[发明专利]用于风力涡轮机的液压变桨距系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种借助液压流体对具有毂的风力涡轮机的叶片进行变桨距的液压变桨距系统，该液压变桨距系统包括：

-至少一个液压缸，该至少一个液压缸用于调节叶片的桨距角，所述液压缸包括可在液压缸中移动的变桨距活塞(pitch piston)和设置在变桨距活塞各侧上的第一端口和第二端口；以及

-蓄能器，该蓄能器液压连接到所述缸。

本发明还涉及一种风力涡轮机以及用于激活变桨距安全系统的方法。

背景技术

在风力涡轮机中，液压变桨距系统用于控制转子叶片的桨距角，以便风力发电最佳化并且确保转子叶片在刮强风时不经受太大的负荷。

因为变桨距动作需要来自变桨距缸的活动，所以在人位于毂内部的情况下(例如，在叶片安装或变桨距系统维护期间)，存在潜在危险。

如果没有使叶片完全延伸并且正常的控制系统被激活，则人可能潜在地会受伤，或者在严重的情况下，被挤压在移动的变桨距缸与静止的毂壁之间。

由此，需要提供一种保护风力涡轮机的毂中的维修技术员等免受意外危险情况的系统。

发明内容

本发明的目的是全部或部分克服现有技术的上述缺点和弊端。更具体地，目的是提供一种具有变桨距安全系统的液压变桨距系统。

根据以下描述将变得显而易见的上述目的以及很多其他目的、优点和特征由根据本发明的解决方案经由一种借助液压流体对具有毂的风力涡轮机的叶片进行变桨距的液压变桨距系统来实现，该液压变桨距系统包括：

-至少一个液压缸，该至少一个液压缸用于调节叶片的桨距角，液压缸包括在液压缸中可移动的变桨距活塞和设置在变桨距活塞各侧上的第一端口和第二端口；以及

-蓄能器，该蓄能器液压连接到所述缸，

还包括变桨距安全系统，该变桨距安全系统适于在人进入所述风力涡轮机的所述毂进行维修和/或维护时将所述叶片保持在预定桨距角，所述变桨距安全系统包括第一阀，通过激活该第一阀将所述蓄能器的液压流体排出，直到压强达到预定压强水平为止来释放所述液压变桨距系统中的压强。

由此，避免了在操作者出现在毂中并在变桨距系统附近时，非故意地释放蓄能器中的蓄能。由此，获得了一种消除蓄能器中所蓄能的潜在危险的安全可靠的变桨距安全系统。因此，变桨距安全系统被设置为排出蓄能器的液压流体，使得，如上所述，当操作者在毂中时，蓄能器没有压强(即，能量)，来非故意地对叶片进行变桨距。

而且，可以设置所述第一阀(诸如针阀、电磁阀、导阀或球阀)用于排出所述蓄能器的液压流体，和/或关闭对所述蓄能器的入口。

另外，可以设置适于辅助排出所述蓄能器的液压流体的多个第一阀。

而且，可以通过经由激活面板来激活第一阀，自动执行蓄能器的排液，该激活面板位于与第一阀相隔一些距离。由此，实现了在激活变桨距安全系统之前操作者不必在毂内部，借此降低人受非故意的叶片变桨距的伤害的风险。有利地，激活面板可以设置在毂外部，例如在机舱内。

而且，所述蓄能器的排液可以由出现在所述毂中的操作者手动激活所述第一阀来执行。

另外，所述变桨距安全系统可以包括第二阀，诸如球阀或切断阀，所述第二阀适于手动关闭。

而且，所述第二阀可以只从所述毂内触及，或者可以设置在所述毂内部，从所述毂外部可触及。

而且，可以自动关闭所述第二阀。

而且，所述变桨距缸的所述第一和第二端口可以通过激活所述变桨距安全系统来阻塞。由此，确保了锁住变桨距缸中的活塞，从而也锁住所述叶片，这使所述叶片在不再阻塞所述端口中的一个端口之前再也无法进行变桨距。而且，优点是重力和风力将不会非故意地使叶片变桨距。

另外，所述第一端口和所述第二端口的阻塞可以通过激活所述变桨距安全系统自动执行。

而且，在所述叶片处于顺桨位置的情况下，所述预定桨距角可以是大约±90度。在这种情况下，叶片的意义在于通过转动叶片以便与气流平行来最小化它们的攻角，这使叶片的阻力/升力最小化。在所述叶片的90度位置中，所述叶片的前缘面向气流，而在所述叶片的-90度位置中，所述叶片的后缘面向气流。

而且，所述预定压强水平可以是所述蓄能器的气体预充压强或在所述气体预充压强之下。由此，确保蓄能器不具有蓄能。

而且，所述预定压强水平可以是比所述蓄能器的所述气体预充压强低10％，优选地比所述蓄能器的所述气体预充压强低50％，更优选地，比所述蓄能器的所述气体预充压强低70％。