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CN102822513A - 再生能源型发电装置 - Google Patents

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CN102822513A
CN102822513A CN201180004417XA CN201180004417A CN102822513A CN 102822513 A CN102822513 A CN 102822513A CN 201180004417X A CN201180004417X A CN 201180004417XA CN 201180004417 A CN201180004417 A CN 201180004417A CN 102822513 A CN102822513 A CN 102822513A
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double
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bimetallic tube
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堤和久
龟田拓郎
一柳卓
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

提供一种再生能源型发电装置，使设置在机舱内的液压泵和设置在塔基端部周边的液压马达之间的油压配管能够应对机舱的回转运动。再生能源型发电装置(1、100)把机舱(4)内的液压泵(8)和塔(2)基端部(2A)周边的液压马达(10)之间使用第一双层管(20、70)和第二双层管(30、80)来连接。第一双层管与第二双层管自由旋转地连接。第一双层管具有第一内侧配管(22、72)和第一外侧配管(24、74)。第二双层管具有第二内侧配管(32、82)和第二外侧配管(34、84)。由第一内侧配管(22、72)和第二内侧配管(32、82)形成内侧流路(44)，由第一外侧配管(24、74)和第二外侧配管(34、84)形成外侧流路(46)。使高压油和低压油的一种在内侧流路(44)流动，使高压油和低压油的另一种在外侧流路(46)流动。

Description

再生能源型发电装置
技术领域
本发明涉及经由组合有液压泵和液压马达的液压传动装置而把旋转体的旋转能向发电机传递的再生能源型发电装置。再生能源型发电装置是利用风、潮水、海流、河流等能够再生的能源的发电装置，例如能够举出风力发电装置、潮水发电装置、海流发电装置、河流发电装置等。
背景技术
近年来，按照保护地球环境的观点，包含利用风力的风力发电装置和利用潮水、海流或河流的发电装置的再生能源型发电装置的普及在进展。再生能源型发电装置把风、潮水、海流或河流的运动能变换成旋转体的旋转能，进而把旋转体的旋转能利用发电机变换成电力。
由于这种再生能源型发电装置的旋转体转速与现有发电机的额定转速相比小，所以在旋转体与发电机之间设置有机械式(齿轮式)的增速器。由此，利用增速器来把旋转体的转速增速到发电机的额定转速，然后向发电机输入。
但以提高发电效率为目的而随着再生能源型发电装置大型化的进展，有增速器的重量和成本增加的倾向。因此，代替机械式增速器而采用组合了液压泵和液压马达的油压传动装置的再生能源型发电装置被关注。
例如专利文献1就记载有经由油压传动装置来把旋转体的旋转能向发电机传递的风力发电装置。
通过采用把液压泵和液压马达之间用油压配管连接的油压传动装置，能够格外提高把旋转体的旋转能向发电机传递的传递机构的配置自由度。因此，不需要像现有的风力发电装置这样把整个传递机构配置在设置于塔上的机舱内，而是也能够把液压马达和与之连结的发电机配置在地平面或海平面。由此，应该由塔支承的负载被减轻，能够减少风力发电装置的建设成本。而且能够容易进行液压马达和发电机的维修保养。
例如专利文献2～5就记载有把液压马达和与之连结的发电机设置在地平面的风力发电装置。
一般的风力发电装置按照提高发电效率的观点而根据风向使机舱回转。因此，在把液压马达和发电机设置在地平面或海平面的情况下，也要求是能够应对机舱回转的设计。
于是，专利文献6就记载有使设置塔下部的液压马达与机舱一起围绕铅直轴回转的风力发电装置。
且专利文献7和8记载有使连接设置在机舱内的液压泵和设置在塔下部的液压马达的油压配管(高压油流路和低压油流路)的一部分与机舱一起回转的风力发电装置。该风力发电装置利用设置在机舱下部的油压转体而使机舱侧的油压配管与机舱一起回转(参照专利文献7的Fig.7和专利文献8的Fig.7)。油压转体由外侧部件和内侧部件构成，两部件能够相互相对旋转。且设置在内侧部件的配管与设置在外侧部件内周面的环状流路连通。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2010/0032959号说明书
专利文献2：美国专利第7656055号说明书
专利文献3：美国专利第7569943号说明书
专利文献4：美国专利第7436086号说明书
专利文献5：美国专利第7183664号说明书
专利文献6：国际公开第2009/064192号
专利文献7：国际公开第2009/061209号
专利文献8：国际公开第2009/058022号
发明内容
发明要解决的问题
但在专利文献6中并没有公开连接设置在机舱内的液压泵和设置在塔下部的液压马达的油压配管是怎样的具体结构。
专利文献7和8尽管记载有用于使机舱侧的油压配管能够与机舱一起回转的油压转体，但关于设置在内侧部件的配管与设置在外侧部件的环状流路的连接部分并没有具体说明，没有充分公开油压转体的详细结构。
因此，希望开发连接设置在机舱内的液压泵和设置在塔下部周边的液压马达的油压配管能够应对机舱回转运动的结构。
同样地，对于风力发电装置以外的再生能源型发电装置也需要被设定成能够应对机舱(主轴和液压泵的收容室)回转运动的油压配管结构。
本发明是鉴于上述情况而开发的，目的在于提供一种再生能源型发电装置，使设置在机舱内的液压泵和设置在塔基端部周边的液压马达之间的油压配管能够应对机舱的回转运动。
解决问题的技术方案
本发明的再生能源型发电装置具备：塔、设置在所述塔顶端部的机舱、被收容在所述机舱且与旋翼一起旋转的主轴、被收容在所述机舱且安装在所述主轴的液压泵、配置在所述塔的基端部周边并被从所述液压泵供给的压力油所驱动的液压马达、与所述液压马达连结的发电机、具有与所述液压泵连接的第一内侧配管和第一外侧配管而被支承在所述机舱侧，且通过所述塔的内部向所述塔的基端部延伸的第一双层管、具有与所述液压马达连接的第二内侧配管和第二外侧配管，比所述第一双层管而位于距所述机舱更远侧且与该第一双层管嵌合的第二双层管，所述第一内侧配管与所述第二内侧配管连通并与所述第二内侧配管一起形成内侧流路，所述第一外侧配管与所述第二外侧配管连通并与所述第二外侧配管一起形成外侧流路，在所述内侧流路和所述外侧流路的任一个流路中流动有从所述液压泵排出并向所述液压马达输送的高压油，在所述内侧流路和所述外侧流路的另一个流动有从所述液压马达排出并返回到所述液压泵的低压油，被支承在所述机舱侧的所述第一双层管自由旋转地与所述第二双层管连接。
该再生能源型发电装置中，一方面利用第一双层管的第一内侧配管和第二双层管的第二内侧配管来形成内侧流路，一方面利用第一双层管的第一外侧配管和第二双层管的第二外侧配管来形成外侧流路。使高压油在这些内侧流路和外侧流路的任一个流路中流动，使低压油在内侧流路和外侧流路的另一个流路中流动。
且由于被支承在机舱侧的第一双层管自由旋转地与第二双层管连接，所以即使机舱回转，也能够经由第一双层管和第二双层管来进行机舱内的液压泵与塔基端部周边的液压马达之间的高压油和低压油的交换。
上述再生能源型发电装置中，优选在接近所述机舱侧的端部，所述第一双层管的所述第一内侧配管和所述第一外侧配管被结合而一体化。
通过这样在接近机舱侧的第一双层管端部把第一内侧配管和第一外侧配管一体化，只要仅把第一双层管中的第一外侧配管支承在机舱侧就足够了。
上述再生能源型发电装置中，优选所述高压油在所述内侧流路流动，所述低压油在所述外侧流路流动。
通过这样使高压油在内侧流路流动，低压油在外侧流路流动，则即使万一由于内侧流路的腐蚀和破损等而内侧流路的高压油有泄漏，也能够由外侧流路来接受泄漏的高压油。由此，能够防止高压油向外部泄漏。
这时，上述再生能源型发电装置优选还具备有把所述第一内侧配管的管壁面与所述第二内侧配管的管壁面之间进行密封的内侧密封部，把所述内侧密封部配置成被夹在所述内侧流路与所述外侧流路之间。
通过这样把密封第一内侧配管管壁面和第二内侧配管管壁面之间的内侧密封部夹在内侧流路与外侧流路之间地配置，则即使万一内侧密封部的密封功能有损坏，在内侧流路流动的高压油也是向外侧流路泄漏。由此，能够防止高压油向外部泄漏。
在上述情况下，优选上述再生能源型发电装置具备有把所述第一外侧配管的管壁面与所述第二外侧配管的管壁面之间进行密封的一对外侧密封、与所述一对外侧密封之间连通的储油腔、与所述储油腔连通的油箱。
由此，即使万一密封第一外侧配管管壁面与第二外侧配管管壁面之间的一对外侧密封的密封功能有损坏，从外侧流路泄漏出的低压油也经由储油腔被向油箱引导。即从外侧流路泄漏的低压油在压力充分下降之后被向油箱回收。因此，能够防止低压油向外部泄漏。
上述再生能源型发电装置中，也可以所述第一双层管是达到所述塔大致全长并且从所述机舱侧延伸到所述塔的基端部，所述第二双层管被支承在所述塔的基端部周边。
通过这样使用从机舱侧延伸到塔基端部的第一双层管，能够由双层管结构达到塔大致全长并且贯彻到底来构成油压配管。因此，能够抑制塔内油压配管的设置空间。
这时，所述第二双层管是底部被封闭的容器状，也可以设置在竖立设置有所述塔的基础上。
通过这样把与第一双层管连接的第二双层管构成容器状，并设置在竖立设置有塔的基础上，则不需要用于第二双层管的特别支承结构。
在上述情况下，也可以是所述第一双层管自由旋转地与所述第二双层管嵌合，所述第一内侧配管和所述第二内侧配管在长度方向相对地自由滑动，且所述第一外侧配管和所述第二外侧配管在长度方向相对地自由滑动。
通过这样使第一内侧配管对于第二内侧配管，且第一外侧配管对于第二外侧配管相对地在长度方向自由滑动地来把第一双层管向第二双层管嵌合，使第一双层管被容许相对第二双层管而在长度方向活动，能够吸收第一双层管和第二双层管由于油温上升等所引起的热延伸。
由于容许第一双层管相对第二双层管而在长度方向活动，所以在内侧流路和外侧流路流动的高压油和低压油就产生把第一双层管向机舱侧按压的油压推力。因此，能够减轻由于把第一双层管支承在机舱侧而增加的应该由机舱负担的负载。为此，塔应该负担的负载也被减轻。
在上述情况下，再生能源型发电装置优选还具备有支承机构，其被固定在所述塔的内周面而从该第一外侧配管的径向外侧与所述第一双层管的所述第一外侧配管接触，所述支承机构把所述第一双层管支承成自由旋转且在长度方向自由滑动。
利用被固定在塔的内周面而从第一外侧配管的径向外侧接触的支承机构来把第一双层管支承成自由旋转且在长度方向自由滑动，能够不妨碍随着机舱的第一双层管的回转地一边吸收第一双层管和第二双层管由于油温上升等所引起的热延伸，一边可靠地支承第一双层管。
在上述情况下，再生能源型发电装置也可以还具备：设置在所述第一内侧配管与所述第二内侧配管之间来把所述第一内侧配管自由旋转地支承在所述第二内侧配管的内侧轴承、设置在所述第一外侧配管与所述第二外侧配管之间来把所述第一外侧配管自由旋转地支承在所述第二外侧配管的外侧轴承，所述内侧轴承相对所述第一内侧配管而在其长度方向自由滑动，所述外侧轴承相对所述第一外侧配管而在其长度方向自由滑动。
通过这样在第一内侧配管与第二内侧配管之间设置内侧轴承，在第一外侧配管与第二外侧配管之间设置外侧轴承，且使内侧轴承相对第一内侧配管、外侧轴承相对第一外侧配管地在长度方向相对自由滑动，使第一双层管被容许相对第二双层管而在长度方向活动，能够吸收各双层管的热延伸。
由于容许第一双层管相对第二双层管而在长度方向活动，所以在内侧流路和外侧流路流动的高压油和低压油就产生把第一双层管向机舱侧按压的油压推力。因此，能够减轻由于把第一双层管支承在机舱侧而增加的应该由机舱负担的负载。为此，塔应该负担的负载也被减轻。
或者上述再生能源型发电装置中，也可以是所述第一双层管从所述机舱侧延伸到所述塔的中途，所述第二双层管被支承在所述塔。
通过这样使用从机舱侧延伸到塔中途的第一双层管，则能够在塔内的任意范围由双层管结构来构成油压配管。
在该情况下，上述再生能源型发电装置也可以还具备推力轴承，其把所述第一双层管自由旋转地支承在所述第二双层管并承受沿所述第一双层管和所述第二双层管长度方向的推力负载。
通过这样利用推力轴承来把第一双层管自由旋转地支承在第二双层管，则不会妨碍第一双层管随着机舱回转。能够由推力轴承可靠地承受第一双层管的重量和由在内侧流路和外侧流路流动的高压油和低压油所引起产生的油压推力。
所述推力轴承也可以是在所述推力负载的基础上还承受沿径向的径向负载的圆锥滚子轴承。
或者也可以不使用推力轴承，而是所述第一双层管和所述第二双层管成为所述第一内侧配管与第二内侧配管在长度方向相对自由滑动，且所述第一外侧配管与第二外侧配管在长度方向相对自由滑动地嵌合。
通过这样使第一内侧配管对于第二内侧配管，且第一外侧配管对于第二外侧配管相对地在长度方向自由滑动地来把第一双层管向第二双层管嵌合，使第一双层管被容许相对第二双层管而在长度方向活动，能够吸收各双层管由于油温上升等所引起的热延伸。
由于容许第一双层管相对第二双层管而在长度方向活动，所以在内侧流路和外侧流路流动的高压油和低压油就产生把第一双层管向机舱侧按压的油压推力。因此，能够减少由于把第一双层管支承在机舱侧而增加的应该由机舱负担的负载。为此，塔应该负担的负载也被减轻。
上述再生能源型发电装置优选还具备有防止脉动储能器，其在所述机舱内被设置在所述液压泵与所述第一双层管之间，防止所述液压泵的脉动。
通过这样把防止脉动储能器设置在机舱内，能够缩短防止脉动储能器与液压泵的距离而有效地防止液压泵的脉动。由于防止脉动储能器的容量也可以比较小，所以能够充分地收容在机舱内。
上述再生能源型发电装置优选还具备有：设置在所述第二双层管与所述液压马达之间而绕过所述液压马达的旁路流路、配置在所述塔的基端部周边并被设置在所述旁路流路的溢流阀、被设置在所述塔的基端部周边且是设置在所述溢流阀下游侧的油冷却器。
当这样把溢流阀设置在旁路流路，则在从液压泵向液压马达送出的高压油的压力超过上限值时，溢流阀打开，高压油经由旁路流路而向低压油流路侧流动，使高压油的压力降低。这时，由于在溢流阀的摩擦而使油温上升，所以需要由位于溢流阀下游侧的油冷却器来进行油的冷却。通过把这些溢流阀和油冷却器设置在与机舱相比而设置空间有富裕的塔基端部周边，能够防止机舱的大型化。
上述再生能源型发电装置优选还具备有配置在所述塔的基端部周边而积蓄所述高压油的油压的液压积蓄储能器。
再生能源型发电装置有时出现需要积蓄高压油的油压。例如风力发电装置在有大阵风吹来时为了吸收过剩的旋转能就积蓄高压油的油压、在系统电压降低时为了实现穿过(ライドスル一)功能就预先积蓄高压油的油压、在风力发电装置的输出有剩余时为了吸收过剩的旋转能就积蓄高压油的油压。为了达到这些目的，就需要使用容量足够大的液压积蓄储能器。
于是，通过把液压积蓄储能器配置在塔的基端部周边，能够把液压积蓄储能器的容量充分加大。因此，能够有效地发挥液压积蓄储能器本来的作用。
所述再生能源型发电装置也可以是风力发电装置，所述塔从所述基端部朝向所述顶端部地向铅直方向上方延伸，且利用所述旋翼接受风而使所述主轴旋转。这时，也可以把所述液压马达接近地平面配置，也可以接近海平面或配置在比海平面位于更下方。
或者再生能源型发电装置也可以是利用潮水、海流或河流的发电装置，所述塔从所述基端部朝向所述顶端部地在海中或水中向铅直方向下方延伸，且利用所述旋翼接受潮水、海流或河流而使所述主轴旋转。
根据本发明，由于把被支承在机舱侧的第一双层管自由旋转地与第二双层管连接，所以即使机舱回转，也能够经由第一双层管和第二双层管来进行机舱内的液压泵与塔基端部周边的液压马达之间的高压油和低压油的交换。
附图说明
图1是表示第一实施例风力发电装置整体结构的图；
图2是表示液压泵侧第一双层管端部详细结构的剖视图；
图3是表示第一实施例中第一双层管与第二双层管接合部周边详细结构的剖视图；
图4是表示第一双层管与第二双层管连接形态的与图3不同例的图；
图5是表示第二实施例风力发电装置整体结构的图；
图6是表示第二实施例中第一双层管与第二双层管详细结构的剖视图；
图7是表示第一双层管与第二双层管详细结构的与图6不同例的剖视图。
具体实施方式
以下，按照附图来说明本发明的实施例。但本实施例所记载的结构零件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，只要没有特定的记载，就并不把本发明的范围限定于此，而不过单单是说明例。
[第一实施例]
第一实施例作为再生能源型发电装置的一例而说明风力发电装置。图1是表示第一实施例风力发电装置整体结构的图。图2是表示液压泵侧第一双层管端部详细结构的剖视图。图3是表示第一双层管与第二双层管接合部周边详细结构的剖视图。
如图1所示，风力发电装置1主要包括：塔2、设置在塔2上的机舱4、接受风而旋转的旋转体6、液压泵8和液压马达10、与液压泵8连结的发电机12。
塔2被竖立设置在位于海平面SL附近高度的基础3上，从基础3侧的基端部2A向铅直方向上方地延伸到顶端部2B。在塔2的顶端部2B上设置机舱4。且在机舱4收容有主轴14和安装在该主轴14的液压泵8。主轴14被主轴轴承15自由旋转地支承在机舱4。
旋转体6由轮毂6A和从轮毂6A放射状延伸的多个旋翼6B构成。旋转体6的轮毂6A与主轴14连结。因此，当接受风而旋转体6旋转，则主轴14也与轮毂6A一起旋转。且通过把主轴14的旋转向液压泵8输入而使液压泵8生成高压油。
液压马达10被设置在塔2基端部2A的塔内部空间2C，并且被设置在基础3上。液压马达10被从机舱4内的液压泵8供给的高压油所驱动。
与液压马达10连结的发电机12也与液压马达10同样地被设置在塔2基端部2A的塔内部空间2C，并且被设置在基础3上。
机舱4具有机舱台板16，该机舱台板16通过机舱轴承18而被自由旋转地支承在塔2的顶端部2B。具体说就是，把机舱台板16固定在机舱轴承18的内圈18A，把塔2的顶端部2B固定在机舱轴承18的外圈18B。
且在机舱台板16安装有机舱回转机构19，利用该机舱回转机构19而使机舱台板16相对塔2的顶端部2B旋转。机舱回转机构19例如也可以由与设置在塔2的顶端部2B内周面的内齿轮19B啮合的齿轮19A和与该齿轮19A直接连结而驱动齿轮19A旋转的电动机构成。
本实施例中，使用第一双层管20和第二双层管30来连接收容在机舱4的液压泵8和设置在塔2基端部2A的塔内部空间2C的液压马达10。
第一双层管20达到塔2大致全长并且从塔2的顶端部2B向下方延伸到基端部2A。如图2和图3所示，第一双层管20由第一内侧配管22和设置在该第一内侧配管22外周的第一外侧配管24构成。第一内侧配管22和第一外侧配管24在机舱4的端部通过焊接而被一体化(参照图2的焊接部21)。第一外侧配管24通过机舱侧支承机构26而被支承在机舱台板16。因此，第一外侧配管24和与它焊接的第一内侧配管22在机舱4回转时，与机舱台板16一起回转。
第一内侧配管22和第一外侧配管24的固定，只要能够维持液密性，就没有特别的限定，也可以代替焊接而由带密封凸缘的螺栓结合来进行。
第一双层管20被配置成第一内侧配管22和第一外侧配管24的管中心与机舱4的回转中心大致同心。因此，即使第一双层管20与机舱台板16一起回转，第一双层管20在塔2内的位置也不动。
如图1所示，根据防止第一双层管20的被压弯和弯曲等变形的观点，也可以通过从塔2的内壁面伸出的塔侧支承机构28来支承第一外侧配管24。塔侧支承机构28例如也可以包括：与第一外侧配管24的外周面接触的圆环状的箍28A、从塔2的内壁面向第一外侧配管24的径向内侧伸出而支承箍28A的多个支承杆28B。
这时，优选通过把箍28A的内周面由低摩擦材料形成或把箍28A自身由弹性体或弹性机构形成等，利用箍28A和支承杆28B把第一外侧配管24支承成自由旋转且在长度方向自由滑动。由此，能够不妨碍第一双层管20随着机舱4回转地一边吸收第一双层管20的热延伸一边可靠地支承第一双层管20。
如图3所示，第二双层管30由第二内侧配管32和设置在第二内侧配管32外周的第二外侧配管34构成。第二双层管30的第二内侧配管32是底部33被封闭的容器状，被设置在竖立设置有塔2的基础3上。
第二双层管30也可以由多个部件构成。在图3所示的例中，第二双层管30包括有：构成第二双层管30外形的下侧部件35、中央部件36、上侧部件37、被中央部件36所包围的环状部件38。下侧部件35具有被底部33封闭的大容积的内部空间，在其侧面设置有与液压马达10的吸入侧连接的高压油出口。把中央部件36设置在下侧部件35上，在其侧面设置有与液压马达10的排出侧连接的低压油的入口。把上侧部件37设置在中央部件36上，被形成比第一双层管20的第一外侧配管24的直径稍微大并把第一外侧配管24的下端部外周覆盖。把环状部件38设置在下侧部件35上，被形成比第一双层管20的第一内侧配管22的直径稍微大并把第一内侧配管22的下端部外周覆盖。
第二双层管30主要是由环状部件38来形成第二内侧配管32，另一方面，主要是由中央部件36和上侧部件37来形成第二外侧配管34。
第一双层管20能够自由旋转地与这种结构的第二双层管30连接。即在第一双层管20的第一内侧配管22与第二双层管30的第二内侧配管32之间设置有内侧轴承40，利用该内侧轴承40来把第一内侧配管22自由旋转地支承在第二内侧配管32。另一方面，在第一双层管20的第一外侧配管24与第二双层管30的第二外侧配管34之间设置有外侧轴承42，利用该外侧轴承42来把第一外侧配管24自由旋转地支承在第二外侧配管34。
按照吸收第一双层管20和第二双层管30的热延伸(正确说是塔2与第一双层管20和第二双层管30的热延伸差)的观点，优选使第一双层管20在其长度方向自由滑动地与第二双层管30连接。这时，把内侧轴承40的外圈固定在第二内侧配管32，且使内侧轴承40的内圈相对第一内侧配管32而在管长度方向自由滑动。同样地，把外侧轴承42的外圈固定在第二外侧配管34，且使外侧轴承42的内圈相对第一外侧配管24而在管长度方向自由滑动。优选在假设的第一双层管20热延伸量的范围内，即使第一双层管20相对第二双层管30而在管长度方向滑动，也使后述的内侧流路44和外侧流路46不堵塞、不产生各部分干涉地来决定第一双层管20和第二双层管30各部分的尺寸。
且容许第一双层管20相对第二双层管30而在长度方向活动的结果是，在第一双层管20和第二双层管30流动的高压油和低压油就产生把第一双层管20向机舱4侧按压的油压推力(图3中沿油压推力方向的力)。因此，能够减轻由于把第一双层管20支承在机舱4侧而增加的应该由机舱4负担的负载。为此，塔2应该负担的负载也被减轻。
利用这样连接的第一双层管20和第二双层管30，就形成了从液压泵8供给的高压油所流动的内侧流路44和从液压马达10排出的低压油所流动的外侧流路46。
即高压油流动的内侧流路44是由第一双层管20的第一内侧配管22和第二双层管30的第二内侧配管32形成。低压油流动的外侧流路46是由第一双层管20的第一外侧配管24和第二双层管30的第二外侧配管34形成。
通过这样使高压油在内侧流路44流动，低压油在外侧流路46流动，则即使万一由于内侧流路44的腐蚀和破损等而内侧流路44的高压油有泄漏，也能够由外侧流路46来接受泄漏的高压油。由此，能够防止高压油向外部泄漏。
在第一内侧配管22的外壁面与第二内侧配管32的内壁面之间设置有内侧密封部50。该内侧密封部50被配置成被夹在内侧流路44与外侧流路46之间。即内侧密封部50被内侧流路44和外侧流路46所包围。因此，即使万一内侧密封部50的密封功能有损坏，在内侧流路44流动的高压油也是向外侧流路46泄漏。由此，能够防止高压油向外部泄漏。
且在第一外侧配管24的外壁面与第二外侧配管34的内壁面之间设置有一对外侧密封52。在一对外侧密封52之间的位置经由连通路53而连通有储油腔54。该储油腔54与气压罐56连接。
由此，即使万一外侧密封52的密封功能有损坏，从外侧流路46泄漏出的低压油也经由连通路53和储油腔54而被向气压罐56引导。即从外侧流路46泄漏的低压油在压力充分下降之后被向气压罐56回收。因此，能够防止低压油向外部泄漏。
按照抑制液压泵8脉动的观点，优选在机舱4内的液压泵8与第一双层管20之间设置有防止脉动储能器。例如也可以如图2所示，把防止脉动储能器60设置在机舱台板16。
通过这样把防止脉动储能器60设置在机舱4内，能够缩短防止脉动储能器60与液压泵8的距离而有效地防止液压泵8的脉动。由于防止脉动储能器60的容量也可以比较小，所以能够充分地收容在机舱4内。特别是在本实施例中，由于把液压马达10和发电机12不是设置在机舱4内，而是设置在塔2基端部2A的塔内部空间2C，所以在机舱4内能够充分确保用于设置防止脉动储能器60的空间。
如图3所示，优选把旁路流路62、溢流阀64、油冷却器66和液压积蓄储能器68设置在与机舱4相比而空间有富裕的塔内部空间2C。
旁路流路62是绕过液压马达10的流路，被设置在第二双层管30与液压马达10之间。在该旁路流路62设置有溢流阀64，在从液压泵8向液压马达10送出的高压油的压力超过上限值时，溢流阀64打开，高压油经由旁路流路62而向低压油流路侧流动，抑制高压油的压力。把油冷却器66设置在溢流阀64的下游侧(具体说就是旁路流路62与低压油流路汇合部的下游侧)。油冷却器66把高压油通过溢流阀64时上升的油温降低，且通常时(溢流阀64不动作时)冷却低压油。
液压积蓄储能器68与防止脉动储能器60相比而具有足够大的容量。液压积蓄储能器68例如在有大阵风吹来时为了吸收过剩的旋转能就积蓄高压油的油压、在系统电压降低时为了实现穿过功能就预先积蓄高压油的油压、在风力发电装置1的输出有剩余时为了吸收过剩的旋转能就积蓄高压油的油压，以这些为目的来使用。通过把液压积蓄储能器68配置在塔2基端部2A的塔内部空间2C，能够把液压积蓄储能器68的容量充分加大。高压油向液压积蓄储能器68的积蓄通过控制储能器阀69的开关来进行。
根据上述结构的风力发电装置1，由于把被支承在机舱4侧的第一双层管20自由旋转地与第二双层管30连接，所以即使机舱4回转，也能够经由第一双层管20和第二双层管30来进行机舱4内的液压泵8与设置在塔2基端部2A的液压马达10之间的高压油和低压油的交换。
图1～图3表示了使用内侧轴承40和外侧轴承42来自由旋转地连接第一双层管20和第二双层管30的例，但第一双层管20和第二双层管30的连接形态并不限定于该例，也可以不使用内侧轴承40和外侧轴承42来把第一双层管20与第二双层管30连接。
图4是表示第一双层管20与第二双层管30连接形态的其他例的图。如该图所示，第一双层管20也可以与第二双层管30自由旋转地嵌合。在图4所示的例中，第一内侧配管22的外壁面与第二内侧配管32的内壁面被容许在旋转方向相对滑动运动地滑动接触。同样地，第一外侧配管24的外壁面与第二外侧配管34的内壁面被容许在旋转方向相对滑动运动地滑动接触。
这时，第一内侧配管22相对第二内侧配管32而在管长度方向相对自由滑动，且只要第一外侧配管24相对第二外侧配管34而在管长度方向相对自由滑动，则第一双层管20相对第二双层管30就被容许在长度方向活动。其结果是能够吸收第一双层管20和第二双层管30的热延伸(正确说是塔2与第一双层管20和第二双层管30的热延伸差)，而且产生把第一双层管20向机舱4侧按压的油压推力(图4中沿油压推力方向的力)，能够减轻应该由机舱4负担的负载。为此，塔2应该负担的负载也被减轻。
在此，优选在假设的第一双层管20热延伸量的范围内，即使第一双层管20相对第二双层管30而在管长度方向滑动，也使内侧流路44和外侧流路46不堵塞、不产生各部分干涉地来决定第一双层管20和第二双层管30各部分的尺寸。
在图4所示的例中，第二双层管30由下侧部件58和上侧部件59构成。下侧部件58在其侧面设置有与液压马达10的吸入侧连接的高压油出口，其上部是比第一双层管20的第一内侧配管22的直径稍微大的管状，把第一内侧配管22的下端部外周覆盖。把上侧部件59设置在下侧部件58上，在其侧面设置有与液压马达10的排出侧连接的低压油入口。其上部是比第一双层管20的第一外侧配管24的直径稍微大的管状，把第一外侧配管24的下端部外周覆盖。
与图3所示的例同样地，在第一内侧配管22的外壁面与第二内侧配管32的内壁面之间设置有内侧密封部50。且在第一外侧配管24的外壁面与第二外侧配管34的内壁面之间设置有一对外侧密封52，在一对外侧密封52之间的位置经由连通路53而连通有储油腔54。该储油腔54与气压罐56(参照图3)连接。
也可以把第二双层管30如图1和图3那样承载在基础3上，也可以支承在基础3上或塔2基端部2A的内周面。
[第二实施例]
第二实施例说明与第一实施例不同形态的风力发电装置。图5是表示第二实施例风力发电装置整体结构例的图。
本实施例的风力发电装置除了第一双层管和第二双层管的结构有不同的点之外，与第一实施例的风力发电装置1相同。因此，在此以与第一实施例不同的点为中心进行说明，图5在与风力发电装置1共通的部位则付与相同的符号而省略其说明。
本实施例的风力发电装置100在机舱4内的液压泵8与设置在塔2基端部2A的塔内部空间2C的液压马达10之间设置有第一双层管70和第二双层管80。
仅把第一双层管70设置在塔2的一部分处(仅在机舱4的正下)。第一双层管70被机舱侧支承机构26支承在机舱台板16，在机舱4回转时与机舱台板16一起回转。
另一方面，把第二双层管80设置在第一双层管70的下方，利用从塔2的内壁面伸出的塔侧支承机构81被刚性支承。第二双层管80与液压马达10的连接是经由有高压油流动的高压油配管90和有低压油流动的低压油配管92来进行。高压油配管90和低压油配管92也可以由刚性的管构成，也可以由柔性的管(软管)或经由仅在旋转方向固定而仅吸收长度方向热延伸的皱纹那样的接头的刚性的管构成。
高压油配管90和低压油配管92分别容许各配管热延伸地被支承在塔2的内壁面。例如也可以使被固定在塔2内壁面的圆环状箍94的内周面与高压油配管90和低压油配管92各自的外周面接触来进行支承。这时，通过把箍94的内周面由低摩擦材料形成等，利用箍94把高压油配管90和低压油配管92分别支承成在管长度方向自由滑动为好。
图6是表示第一双层管70和第二双层管80详细结构的剖视图。如该图所示，第一双层管70由在凸缘部被螺栓75拧紧的上侧部件71和下侧部件73构成。在上侧部件71与下侧部件73的接合面设置有密封76，被保持液密性。上侧部件71在其上部具有与液压泵8的排出侧连接的高压油入口。下侧部件73具有从与上侧部件71接合的凸缘部向下方下垂的内周侧圆筒部和外周侧圆筒部，在该外周侧圆筒部的侧面设置有与液压泵8的吸入侧连接的低压油出口。
且利用上侧部件71和下侧部件73的一部分(内周侧圆筒部)来形成第一双层管70的第一内侧配管72。利用下侧部件73的一部分(外周侧圆筒部)来形成第一双层管70的第一外内侧配管74。
另一方面，第二双层管80具有第二内侧配管82和设置在该第二内侧配管82外周的第二外侧配管84。在第二双层管80的下部设置有与高压油配管90(参照图5)连接的高压油出口。且在第二双层管80的侧面设置有与低压油配管92(参照图5)连接的低压油入口。
第一双层管70与第二双层管80自由旋转地嵌合。即第一内侧配管72的内壁面与第二内侧配管82的外壁面被容许在旋转方向相对滑动运动地滑动接触。同样地，第一外侧配管74的内壁面与第二外侧配管84的外壁面被容许在旋转方向相对滑动运动地滑动接触。
利用这样嵌合的第一双层管70和第二双层管80，就形成了从液压泵8供给的高压油所流动的内侧流路44和从液压马达10排出的低压油所流动的外侧流路46。通过使高压油在内侧流路44流动，低压油在外侧流路46流动，则能够防止高压油向外部泄漏。
在第一内侧配管72的内壁面与第二内侧配管82的外壁面之间设置有内侧密封部50。且在第一外侧配管74的内壁面与第二外侧配管84的外壁面之间设置有一对外侧密封52，在一对外侧密封52之间的位置设置有储油腔54。该储油腔54与气压罐56(参照图3)连接。
在第一内侧配管72的内壁面与第二内侧配管82的外壁面之间设置有圆锥滚子轴承78。圆锥滚子轴承78能够使第一双层管70旋转且使第一双层管70相对第二双层管80在长度方向相对活动地把第一内侧配管72支承在第二内侧配管82。圆锥滚子轴承78能够承受沿第一双层管70和第二双层管80长度方向的推力负载和沿它们径向的径向负载这两者。作为推力负载能够举出由在内侧流路44和外侧流路46流动的高压油和低压油所引起产生的油压推力。由于把圆锥滚子轴承78作为起点而第一内侧配管72和第二内侧配管82各自自由地热延伸，所以即使第一内侧配管72和第二内侧配管82重叠的部分(嵌合部分)长，也不会受到热延伸的影响。
根据上述结构的风力发电装置100，由于把被支承在机舱4侧的第一双层管70自由旋转地与第二双层管80连接，所以即使机舱4回转，也能够经由第一双层管70和第二双层管80来进行机舱4内的液压泵8与设置在塔2基端部2A的液压马达10之间的高压油和低压油的交换。
图5表示了把第一双层管70仅设置在机舱4正下方的例，但第一双层管70也可以从机舱4侧延伸到塔2的任意位置。
图6说明了在第一内侧配管72的内壁面与第二内侧配管82的外壁面之间设置有圆锥滚子轴承78的例，但也可以省略圆锥滚子轴承78。
图7是表示第一双层管70和第二双层管80详细结构的其他例的剖视图。在该图所示例中，第一双层管70相对第二双层管80而在长度方向能够相对滑动地与第二双层管80自由旋转地嵌合。即第一内侧配管72相对第二内侧配管82而在管长度方向相对自由滑动，且第一外侧配管74相对第二外侧配管84而在管长度方向相对自由滑动。通过这样使第一双层管70相对第二双层管80被容许在长度方向活动，能够吸收第一双层管70和第二双层管80的热延伸，而且产生把第一双层管80向机舱4侧按压的油压推力，能够减轻应该由机舱4负担的负载。
优选在假设的第一双层管70和第二双层管80热延伸量的范围内，即使第一双层管70相对第二双层管80而在管长度方向滑动，也使内侧流路44和外侧流路46不堵塞、不产生各部分干涉地来决定第一双层管70和第二双层管80各部分的尺寸。
以上详细说明了本发明的实施例，但本发明并不限定于此，当然在不脱离本发明要旨的范围也可以进行各种改良和变形。
特别是上述实施例说明了在海平面SL附近的基础3上设置液压马达10的例，但只要是在塔基端部的周边，则也可以把液压马达10设置在地平面附近，也可以设置在浮体式海上风力发电装置的比海平面SL位于更下方的塔下部(塔的沉降在海中的部分)。在此，所说的塔基端部的周边是也包括有塔外部场所的意思。
在上述实施例中，作为再生能源型发电装置的具体例而说明了风力发电装置1和100，但本发明也能够应用在风力发电装置以外的再生能源型发电装置。
例如也可以把本发明应用在利用潮水、海流或河流的发电装置，是塔从基端部朝向顶端部地在海中或水中向铅直方向下方延伸，且利用旋翼接受潮水、海流或河流而使主轴旋转的发电装置。
符号说明
1风力发电装置    2塔    4机舱    6旋转体
6A轮毂    6B旋翼    8液压泵    10液压马达    12发电机
14主轴    15主轴轴承    16机舱台板
18机舱轴承    18A内圈    18B外圈
19机舱回转机构    19A齿轮    19B内齿轮
20第一双层管    21焊接部    22第一内侧配管
24第二内侧配管    26机舱侧支承机构
28塔侧支承机构    28A箍    28B支承杆    30第二双层管
32第二内侧配管    34第二外侧配管    35下侧部件
36中央部件    37上侧部件    38环状部件    40内侧轴承
42外侧轴承    44内侧流路    46外侧流路    50内侧密封部
52外侧密封    53连通路    54储油腔    56大气压油箱
60防止脉动储能器    62旁路流路    64溢流阀
66油冷却器    68液压积蓄储能器    69储能器阀
70第一双层管    71上侧部件    72第一内侧配管
73下侧部件    74第一外侧配管    75螺栓    76密封
80第二双层管    81塔侧支承机构    82第二内侧配管
84第二外侧配管    90高压油配管    92低压油配管
94箍

Claims (20)

1.一种再生能源型发电装置，其特征在于，具备：
塔；
机舱，其设置在所述塔顶端部；
主轴，其被收容在所述机舱且与旋翼一起旋转；
液压泵，其被收容在所述机舱且安装在所述主轴；
液压马达，其配置在所述塔的基端部周边并被从所述液压泵供给的压力油所驱动；
发电机，其与所述液压马达连结；
第一双层管，其具有与所述液压泵连接的第一内侧配管和第一外侧配管而被支承在所述机舱侧，且通过所述塔的内部向所述塔的基端部延伸；
第二双层管，其具有与所述液压马达连接的第二内侧配管和第二外侧配管，比所述第一双层管位于距所述机舱更远侧且与该第一双层管嵌合，
所述第一内侧配管与所述第二内侧配管连通并与所述第二内侧配管一起形成内侧流路，
所述第一外侧配管与所述第二外侧配管连通并与所述第二外侧配管一起形成外侧流路，
在所述内侧流路和所述外侧流路的任一个流动有从所述液压泵排出并向所述液压马达输送的高压油，
在所述内侧流路和所述外侧流路的另一个流动有从所述液压马达排出并返回到所述液压泵的低压油，
被支承在所述机舱侧的所述第一双层管自由旋转地与所述第二双层管连接。
2.如权利要求1所述的再生能源型发电装置，其特征在于，在接近所述机舱侧的端部，所述第一双层管的所述第一内侧配管和所述第一外侧配管被结合而一体化。
3.如权利要求1所述的再生能源型发电装置，其特征在于，所述高压油在所述内侧流路流动，所述低压油在所述外侧流路流动。
4.如权利要求3所述的再生能源型发电装置，其特征在于，还具备有把所述第一内侧配管的管壁面与所述第二内侧配管的管壁面之间进行密封的内侧密封部，
把所述内侧密封部配置成被夹在所述内侧流路与所述外侧流路之间。
5.如权利要求3所述的再生能源型发电装置，其特征在于，具备有把所述第一外侧配管的管壁面与所述第二外侧配管的管壁面之间进行密封的一对外侧密封、
与所述一对外侧密封之间连通的储油腔、
与所述储油腔连通的油箱。
6.如权利要求1所述的再生能源型发电装置，其特征在于，所述第一双层管达到所述塔大致全长并且从所述机舱侧延伸到所述塔的基端部，
所述第二双层管被支承在所述塔的基端部周边。
7.如权利要求6所述的再生能源型发电装置，其特征在于，所述第二双层管是底部被封闭的容器状，设置在竖立设置有所述塔的基础上。
8.如权利要求6所述的再生能源型发电装置，其特征在于，所述第一双层管自由旋转地与所述第二双层管嵌合，
所述第一内侧配管和所述第二内侧配管在长度方向相对地自由滑动，且所述第一外侧配管和所述第二外侧配管在长度方向相对地自由滑动。
9.如权利要求6所述的再生能源型发电装置，其特征在于，还具备有支承机构，其被固定在所述塔的内周面而从该第一外侧配管的径向外侧与所述第一双层管的所述第一外侧配管的外周面接触，
所述支承机构把所述第一双层管自由旋转且在长度方向自由滑动地支承。
10.如权利要求6所述的再生能源型发电装置，其特征在于，还具备：设置在所述第一内侧配管与所述第二内侧配管之间，把所述第一内侧配管自由旋转地支承在所述第二内侧配管的内侧轴承、
设置在所述第一外侧配管与所述第二外侧配管之间，把所述第一外侧配管自由旋转地支承在所述第二外侧配管的外侧轴承，
所述内侧轴承相对所述第一内侧配管而在其长度方向自由滑动，
所述外侧轴承相对所述第一外侧配管而在其长度方向自由滑动。
11.如权利要求1所述的再生能源型发电装置，其特征在于，所述第一双层管从所述机舱侧延伸到所述塔的中途，
所述第二双层管被所述塔支承。
12.如权利要求11所述的再生能源型发电装置，其特征在于，还具备推力轴承，其把所述第一双层管自由旋转地支承在所述第二双层管并承受沿所述第一双层管和所述第二双层管长度方向的推力负载。
13.如权利要求12所述的再生能源型发电装置，其特征在于，所述推力轴承是在所述推力负载的基础上还承受沿径向的径向负载的圆锥滚子轴承。
14.如权利要求11所述的再生能源型发电装置，其特征在于，所述第一双层管和所述第二双层管成为所述第一内侧配管与第二内侧配管在长度方向相对自由滑动，且所述第一外侧配管与第二外侧配管在长度方向相对自由滑动地嵌合。
15.如权利要求1所述的再生能源型发电装置，其特征在于，还具备有防止脉动储能器，其在所述机舱内被设置在所述液压泵与所述第一双层管之间，防止所述液压泵的脉动。
16.如权利要求1所述的再生能源型发电装置，其特征在于，还具备有：设置在所述第二双层管与所述液压马达之间而绕过所述液压马达的旁路流路、
配置在所述塔的基端部周边并被设置在所述旁路流路的溢流阀、
被设置在所述塔的基端部周边且设置在所述溢流阀下游侧的油冷却器。
17.如权利要求1所述的再生能源型发电装置，其特征在于，还具备有配置在所述塔的基端部周边而积蓄所述高压油的油压的液压积蓄储能器。
18.如权利要求1所述的再生能源型发电装置，其特征在于，所述再生能源型发电装置是风力发电装置，
所述塔从所述基端部朝向所述顶端部地向铅直方向上方延伸，
且利用所述旋翼接受风而使所述主轴旋转。
19.如权利要求18所述的再生能源型发电装置，其特征在于，把所述液压马达接近地平面配置。
20.如权利要求18所述的再生能源型发电装置，其特征在于，把所述液压马达接近海平面配置或配置在比海平面更位于下方。
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