液压系统技术方案

提供了一种液压系统（200），包括：至少一个液压致动器（230）；与至少一个液压致动器（230）流体连通的装置（220...223），其用于选择性地给至少一个液压致动器（230）和由之分配液压流体；液压流体的与分配装置（220...223）流体连通的至少一个源（210，211），其用于给至少一个液压致动器（230）供应液压流体或用于从至少一个液压致动器（230）排出液压流体；与至少一个源通信的装置（217），其用于控制使液压流体进入到至少一个致动器（230）中的加压或液压流体从至少一个致动器（230）的排出。此外建议了用于风力涡轮机的桨距控制系统和用于操作液压系统的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液压系统、一种用于风力涡轮机的桨距控制系统以及一种用于操作液压系统的方法。
技术介绍
风力涡轮机包括塔架，机器机舱在其顶端处被安装至所述塔架。轮毂轴承转子叶片被安装至所述机器机舱的侧向端部。为了增强性能，风力涡轮机通常设有可变桨距(pitch )叶片。叶片的桨距通过选择性地使叶片围绕其纵向轴线枢转来调整,从而使得风力涡轮机能够在变化的风力条件下以最佳效率执行，以及帮助风力涡轮机的启动，并且通过使叶片顺桨(feathering)防止风力润轮机在高风速下的过速操作。为了提供对风力涡轮机的叶片桨距的连续控制，需要实施基于液压机械的液压控制系统，所述液压机械在整个机器中将液压流体(例如，基于油的流体)输送到各种致动器，像例如液压马达和液压缸。所述流体根据目前的阻力被加压，并且直接或自动地通过控制阀来控制并通过软管和管来分配。对于待做功的液压流体，它必须流动到致动器和/或马达，并且随后返回到储存器。液压流体所采取的路径被称为液压回路或液压系统。图1以示意图示出了提供了转子叶片的桨距的连续控制的液压系统100的示例性概念实施例。应当注意的是，液压系统的不同实施例是可能的，其中，如通过图1的实施例示例性地示出的这种系统的使用可不限于风力发电系统。此外，每种液压系统都可处理成驱动至少一个致动器。根据图1，加压液压流体经由像例如阀和管路之类的分配装置从位于例如风力涡轮机(未示出)的机舱110中的源111提供给致动器130。致动器130可被布置在风力涡轮机的转子轮毂120中。源111包括液压泵112和三相电动机113。液压泵112通过三相电动机113驱动，用于经由止回阀115并且通过表示机舱110和转子轮毂120之间的旋转固定接口的旋转接头(rotating un1n) 116 (也称为“旋转单元”)从储存器114朝向转子轮毂120供应加压液压流体。在转子轮毂120内，液压流体还被引导至作为液压机械的公共部分的液压气动蓄能器117。它们的功能在于通过使用加压气体来存储能量。蓄能器的一个示例性实施例是具有浮动式活塞的管。在所述活塞的一侧上是加压气体的装填，并且在另一侧上是液压流体。蓄能器使用的一般示例是用于操纵的备用电源或制动器或充当用于液压回路的减震器。从气动蓄能器117，液压流体经由比例阀140被导引至致动器130。对于作为液压系统的功能性部分的致动器，一般示例是: 一液压缸 -液压马达一静液压传动装置一制动器。如图1中所示的致动器130包括具有两个围绕活塞133的腔131、132的双作用缸，所述活塞133 (根据图1中所示的示例性场景)通过连接杆134连接至分配的叶片(未示出)的基部。腔131、132通过分配装置按照如下文进一步描述的通常方式来加压和排出，从而引起活塞133的所期望的移动。液压流体的流动，即腔131、132的加压和排出，通过比例阀140来控制，所述比例阀140也称为将液压流体路由至致动器130的期望的腔131、132和从致动器130的期望的腔131、132路由液压流体的“定向控制阀”。阀140通常包括铸铁或钢壳体内的阀芯(spool) 141。阀芯141在壳体中滑动至不同的位置，并且相交的槽和通道基于阀芯的位置路由流体。阀芯141具有利用弹簧维持的中央(中性)位置(如图1中示例性示出的)；在此位置，供应流体被阻塞或返回到储存器114。使阀芯141滑动至一侧将液压流体路由至致动器130或提供从致动器130经由旋转单元116到储存器114的返回路径。当阀芯141被移动至相反的方向时，供应路径和返回路径被切换。当允许阀芯141返回到中性(中央)位置时，流体路径被阻塞，从而将它锁定就位。在如图1中所示的液压回路的正常操作期间，即使在没有操作阀141和/或致动器130的情况下，也必须定期(例如，一分钟两次)装填气动蓄能器117。作为一个缺点，蓄能器的装填总是必须抵抗高压执行，这因此导致能量的浪费或损失。作为另一个缺点，对操作液压系统而言，控制流体的流动(S卩，腔的加压和排出)的附加的定向控制装置是必要的，像例如附加的阀。
技术实现思路
因此，目的在于克服这样的缺点，并且具体而言，在于为操作液压系统或回路提供改进的方法。这个问题根据独立权利要求的特征来解决。由从属权利要求产生另外的实施例。为了克服这个问题，提供了一种液压系统，其包括: 至少一个液压致动器， 与所述至少一个液压致动器流体连通的装置，所述装置用于将液压流体选择性地分配到所述至少一个液压致动器和从所述至少一个液压致动器选择性地分配液压流体， 液压流体的与分配装置流体连通的至少一个源，所述至少一个源用于给所述至少一个液压致动器供应液压流体，或者用于从所述至少一个液压致动器排出液压流体， 与所述至少一个源通信的装置，所述装置用于控制使所述液压流体进入到所述至少一个致动器中的加压，或者所述液压流体从所述至少一个致动器的所述排出。提出的解决方案的一个优点是减少了浪费的能量，这是因为不需要再装填气动蓄能器来确保在正常操作期间将液压流体加压到致动器的腔中。根据提出的解决方案，液压流体的供应和排出可通过处于像例如中央马达控制器之类的中央控制器的控制下的液压流体的一个/多个源来直接操纵。所建议解决方案的另一方面可以是，例如，操作液压系统所需的部件的数量的潜在减少。作为示例，可以通过控制流动，即直接通过液压流体的一个/多个源的适当操作而加压和排出液压流体，来节省将液压流体路由至致动器的期望的腔和从致动器的期望的腔路由液压流体的定向控制阀。依据另一实施例，所述至少一个源包括按照如下模式来操作所述源的至少一个马达: 按照给所述至少一个液压致动器供应所述液压流体的模式，或者按照从所述至少一个液压致动器排出所述液压流体的模式。根据一个实施例，控制装置包括与所述至少一个马达通信并且控制所述至少一个源的操作模式的马达控制器。根据另一实施例，所述至少一个马达是电动机。在又一实施例中，所述至少一个源包括通过所述至少一个马达驱动的至少一个液压栗。根据下一实施例， 所述至少一个致动器包括: 第一腔，其经由所述分配装置与所述至少一个源中的第一个源流体连通，以及第二腔，其经由所述分配装置与所述至少一个源中的第二个源流体连通，以及所述控制装置按照如下方式来配置，即: 所述第一源按照所述供应模式操作，以及所述第二源按照所述排出模式操作。通过直接控制所述源的操作模式，能够操纵所述至少一个致动器的功能，而不使用用于将液压流体路由或引导至致动器以及从致动器路由或引导液压流体的附加装置，像例如定向控制阀。依据又一实施例， 所述至少一个致动器包括与所述第一腔和所述第二腔连通的活塞， 所述控制装置被配置成使得所述活塞的移动直接受所述至少一个马达的轴速度控制。通过控制所述至少一个马达(并且因此，所述至少一个液压泵)的轴速度和旋转方向，能够通过中央控制装置，像例如中央马达控制器，来直接操纵液压流体进入到腔中的加压或者液压流体从腔的排出。根据另一实施例，液压流体的与所述分配装置流体连通的至少一个冗余源用于给所述至少一个液压致动器供应液压流体。例如，液压流体的冗余源可以被用作备用系统，所述备用系统可以被用在紧急情况的情况下，像例如在原始的一个/多个源或中央控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压系统（200），包括：至少一个液压致动器（230），与所述至少一个液压致动器（230）流体连通的装置（220...223），所述装置（220...223）用于将液压流体选择性地分配到所述至少一个液压致动器（230）和从所述至少一个液压致动器（230）选择性地分配液压流体，液压流体的与分配装置（220...223）流体连通的至少一个源（210、211），所述至少一个源（210、211）　　用于给所述至少一个液压致动器（230）供应液压流体，或者　　用于从所述至少一个液压致动器（230）排出液压流体，与所述至少一个源（210、211）通信的装置（217），所述装置（217）用于控制　　使所述液压流体进入到所述至少一个致动器（230）中的加压，或者　　所述液压流体从所述至少一个致动器（230）的所述排出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C瓦德，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE