[发明专利]用于风力发电机组的电液伺服变桨系统及其实现方法

说明书

本发明提供一种用于风力发电机组的电液伺服变桨系统及其实现方法，其包括电液伺服系统、伺服油缸、变桨结构；变桨结构具有球体结构，球体结构具有安装口部，安装口部具有旋转片和固定点，旋转片可转动地设置在安装口部上，固定点固定设置在安装口部的边缘部，旋转片与桨叶连接，固定点上设置电液伺服系统和伺服油缸，伺服油缸的油腔缸体的尾部铰接在固定点上，伺服油缸的伸缩杆铰接在旋转片上。提供了一种电液伺服变桨方案，保持了伺服电动动作控制灵活，体积小的特点，又引入了闭式液压系统，省去油源泵站、管路元器件极少，进而带来极低的泄漏点，节省安装空间，成本优势较大。

技术领域

本发明涉及一套风电变桨系统，具体涉及一种风力发电机组用的电液伺服变桨系统极其实现方法。

背景技术

现有风力发电机组变桨多为电机驱动变桨方案或者采用液压油缸驱动方案。

电动变桨系统方案，直接利用伺服电机驱动减速箱齿轮，进而带动桨叶齿圈实现变桨，配合角度传感器/编码器，实现叶片的闭环角度控制；三片叶片，三面电驱装置；

液压油缸驱动方案，由开式定量泵站和蓄能器提供动力，采用比例换向阀驱动油缸推动叶片轴承旋转；三面三组驱动装置，每组由两条并联且对角结构布置的油缸组成。油缸匹配位移传感器，与比例阀构成闭环角度控制。

传统电变桨方案为纯机械传动，带动减速箱齿轮旋转，但由于使用环境，齿轮会有较大冲击，刚性结构抗震性差，导致齿圈磨损严重；齿隙增大，进而导致变桨反应延迟甚至失效，齿圈寿命短，维护成本极高。

而传统液压变桨系统多为开式系统，需要泵站，比例控制阀组等，元器件众多多，体积大，连接管路错综复杂，制造装配要求较高，系统复杂；带来泄漏点多，成本高，维护保养困难。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种结构简单且对于桨叶角度控制更加合理的装置。

本发明提供的一种用于风力发电机组的电液伺服变桨系统，其包括电液伺服系统、伺服油缸、变桨结构；

电液伺服系统具有伺服电机和液压泵，所述液压泵具有双向压力输出功能，所述伺服电机用于控制所述液压泵的动力油的输送；

伺服油缸具有位移传感器，所述位移传感器用于监测所述伺服油缸的伸缩杆的行程，所述伺服油缸的油腔缸体与所述液压泵连接,所述伺服油缸为偶数对向串联布置；

变桨结构具有球体结构，所述球体结构具有安装口部，所述安装口部具有旋转片和固定点，所述旋转片可转动地设置在所述安装口部上，所述固定点固定设置在所述安装口部的边缘部，所述旋转片与桨叶连接，所述固定点上设置所述电液伺服系统和伺服油缸，所述伺服油缸的油腔缸体的尾部铰接在所述固定点上，所述伺服油缸的伸缩杆铰接在所述旋转片上。

一个优选的方案是，所述伺服油缸的数量为两组，这两组的伺服油缸分别对称地布置在所述旋转片的两侧位置，即这两组的伺服油缸在所述旋转片的连接位点相对于所述旋转片的中心位置对称布置。

一个优选的方案是，所述伺服油缸的数量为四组，所述伺服油缸包括第一伺服油缸、第二伺服油缸、第三伺服油缸和第四伺服油缸，且所述固定点包括了第一固定点和第二固定点，第一固定点上设置有第一伺服油缸和第二伺服油缸，第二固定点上设置有第三伺服油缸和第四伺服油缸，所述第一伺服油缸的伸缩杆和第三伺服油缸的伸缩杆铰接在所述旋转片的第一位点，所述第二伺服油缸的伸缩杆和第四伺服油缸的伸缩杆铰接在第二位点，所述第一位点和第二位点相对于所述旋转片的中心位点对称布置，且所述第一伺服油缸和第三伺服油缸的行程控制是相反排斥的关系，而所述第二伺服油缸和所述第四伺服油缸的行程控制是相反排斥的关系。

一个优选的方案是，还具有外设独立的循环冷却系统，循环冷却系统匹配温度监控传感器，所述循环冷却系统根据电液伺服系统发热量的需要，进行伺服电机和液压泵的冷却。

一个优选的方案是，所述桨叶的叶片具有锁销结构，所述锁销结构为液压传动控制或者电磁制动控制。