液压系统在风力机中的重要作用

风力发电机上的液压系统由液压电源、执行器、控制阀和液压管道组成。该系统的基本器件有：用来储存液压油的储油罐，驱使液压油流动的液压泵，设定系统压力的控压装置，用于改变液压油流向使其在液压缸合适空腔中流动的换向控制装置，具有收缩扩张连杆的液压缸，液压油在内部流通驱动转轴旋转的液压马达。系统中可能还会有流量控制装置，它可以通过控制液压油的流量来控制液压缸扩张和收缩的速度，流量越多，连杆运动越快。液压泵的转轴由电动机驱动，液压动力装置由液压泵、电动机、储油罐和控制阀安装在一起形成一个液压动力单元，如图5-30所示。

只有扩张和收缩功能的液压缸就是一个最简单的液压系统。这种液压缸可被用来调整风力机的叶片节距。图5-31给出了一个风力机的典型液压系统，其中执行器是液压缸：当液压缸扩张时，连杆移出液压缸；当液压缸收缩时，连杆重新移回液压缸。对于用来控制叶片节距的液压缸来说，当连杆移动到扩张位置的时候，叶片在某个方向上；当液压缸收缩时，它又驱动叶片恢复到起始位置。从图中也可以看出，液压油从储油罐流出，由液压泵送入系统，液压泵由电动机驱动。压力调整器可以通过自身旁路一些液压油使其流回到储油罐来调整系统的压力。送到液压缸中的液压油受换向阀的控制，图中所表示的换向阀是一个可以通过手柄手动更换的三位阀。当左侧手柄被扳动时，换向阀阀芯移向左侧，引导液压油流向液压缸的左端部，使连杆扩张；当右侧手柄被扳动时，换向阀阀芯移向右侧，引导液压油流向液压缸右端部，使连杆收缩。流量控制和单向阀可以控制流向液压缸中液压油的数量，从而控制液压缸扩张和收缩的速度。当液压油从液压缸的连杆侧底部流出时，位于图中右侧流量控制回路中的单向阀可以阻止来自液压缸右端的液压油的流动，使其流经流量控制器，从而控制连杆的扩张速度。电路中左侧所示的单向阀可以在液压缸收缩时，阻止液压油的流动，流量控制阀可以控制连杆收缩的速度。

图5-30 由安装在储油罐上的电动机和液压泵构成的液压动力单元(www.xing528.com)

图5-31 风力发电机的典型液压系统图

图5-32a是一个专门为改变风力机叶片节距而设计的液压缸；图5-32b是风力机的叶片，其中箭头指示叶片变节距时的旋转方向。在一些风力机中所有的叶片同步旋转，即所有叶片节距联动；而在另一些风力发电机中，每个叶片节距都可以有专门的液压缸单独调整。如果叶片节距由液压系统控制的话，可通过液压缸的扩张和收缩来调整叶片节距。在两叶片风力机中，两个叶片的节距控制由一个共同的连杆实现，此时只要通过一个液压缸改变连杆的位置来同时调节所有的叶片节距。