達(dá)到幾到幾千的無極調(diào)速傳動(dòng)比。
[0016](4)本發(fā)明的液壓油循環(huán)管上密閉連通有安全管道，在安全管道上設(shè)有安全閥，當(dāng)高壓管路中的液壓油壓力過大時(shí)，安全閥就會(huì)打開，讓高壓管路中的液壓油輸送一部分至低壓管路中，從而防止高壓管路中瞬間壓力過高。
[0017](5)本發(fā)明設(shè)置有溢流系統(tǒng)和補(bǔ)油系統(tǒng)可以達(dá)到降低整個(gè)液壓油循環(huán)管中的油溫作用，從而延長了液壓增速器的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為液壓增速器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]其中，附圖中的附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱為:
[0021]I 一風(fēng)輪葉片，2 一連接軸A，3 一機(jī)械增速器，4 一連接軸B，5 一液壓增速器，6 一變量液壓馬達(dá)，7 一發(fā)電機(jī)，8 一液壓泵，9 一連接軸C，10 —聞壓管路，11 一低壓管路，12 一溢流管路，13 一安全管路，14 一安全閥，15 —換向閥，16 —溢流閥，17 一溢流出油管，18 一補(bǔ)油管道，19 一單向閥，20 一過濾器，21 一補(bǔ)油泵，22 一補(bǔ)油溢流閥。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明:
[0023]實(shí)施例
[0024]如圖1?圖2所示，一種風(fēng)力發(fā)電裝置，包括風(fēng)輪葉片1、機(jī)械增速器3、液壓增速器5和發(fā)電機(jī)7，風(fēng)輪葉片I與機(jī)械增速器3之間通過連接軸A2動(dòng)力連接，連接軸A2用于將風(fēng)輪葉片I的動(dòng)力傳輸至機(jī)械增速器3中；機(jī)械增速器3與液壓增速器5之間通過連接軸B4動(dòng)力連接，液壓增速器5通過連接軸C9與發(fā)電機(jī)7動(dòng)力連接；液壓增速器5包括液壓泵8和變量液壓馬達(dá)6，液壓泵8與連接軸B4動(dòng)力連接，液壓泵8與變量液壓馬達(dá)6通過液壓油循環(huán)管連接成一個(gè)液壓油的封閉循環(huán)管路，變量液壓馬達(dá)6與發(fā)電機(jī)7通過連接軸C9動(dòng)力連接。
[0025]風(fēng)輪葉片I是風(fēng)能收集裝置，外部的風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)輪葉片I轉(zhuǎn)動(dòng)，這就將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為風(fēng)輪葉片I轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，風(fēng)輪葉片I帶動(dòng)連接軸A2轉(zhuǎn)動(dòng),連接軸A2將機(jī)械動(dòng)力傳輸至機(jī)械增速器3進(jìn)行機(jī)械增速，本實(shí)施例的機(jī)械增速器3優(yōu)選為齒輪增速機(jī)構(gòu)。機(jī)械增速器3通過連接軸B4將動(dòng)力傳輸至液壓增速器5，連接軸B4帶動(dòng)對(duì)應(yīng)連接的液壓增速器5進(jìn)行液壓油在液壓油循環(huán)管內(nèi)循環(huán)傳輸，以實(shí)現(xiàn)讓變量液壓馬達(dá)6傳輸出來的轉(zhuǎn)速得到幾倍甚至幾千倍的提速作用，使得與變量液壓馬達(dá)6通過連接軸C9的發(fā)電機(jī)7實(shí)現(xiàn)高效率的發(fā)電工作。
[0026]如圖2所示，液壓油循環(huán)管由高壓管路10和低壓管路11組成，液壓泵8具有出油口和回油口，高壓管路10的進(jìn)油口與液壓泵8的出油口密閉連通，低壓管路11的出油口與液壓泵8的回油口密閉連通，液壓泵8、高壓管路10、變量液壓馬達(dá)6和低壓管路11共同構(gòu)成一個(gè)液壓油的封閉循環(huán)管路。本發(fā)明的液壓泵8、高壓管路10、變量液壓馬達(dá)6、低壓管路
11、液壓泵8依次構(gòu)成一個(gè)閉式液壓油循環(huán)系統(tǒng)(即封閉循環(huán)管路)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，高壓管路10和低壓管路11之間連通設(shè)有安全管路13，在該安全管道13上設(shè)有安全閥14。該安全閥14實(shí)質(zhì)上是一個(gè)溢流閥，當(dāng)高壓管路10中的液壓油壓力過大時(shí)，達(dá)到溢流閥設(shè)定的峰值時(shí)(即高壓管路10中的液壓油壓力的1.2?
1.3倍，本發(fā)明優(yōu)選為1.25倍)，溢流閥就會(huì)打開，讓高壓管路10中的液壓油輸送一部分至低壓管路11中，從而降低高壓管路10中的瞬間高壓。
[0028]如圖2所示，液壓油循環(huán)管的低壓管路11上還連通設(shè)有補(bǔ)油裝置。補(bǔ)油裝置包括補(bǔ)油管道18和補(bǔ)油泵21,補(bǔ)油管道18的出油管口與低壓管路11密閉連通，補(bǔ)油管道18的進(jìn)油管口與補(bǔ)油泵21的出油口密閉連通，補(bǔ)油管道18靠近出油管口位置處設(shè)有單向閥19，補(bǔ)油管道18靠近進(jìn)油管口位置處設(shè)有補(bǔ)油溢流閥22。
[0029]高壓管路10和低壓管路11之間連通設(shè)有溢流管路12，該溢流管路12上連通設(shè)有換向閥15，換向閥15的出油閥口密閉連通有溢流出油管17，在該溢流出油管17上設(shè)有溢流閥16。
[0030]為了保證補(bǔ)充的液壓油的清潔度，補(bǔ)油管道18上設(shè)有過濾器20。過濾器20過濾掉待補(bǔ)充液壓油中含有的雜質(zhì)、粉塵等，使得補(bǔ)充的液壓油清潔度達(dá)到管路中閥的要求，從而保證了整個(gè)液壓增速器工作的可靠性。
[0031]本實(shí)施例的工作原理如下:
[0032]如圖1所示，風(fēng)輪葉片I是一種風(fēng)能收集裝置，外部的風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)輪葉片I轉(zhuǎn)動(dòng)，這就將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為風(fēng)輪葉片I的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能，風(fēng)輪葉片I帶動(dòng)連接軸A2轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連接軸A2將機(jī)械動(dòng)力傳輸至機(jī)械增速器3，并經(jīng)過機(jī)械增速器3的機(jī)械增速后將動(dòng)力通過連接軸B4傳輸至液壓增速器5。
[0033]機(jī)械增速器3輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)連接軸B4轉(zhuǎn)動(dòng)，連接軸B4帶動(dòng)液壓泵8運(yùn)轉(zhuǎn)，液壓泵8開始從低壓管路11中吸油，并向高壓管路10排出高壓油液，高壓管路10中高壓液壓油流向變量液壓馬達(dá)6，然后液壓油進(jìn)入液壓馬達(dá)6，并驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，變量液壓馬達(dá)6通過連接軸C9帶動(dòng)發(fā)電機(jī)7運(yùn)轉(zhuǎn)。液壓泵8的排量較大，變量液壓馬達(dá)6的排量較小，且液壓泵8排出的油液流量大部分供給液壓馬達(dá)7，這樣，機(jī)械增速器3、連接軸B4以較低速度驅(qū)動(dòng)液壓泵8運(yùn)轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)變量液壓馬達(dá)6以較高的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，所以本發(fā)明就能通過液壓能轉(zhuǎn)換的方式實(shí)現(xiàn)高速比的增速作用。由于本發(fā)明采用變量液壓馬達(dá)6，故變量液壓馬達(dá)6的的自轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的排出液壓油體積可以進(jìn)行無極調(diào)節(jié)，也就是說機(jī)械增速器3、連接軸B4與發(fā)電機(jī)7之間的傳動(dòng)比可以無極調(diào)節(jié)。
[0034]如圖2所示，溢流管路12連通設(shè)置于高壓管路10與低壓管路11之間，故溢流管路12上就流通有液壓油，當(dāng)溢流閥16打開，溢流管路12的液壓油會(huì)流入到油箱。補(bǔ)油裝置的補(bǔ)油泵21從油箱抽入液壓油進(jìn)入到補(bǔ)油管道18，補(bǔ)充的液壓油通過補(bǔ)油管道18進(jìn)入到低壓管路11中，為整個(gè)增速器的液壓油循環(huán)管補(bǔ)充液壓油。本發(fā)明的溢流出油管17溢流主要作用是將高溫液壓油溢出，通過補(bǔ)油管道18補(bǔ)充低溫液壓油，達(dá)到降低整個(gè)液壓油循環(huán)管中的油溫作用，從而延長了液壓增速器的使用壽命。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于:包括風(fēng)輪葉片(I)、機(jī)械增速器(3)、液壓增速器(5)和發(fā)電機(jī)(7)，所述風(fēng)輪葉片(I)與機(jī)械增速器(3)之間通過連接軸A(2)動(dòng)力連接，連接軸A(2)用于將風(fēng)輪葉片⑴的動(dòng)力傳輸至機(jī)械增速器(3)中；所述機(jī)械增速器(3)與液壓增速器(5)之間通過連接軸B (4)動(dòng)力連接，液壓增速器(5)通過連接軸C(9)與發(fā)電機(jī)(7)動(dòng)力連接；所述液壓增速器(5)包括液壓泵(8)和變量液壓馬達(dá)￠)，所述液壓泵(8)與連接軸B (4)動(dòng)力連接，液壓泵(8)與變量液壓馬達(dá)(6)通過液壓油循環(huán)管連接成一個(gè)液壓油的封閉循環(huán)管路，變量液壓馬達(dá)(6)與發(fā)電機(jī)(7)通過連接軸C(9)動(dòng)力連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于:所述液壓油循環(huán)管由高壓管路(10)和低壓管路(11)組成，所述液壓泵(8)具有出油口和回油口，高壓管路(10)的進(jìn)油口與液壓泵⑶的出油口密閉連通，低壓管路(11)的出油口與液壓泵⑶的回油口密閉連通，液壓泵(8)、高壓管路(10)、變量液壓馬達(dá)(6)和低壓管路(11)共同構(gòu)成一個(gè)液壓油的封閉循環(huán)管路；所述高壓管路(10)和低壓管路(11)之間連通設(shè)有安全管路(13)，在該安全管道(13)上設(shè)有安全閥(14)。
3.按照權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于:所述液壓油循環(huán)管的低壓管路(11)上還連通設(shè)有補(bǔ)油裝置；所述補(bǔ)油裝置包括補(bǔ)油管道(18)和補(bǔ)油泵(21)，補(bǔ)油管道(18)的出油管口與低壓管路(11)密閉連通，補(bǔ)油管道(18)的進(jìn)油管口與補(bǔ)油泵(21)的出油口密閉連通，補(bǔ)油管道(18)靠近出油管口位置處設(shè)有單向閥(19)，補(bǔ)油管道(18)靠近進(jìn)油管口位置處設(shè)有補(bǔ)油溢流閥(22)。
4.按照權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于:所述高壓管路(10)和低壓管路(11)之間連通設(shè)有溢流管路(12)，該溢流管路(12)上連通設(shè)有換向閥(15)，換向閥(15)的出油閥口密閉連通有溢流出油管(17)，在該溢流出油管(17)上設(shè)有溢流閥(16)。
5.按照權(quán)利要求3所述的分流式風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于:所述補(bǔ)油管道(18)上設(shè)有過濾器(20)。
【文檔編號(hào)】F03D11/02GK104358661SQ201410657475
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】李天麗, 張建華, 劉福蘭, 汪建業(yè), 王明智 申請(qǐng)人:四川川潤液壓潤滑設(shè)備有限公司