導(dǎo)葉可調(diào)式變矩器調(diào)節(jié)的變速輸入恒速輸出發(fā)電調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器調(diào)節(jié)的變速輸入恒速輸出發(fā)電調(diào)速系統(tǒng)，能源收集裝置輸出軸經(jīng)單向軸承與變速輸入恒速輸出裝置輸入軸連接；與系桿固定的行星輪系Ⅱ的中心輪Ⅱ連接的調(diào)速軸經(jīng)聯(lián)軸器Ⅰ與導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器的渦輪軸輸出法蘭連接，與行星輪系Ⅰ的中心輪Ⅰ連接的輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器Ⅱ與泵輪軸左端連接；28片導(dǎo)輪葉片圓周向均布插入導(dǎo)輪腔內(nèi)，根據(jù)能源收集裝置輸出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)依此帶動(dòng)小齒輪、大齒輪、齒輪軸帶動(dòng)導(dǎo)輪葉片擺動(dòng)傾斜，改變流道內(nèi)液體流量從而改變渦輪軸轉(zhuǎn)速，保證泵輪轉(zhuǎn)速恒定；泵輪右端通過聯(lián)軸器Ⅲ與恒速發(fā)電機(jī)連接。本發(fā)明具有調(diào)節(jié)穩(wěn)固，自動(dòng)控制，變速輸入恒速輸出發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
導(dǎo)葉可調(diào)式變矩器調(diào)節(jié)的變速輸入恒速輸出發(fā)電調(diào)速系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明技術(shù)主要涉及液力傳動(dòng)和發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種導(dǎo)葉可調(diào)式變矩器調(diào)節(jié)的變速輸入恒速輸出發(fā)電調(diào)速系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出轉(zhuǎn)速、輸出功率恒定，這是目前大功率并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要技術(shù)保障之一。隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，風(fēng)電機(jī)組正向大容量、高效率、高可靠性方向發(fā)展，風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大，體積也將越來越大，為了能讓機(jī)組的反應(yīng)速度及時(shí)跟上風(fēng)速的變化，引入了變頻器來控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。這就使得風(fēng)電機(jī)組的制造成本增加，繼而出現(xiàn)了可靠性降低、壽命變短的問題。目前，主要通過兩種途徑解決變速輸入、恒速輸出這一問題。一是調(diào)節(jié)風(fēng)輪葉片，有變槳矩和調(diào)節(jié)風(fēng)輪葉片角度的方法，這一方法主要應(yīng)用于水平軸風(fēng)力機(jī)，通過偏航裝置控制槳矩的變化來實(shí)現(xiàn)。二是改變運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)品質(zhì)，可采用行星齒輪調(diào)速和液力變矩器調(diào)速兩種途徑，保證風(fēng)輪轉(zhuǎn)速隨著風(fēng)速的變化使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定。其中，行星齒輪調(diào)速存在以下問題:行星齒輪調(diào)速傳動(dòng)鏈較長(zhǎng)，使整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率降低;行星齒輪調(diào)速在高轉(zhuǎn)矩情況下，價(jià)格昂貴;行星齒輪調(diào)速因其運(yùn)動(dòng)存在產(chǎn)生較大離心力的行星輪，在大、中功率風(fēng)電機(jī)組中，其應(yīng)用受到限制，不被行業(yè)認(rèn)可。利用液力變矩器與行星齒輪傳動(dòng)相配合的方式進(jìn)行調(diào)速可以實(shí)現(xiàn)恒速輸出，并且液力變矩器具有噪聲小、壽命長(zhǎng)、有較寬的工作轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍等特點(diǎn)。
[0003]以液力機(jī)械調(diào)速裝置為創(chuàng)新的新型傳動(dòng)方案，是滿足并網(wǎng)型發(fā)電機(jī)組技術(shù)要求的新型調(diào)速裝置。實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)組變速輸入恒定轉(zhuǎn)速輸出的重要作用，彌補(bǔ)了當(dāng)前國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在該領(lǐng)域的空白，使我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)向國(guó)際先進(jìn)水平邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
[0004]這一新型調(diào)速裝置的液力傳動(dòng)部分由三部分組成:栗輪、渦輪、導(dǎo)輪，導(dǎo)輪葉片可以通過控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)葉片的開度，改變液力變矩器循環(huán)圓中液流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而改變液力變矩器的渦輪轉(zhuǎn)速，通過調(diào)節(jié)恒速輸入變速輸出裝置的定軸輪系的中心輪轉(zhuǎn)速，保證栗輪轉(zhuǎn)速恒定，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的變速輸入恒速輸出。
[0005]另外汽車重力發(fā)電，潮汐發(fā)電等也需要像風(fēng)力發(fā)電一樣的恒速調(diào)節(jié)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的提出，目的是開發(fā)一種導(dǎo)葉可調(diào)式變矩器調(diào)節(jié)的變速輸入恒速輸出發(fā)電調(diào)速系統(tǒng)，填補(bǔ)前國(guó)空白。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣現(xiàn)實(shí)的:
[0008]—種導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器調(diào)節(jié)的變速輸入恒速輸出發(fā)電調(diào)速系統(tǒng)，包括能源收集裝置、單向軸承、變速輸入恒速輸出裝置、聯(lián)軸器1、聯(lián)軸器Π、導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器、聯(lián)軸器m、恒速發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的能源收集裝置的能源收集裝置輸出軸與單向軸承的內(nèi)環(huán)鍵連接，單向軸承的外環(huán)與聯(lián)軸節(jié)大環(huán)鍵連接，聯(lián)軸節(jié)小環(huán)與輸入軸鍵連接;中心輪I行星輪1、雙內(nèi)齒圈左端內(nèi)齒圈組成行星輪系I，輸入軸為系桿，雙內(nèi)齒圈右端內(nèi)齒圈、中心輪Π、行星輪Π組成行星輪系Π，系桿固定，與中心輪Π緊配合的調(diào)速軸通過聯(lián)軸器I與渦輪軸輸出法蘭連接，與中心輪I緊配合的輸出軸通過聯(lián)軸器Π與栗輪軸左端連接;所述的導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器由渦輪軸輸出法蘭、埋入軸承、渦輪軸、渦輪軸承1、渦輪軸承Π、栗輪軸、栗輪、中連體Π、進(jìn)油體、栗輪軸承Π、滑動(dòng)軸承Π、中連體1、渦輪、芯環(huán)、導(dǎo)輪、導(dǎo)輪葉片、齒輪軸、滑動(dòng)軸承1、步進(jìn)電機(jī)、小齒輪、大齒輪組成，栗輪軸有兩端軸伸，用螺釘與栗輪連接，由埋入軸承和栗輪軸承π支承，渦輪軸用螺釘與渦輪連接，空套在栗輪軸上，由渦輪軸承1、渦輪軸承Π支承，中連體I與中連體Π用螺釘連接，導(dǎo)輪用螺釘緊固在中連體Π上，28片導(dǎo)輪葉片圓周向均布插入導(dǎo)輪腔內(nèi)，分別與28個(gè)齒輪軸的軸緊配合，28個(gè)齒輪軸的軸靠28個(gè)滑動(dòng)軸承I支承在導(dǎo)輪上，28個(gè)齒輪軸的齒輪與靠滑動(dòng)軸承Π支承在導(dǎo)輪上的大齒輪(621)外嚙合，芯環(huán)緊固在導(dǎo)輪內(nèi)環(huán)上，進(jìn)油體緊固在中連體Π上，組成了液力變矩器工作液體的循環(huán)流道，步進(jìn)電機(jī)緊固在中連體Π上，其軸上裝有小齒輪，小齒輪與大齒輪外嚙合;根據(jù)能源收集裝置輸出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)依此帶動(dòng)小齒輪、大齒輪、齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪軸帶動(dòng)導(dǎo)輪葉片擺動(dòng)傾斜，改變流道內(nèi)液體流量從而改變渦輪軸轉(zhuǎn)速，保證栗輪轉(zhuǎn)速恒定;栗輪右端通過聯(lián)軸器m與恒速發(fā)電機(jī)輸入軸連接。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，主要表現(xiàn)在:
[0010]1、液力變矩器導(dǎo)輪葉片通過其上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)葉片擺動(dòng)，導(dǎo)輪外環(huán)內(nèi)環(huán)為一體固定在變矩器體上。解決現(xiàn)有技術(shù)靠齒輪齒條嚙合來承受液體沖擊力受力不穩(wěn)固的問題。[0011 ] 2、用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)葉片擺動(dòng)，容易自動(dòng)控制。
[0012]3、根據(jù)能源收集裝置的變速輸入轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)液力變矩器導(dǎo)輪葉片開度，改變渦輪轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)變速輸入恒速輸出裝置的定軸輪系的中心輪轉(zhuǎn)速，保證栗輪軸以恒定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。
【附圖說明】
[0013]本發(fā)明共有附圖3幅。
[0014]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意主剖視圖；
[0015]圖2是變矩器導(dǎo)葉調(diào)節(jié)組件圖；
[0016]圖3是圖2的A-A剖視圖。
[0017]圖中，1、能源收集裝置，11、能源收集裝置輸出軸，2、單向軸承，21、單向軸承，22、聯(lián)軸節(jié)，3、變速輸入恒速輸出裝置，31、輸入軸，32、中心輪I，33行星輪I，34、雙內(nèi)齒圈，35、中心輪Π，36、行星輪Π，37、調(diào)速軸，38、輸出軸，4、聯(lián)軸器I，5、聯(lián)軸器Π，6、導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器，61、渦輪軸輸出法蘭，62、埋入軸承，63、渦輪軸，64、渦輪軸承I，65、渦輪軸承Π，66、栗輪軸，67、栗輪，68、中連體Π，69、進(jìn)油體，610、栗輪軸承Π，611、滑動(dòng)軸承Π，612、中連體I，613、渦輪，614、芯環(huán)，615、導(dǎo)輪，616、導(dǎo)輪葉片，617、齒輪軸，618、滑動(dòng)軸承Π，619、步進(jìn)電機(jī)，620、小齒輪，621、大齒輪，7、聯(lián)軸器ΙΠ，8、恒速發(fā)電機(jī)，81、發(fā)電機(jī)輸入軸。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1、圖2、圖3所示的一種導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器調(diào)節(jié)的變速輸入恒速輸出發(fā)電調(diào)速系統(tǒng)，包括能源收集裝置1、單向軸承2、變速輸入恒速輸出裝置3、聯(lián)軸器14、聯(lián)軸器Π
5、導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器6、聯(lián)軸器ΙΠ7、恒速發(fā)電機(jī)8其特征在于所述的能源收集裝置I的能源收集裝置輸出軸11與單向軸承21的內(nèi)環(huán)鍵連接，單向軸承21的外環(huán)與聯(lián)軸節(jié)22大環(huán)鍵連接，聯(lián)軸節(jié)22小環(huán)與輸入軸31鍵連接;中心輪132行星輪133、雙內(nèi)齒圈34左端內(nèi)齒圈組成行星輪系I，輸入軸31為系桿，雙內(nèi)齒圈34右端內(nèi)齒圈、中心輪Π 35、行星輪Π 36組成行星輪系Π，系桿固定，與中心輪Π 35緊配合的調(diào)速軸37通過聯(lián)軸器14與渦輪軸輸出法蘭61連接，與中心輪132緊配合的輸出軸38通過聯(lián)軸器Π5與栗輪軸66左端連接;所述的導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器6由渦輪軸輸出法蘭61、埋入軸承62、渦輪軸63、渦輪軸承164、渦輪軸承Π 65、栗輪軸66、栗輪67、中連體Π 68、進(jìn)油體69、栗輪軸承Π 610、滑動(dòng)軸承Π 611、中連體1612、渦輪613、芯環(huán)614、導(dǎo)輪615、導(dǎo)輪葉片616、齒輪軸617、滑動(dòng)軸承1618、步進(jìn)電機(jī)619、小齒輪620、大齒輪621組成，栗輪軸66有兩端軸伸，用螺釘與栗輪67連接，由埋入軸承62和栗輪軸承Π610支承，渦輪軸63用螺釘與渦輪613連接，空套在栗輪軸66上，由渦輪軸承164、渦輪軸承Π65支承，中連體1612與中連體Π 68用螺釘連接，導(dǎo)輪615用螺釘緊固在中連體Π 68上，28片導(dǎo)輪葉片616圓周向均布插入導(dǎo)輪615腔內(nèi)，分別與28個(gè)齒輪軸617的軸緊配合，28個(gè)齒輪軸617的軸靠28個(gè)滑動(dòng)軸承1618支承在導(dǎo)輪615上，28個(gè)齒輪軸617的齒輪與靠滑動(dòng)軸承Π 611支承在導(dǎo)輪615上的大齒輪621外嚙合，芯環(huán)614緊固在導(dǎo)輪615內(nèi)環(huán)上，進(jìn)油體69緊固在中連體Π 68上，組成了液力變矩器工作液體的循環(huán)流道，步進(jìn)電機(jī)619緊固在中連體Π68上，其軸上裝有小齒輪620，小齒輪620與大齒輪621外嚙合;根據(jù)能源收集裝置I輸出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)619轉(zhuǎn)動(dòng)依此帶動(dòng)小齒輪620、大齒輪621、齒輪軸617轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪軸617帶動(dòng)導(dǎo)輪葉片616擺動(dòng)傾斜，改變流道內(nèi)液體流量從而改變渦輪軸63轉(zhuǎn)速，保證栗輪67轉(zhuǎn)速恒定;栗輪67右端通過聯(lián)軸器ΙΠ7與恒速發(fā)電機(jī)輸入軸連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器調(diào)節(jié)的變速輸入恒速輸出發(fā)電調(diào)速系統(tǒng)，包括能源收集裝置(I)、單向軸承(2)、變速輸入恒速輸出裝置(3)、聯(lián)軸器1(4)、聯(lián)軸器Π (5)、導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器(6)、聯(lián)軸器ΙΠ(7)、恒速發(fā)電機(jī)(8)，其特征在于所述的能源收集裝置(I)的能源收集裝置輸出軸(11)與單向軸承(21)的內(nèi)環(huán)鍵連接，單向軸承(21)的外環(huán)與聯(lián)軸節(jié)(22)大環(huán)鍵連接，聯(lián)軸節(jié)(22)小環(huán)與輸入軸(31)鍵連接;中心輪1(32)行星輪1(33)、雙內(nèi)齒圈(34)左端內(nèi)齒圈組成行星輪系I，輸入軸(31)為系桿，雙內(nèi)齒圈(34)右端內(nèi)齒圈、中心輪Π (35)、行星輪Π (36)組成行星輪系Π，系桿固定，與中心輪Π (35)緊配合的調(diào)速軸(37)通過聯(lián)軸器1(4)與渦輪軸輸出法蘭(61)連接，與中心輪1(32)緊配合的輸出軸(38)通過聯(lián)軸器Π (5)與栗輪軸(66)左端連接;所述的導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器(6)由渦輪軸輸出法蘭(61)、埋入軸承(62)、渦輪軸(63)、渦輪軸承I (64)、渦輪軸承Π (65)、栗輪軸(66)、栗輪(67)、中連體Π(68)、進(jìn)油體(69)、栗輪軸承Π (610)、滑動(dòng)軸承Π (611)、中連體I (612)、渦輪(613)、芯環(huán)(614)、導(dǎo)輪(615)、導(dǎo)輪葉片(616)、齒輪軸(617)、滑動(dòng)軸承1(618)、步進(jìn)電機(jī)(619)、小齒輪(620)、大齒輪(621)組成，栗輪軸(66)有兩端軸伸，用螺釘與栗輪(67)連接，由埋入軸承(62)和栗輪軸承Π (610)支承，渦輪軸(63)用螺釘與渦輪(613)連接，空套在栗輪軸(66)上，由渦輪軸承1(64)、渦輪軸承Π (65)支承，中連體1(612)與中連體Π (68)用螺釘連接，導(dǎo)輪(615)用螺釘緊固在中連體Π(68)上，28片導(dǎo)輪葉片(616)圓周向均布插入導(dǎo)輪(615)腔內(nèi)，分別與28個(gè)齒輪軸(617)的軸緊配合，28個(gè)齒輪軸(617)的軸靠28個(gè)滑動(dòng)軸承I (618)支承在導(dǎo)輪(615)上，28個(gè)齒輪軸(617)的齒輪與靠滑動(dòng)軸承Π (611)支承在導(dǎo)輪(615)上的大齒輪(621)外嚙合，芯環(huán)(614)緊固在導(dǎo)輪(615)內(nèi)環(huán)上，進(jìn)油體(69)緊固在中連體Π(68)上，組成了液力變矩器工作液體的循環(huán)流道，步進(jìn)電機(jī)(619)緊固在中連體Π (68)上，其軸上裝有小齒輪(620)，小齒輪(620)與大齒輪(621)外嚙合;根據(jù)能源收集裝置(I)輸出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)(619)轉(zhuǎn)動(dòng)依此帶動(dòng)小齒輪(620)、大齒輪(621)、齒輪軸(617)轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪軸(617)帶動(dòng)導(dǎo)輪葉片(616)擺動(dòng)傾斜，改變流道內(nèi)液體流量從而改變渦輪軸(63)轉(zhuǎn)速，保證栗輪(67)轉(zhuǎn)速恒定;栗輪(67)右端通過聯(lián)軸器ΙΠ(7)與恒速發(fā)電機(jī)輸入軸(81)連接。
【文檔編號(hào)】F16H47/08GK105889451SQ201610457179
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】邵萬珍, 吳岳, 李邵穎, 王開晶, 孔奕人, 張健, 李冉
【申請(qǐng)人】大連交通大學(xué)