一種軸流式水泵水輪機槳葉調節器的製作方法

2023-09-09 15:39:25 1

專利名稱：一種軸流式水泵水輪機槳葉調節器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於水力機械領域，尤其涉及一種軸流式水泵水輪機槳葉調節器。
背景技術：
水輪機是水電站的工作母機，其能量轉化效率直接關係到水電站投資的經濟效益。對不具備槳葉調節或調節功能差的軸流式水輪機，當它偏離設計工況時水資源的利用率會大大降低。根據中小型軸流式水輪發電機組實際運行數據，水電站採用調槳式機組後水能轉化效率提高，且能適應流量、水頭的變化，棄水大大減少，比定槳機組年發電量增加約10% 30%，甚至更高，經濟效益相當可觀。目前，中小型軸流式水輪機的調槳方式有拆機調槳、手動停機機械調槳、不停機機械調槳和油壓調槳四種。其中，拆機調槳在水電站中因拆裝困難根本無法實現，實際上等同於定槳；手動停機機械調槳麻煩、費力，一般很少採用，有的即使採用，但因調節頻率低， 使用效果差，很難達到預期效果；不停機機械調槳雖然結構簡單、操作方便，但調節器軸承容易發熱燒損，工作可靠性差；油壓調槳由於設備複雜、造價昂貴，維護工作量大，漏油汙染嚴重、並常引起操作油壓不穩定，一般只應用於大中型水電站。近年來研製的內置式液壓調節器屬於油壓調槳，其吸取了傳統液壓式調節器和機械式調節器的長處，分別克服了傳統液壓式調節器漏油和機械式調節器機組運行振動、故障不斷的弊端，但將其用於軸流式水輪機槳葉調節，無法滿足軸流式水輪機槳葉調節對穩定性、速動性和精確度等方面的技術要求。

實用新型內容針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種能及時、真實反映軸流式水泵水輪機槳葉調節狀態、並能快速、精準、穩定對各種調節指令做出反應的軸流式水泵水輪機槳葉
調節器。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案如下—種軸流式水泵水輪機槳葉調節器，包括上部設有空氣濾清器(14)的儲油箱
(I)、集電環(2)、內壁設置有導向套滑動面(24)的油缸(7)、活塞(23)、活塞杆(9)、聯軸器 (10)、底座(11)、調節杆(12)、底盤(13)、碳刷架(15)、液壓閥組(17)、液壓站(18)、支架 (19)、上部設置有充氣口 (16)的蓄能器(21)、外罩(22)、位移傳感器(25)及各類油管；各類油管包括回油管(3)、進油管(4)、上高壓油管(5)、下高壓油管(6)、高壓油管(20)；液壓閥組(17)、液壓站(18)、蓄能器(21)均置於儲油箱(1)內部；液壓閥組(17) 和液壓站(18)通過支架(19)固定在儲油箱(1)內；底盤(13)上裝置有底座(11)，底座
(II)上裝置有油缸(7)，油缸(7)上裝置有儲油箱(1)；液壓站(18)通過高壓油管(20)與蓄能器(21)相連，蓄能器(21)通過進油管(4)與液壓閥組(17)相連，液壓閥組(17)通過上高壓油管(5)、下高壓油管(6)分別與油缸(7)上部和下部相連；活塞(23)置於油缸(7) 內，活塞杆(9)上端連接活塞(23)，下端通過聯軸器(10)與調節杆(12)連接，活塞杆(9)下端還通過剛性杆鉸接置於底座(11)內側的位移傳感器(25)，外罩0 內側、儲油箱(1) 上端附近固定有碳刷架(15)，置於碳刷架(1 上的碳刷與集電環( 接觸，集電環(2)通過電路與液壓閥組(17)、液壓站(18)、及置於底座(11)內側的位移傳感器05)相連。上述蓄能器置於儲油箱(1)內壁上的環形槽內。上述蓄能器內部填充有氮氣，由於液壓油的壓縮性不好，可通過壓縮氮氣的方式來蓄能。上述蓄能器可為皮囊式蓄能器或活塞式蓄能器。上述位移傳感器05)為磁致伸縮位移傳感器，可以用於測量調節杆(12)行程，並實時反饋本實用新型調節器的調節狀態。與現有技術相比，本實用新型具有以下的優點和有益效果1、本實用新型裝置設置有環形蓄能器，當做小幅度調節時，可使用環形蓄能器內的高壓油進行調節，避免了液壓站的頻繁開關機，同時使本實用新型調節器反應更加及時、 調節更加精準、工作更加穩定；2、本實用新型調節器在活塞杆側設置有位移傳感器，降低了調節器高度，同時省去了活塞上部杆件和相關的密封件；位移傳感器、液壓閥組能夠配合本實用新型調節器和導葉構成一個閉環的自動控制系統，使調節器能及時精準適應來流及電網負荷變化的需要，配合軸流式水輪機進口導葉的動作進行協調工作。

圖1是實施例的縱剖面構造圖；圖2是實施例的儲油箱的俯視圖；圖中1-儲油箱，2-集電環，3-回油管，4-進油管，5-上高壓油管，6-下高壓油管， 7-油缸，8-密封件，9-活塞杆，10-聯軸器，11-底座，12-調節杆，13-底盤，14-空氣濾清器，15-碳刷架，16-充氣口，17-液壓閥組，18-液壓站，19-支架，20-高壓油管，21-環形蓄能器，22-外罩，23-活塞，24-導向套滑動面，25-位移傳感器，26-機組主軸，27-水輪發電機上蓋。
具體實施方式
下面將結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實施例包括儲油箱1、集電環2、油缸7、活塞23、活塞杆9、聯軸器 10、底座11、調節杆12、底盤13、碳刷架15、液壓閥組17、液壓站18、支架19、蓄能器21、外罩22、位移傳感器25及各類油管；各類油管包括回油管3、進油管4、上高壓油管5、下高壓油管6、高壓油管20 ；儲油箱1上部設有空氣濾清器14 ；油缸7內壁設置有導向套滑動面 24 ；環形蓄能器21上部設置有充氣口 16 ；液壓閥組17、液壓站18、蓄能器21均置於儲油箱 1內部；液壓閥組17和液壓站18通過支架19固定在儲油箱1內；其中，底盤13上裝置有底座11，底座11上裝置有油缸7，油缸7上裝置有儲油箱1 ；液壓站18通過高壓油管20與蓄能器21相連，蓄能器21通過進油管4與液壓閥組17相連， 液壓閥組17通過上高壓油管5、下高壓油管6分別與油缸7上部和下部相連；活塞23置於油缸7內，活塞杆9上端連接活塞23，下端通過聯軸器10與調節杆12連接，活塞杆9下端還通過剛性杆鉸接置於底座11內側的位移傳感器25，外罩22內側、儲油箱1上端附近固定有碳刷架15，置於碳刷架15上的碳刷與集電環2接觸，集電環2通過電路與液壓閥組17、 液壓站18、及置於底座11內側的位移傳感器25相連。本實施例中，位移傳感器25採用磁致伸縮位移傳感器；蓄能器21置於儲油箱1內壁上的環形槽內，其內部填充有氮氣，蓄能器由鋼材焊接製作而成，可採用皮囊式蓄能器或活塞式蓄能器，環形蓄能器21其上部設置的充氣口 16用來給環形蓄能器21充氮氣。圖 2所示為儲油箱的俯視圖。本實用新型調節器通過底盤13與軸流式水輪機的機組主軸26相連，外罩22固定於軸流式水輪機上蓋上。本實用新型裝置的工作過程如下因來流或電網負荷變化等原因需要調節軸流式水輪機的機組時，軸流式水輪機外圍控制系統中的調速器協聯導葉和槳葉調節器，並通過集電環2控制液壓閥組17開啟，環形蓄能器21向油缸7供高壓油，活塞23 帶動活塞杆9作軸向位移，進而帶動調節杆12作調節動作。在這過程中，位移傳感器25能及時的將調節杆12的軸向位移通過集電環2傳至調速器，決定是否終止調節動作；當環形蓄能器21內的油壓低於設定值時，液壓站18自動啟動，為環形蓄能器21充油。
權利要求1.一種軸流式水泵水輪機槳葉調節器，其特徵在於包括上部設有空氣濾清器(14)的儲油箱(1)、集電環O)、內壁設置有導向套滑動面 (24)的油缸(7)、活塞(23)、活塞杆(9)、聯軸器(10)、底座(11)、調節杆(12)、底盤(13)、碳刷架(15)、液壓閥組(17)、液壓站(18)、支架(19)、上部設置有充氣口 (16)的蓄能器(21)、 外罩(22)、位移傳感器0 及各類油管；各類油管包括回油管(3)、進油管0)、上高壓油管(5)、下高壓油管(6)、高壓油管(20)；液壓閥組(17)、液壓站(18)、蓄能器均置於儲油箱(1)內部；液壓閥組(17)和液壓站(18)通過支架(19)固定在儲油箱⑴內；底盤(13)上裝置有底座(11)，底座(11)上裝置有油缸(7)，油缸(7)上裝置有儲油箱(1)；液壓站(18)通過高壓油管OO)與蓄能器 (21)相連，蓄能器通過進油管(4)與液壓閥組(17)相連，液壓閥組(17)通過上高壓油管(5)、下高壓油管(6)分別與油缸(7)上部和下部相連；活塞置於油缸(7)內，活塞杆(9)上端連接活塞(23)，下端通過聯軸器(10)與調節杆(1 連接，活塞杆(9)下端還通過剛性杆鉸接置於底座(11)內側的位移傳感器(25)，外罩0 內側、儲油箱(1)上端附近固定有碳刷架(15)，置於碳刷架(1 上的碳刷與集電環( 接觸，集電環( 通過電路與液壓閥組(17)、液壓站(18)、及置於底座(11)內側的位移傳感器05)相連。
2.根據權利要求1所述的軸流式水泵水輪機槳葉調節器，其特徵在於 所述的蓄能器置於儲油箱(1)內壁上的環形槽內。
3.根據權利要求1或2所述的軸流式水泵水輪機槳葉調節器，其特徵在於 所述的蓄能器內部填充有氮氣。
4.根據權利要求1或2所述的軸流式水泵水輪機槳葉調節器，其特徵在於 所述的蓄能器為皮囊式蓄能器。
5.根據權利要求1或2所述的軸流式水泵水輪機槳葉調節器，其特徵在於 所述的蓄能器為活塞式蓄能器。
6.根據權利要求1或2所述的軸流式水泵水輪機槳葉調節器，其特徵在於 所述的位移傳感器0 為磁致伸縮位移傳感器。
7.根據權利要求3所述的軸流式水泵水輪機槳葉調節器，其特徵在於 所述的位移傳感器0 為磁致伸縮位移傳感器。
8.根據權利要求4所述的軸流式水泵水輪機槳葉調節器，其特徵在於 所述的位移傳感器0 為磁致伸縮位移傳感器。
9.根據權利要求5所述的軸流式水泵水輪機槳葉調節器，其特徵在於 所述的位移傳感器0 為磁致伸縮位移傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種軸流式水泵水輪機槳葉調節器，包括儲油箱、集電環、油缸、活塞、活塞杆、聯軸器、底座、調節杆、底盤、碳刷架、液壓閥組、液壓站、支架、環形蓄能器、外罩、位移傳感器及各類油管；液壓站與環形蓄能器相連，環形蓄能器與液壓閥組相連，液壓閥組分別與油缸上部和下部相連；活塞杆上端連接活塞，下端通過聯軸器與調節杆連接，活塞杆下端還通過剛性杆鉸接置於底座內側的位移傳感器，外罩內側、儲油箱上端附近固定有碳刷架，置於碳刷架上的碳刷與集電環接觸，集電環通過電路與液壓閥組、液壓站、及置於底座內側的位移傳感器相連。本實用新型調節器能及時、真實反映軸流式水輪機槳葉調節狀態、並能快速、精準、穩定對各種調節指令做出反應。
文檔編號F03B15/02GK202108653SQ201120217020
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月24日 優先權日2011年6月24日
發明者廖燕華, 陳堅, 陳文 申請人:武漢大學