衝擊式水輪機噴針行程無壓反饋裝置的製作方法

2023-09-23 06:00:25

專利名稱：衝擊式水輪機噴針行程無壓反饋裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及衝擊式水輪機附件，特別是衝擊式水輪機中的噴針行程反饋裝置。
背景技術：
衝擊式水輪機的噴嘴是它的過流量調節機構，通過控制噴針的行程以調節噴嘴射向水輪機轉輪的流量大小。現有的噴嘴行程反饋裝置包括機械槓桿式和有壓反饋式兩種。 噴針行程機械反饋裝置是將噴針的行直線運動通過搖臂變成近似的曲線運動，再通過機殼外的搖臂將曲線運動變成近似的直線運動。存在的主要問題是結構複雜、容易出現卡阻現象；經過反覆轉換，誤差較大，不能用於精確的計算機控制和遠距離操作。圖1所示為噴針行程有壓反饋裝置，由噴嘴缸體1、噴針2、噴針軸3、活塞4、位移反饋錐套5、反饋杆6、滾輪7、回位彈簧15、定位軸承11、定位鍵12、導向套13、密封件等組成。噴針2、噴針軸3、活塞4、位移反饋錐套5同軸安裝在噴嘴缸體1內，噴嘴缸體1的側壁上安裝有垂直於噴針軸3的反饋杆6，該反饋杆6的下端裝有滾輪7，反饋杆6上套裝有回位彈簧15，保證反饋杆6與位移反饋錐套5相連。噴嘴缸體1的前部設置有水流通道la， 噴嘴缸體1的後部設置有油壓操作腔lb，位移反饋錐套5裝在油壓操作腔Ib內，滾輪7抵在位移反饋錐套5上。此外，噴嘴缸體1內還安裝有定位套14、水壓平衡套10等。噴針軸 3軸線上方所示為噴針全開狀態的示意圖，下方所示為噴針全關狀態的示意圖。該反饋裝置雖然克服了機械反饋裝置的缺點，但由於反饋杆6伸到油壓操作腔Ib 內，反饋杆6始終受到一個油壓的上浮力F=pXd2X π/4,造成反饋杆6與行程反饋錐套 5脫節，無法起到反饋噴針行程的目的。因此，就必須在反饋杆6上設置一組向下的具有較大預應力的回位彈簧15以克服油壓對反饋杆6的上浮力。實際使用中發現較大預應力的回位彈簧15很容易損壞，且由於彈簧疲勞，經常在噴針2處於全關位置，即滾輪7處於行程反饋錐套5的最低位時，與行程反饋錐套5脫節，使得反饋裝置無法反饋信息，造成計算機誤判，使整個調速控制系統癱瘓。

實用新型內容針對上述缺陷，本實用新型旨在提供一種結構簡單、精度高、工作可靠的噴針行程無壓反饋裝置。為此，本實用新型所採用的技術方案是一種衝擊式水輪機噴針行程無壓反饋裝置，包括噴嘴缸體(1)，以及安裝在噴嘴缸體(1)內的噴針(2)、噴針軸(3)、活塞(4)和位移反饋錐套(5 )，所述噴嘴缸體(1)的側壁上安裝有垂直於噴針軸(3 )的反饋杆(6 )，該反饋杆 (6)的下端裝有滾輪(7)，所述噴嘴缸體(1)的前部設置有水流通道(la)，噴嘴缸體(1)的後部設置有油壓操作腔(lb)，關鍵在於所述水流通道(la)與油壓操作腔(lb)之間固定安裝有油水隔離套(8)，所述反饋杆(6)與位移傳感器相連，所述位移反饋錐套(5)裝在油水隔離套(8)內的無壓腔(9)內，所述滾輪(7)穿過油水隔離套(8)並抵在所述位移反饋錐套(5)上。作為優選，所述反饋杆(6)上套裝有回位彈簧(15)，進一步確保反饋杆工作可靠。 該回位彈簧不需要具有較大預應力，彈簧不會出現疲勞破壞。位移反饋錐套負責將噴針的水平位移轉變成反饋杆的垂直位移，通過反饋杆帶動位移傳感器，從而將噴針的直線位移精確、直接的轉變成位移傳感器的電信號輸送到水輪機調速控制系統中心，確保水輪機的正常運行。由於反饋杆是設置在噴嘴的無壓腔內，就沒有油壓力的存在，反饋杆就不會受到向上的浮力，反饋杆也不會與行程反饋錐套脫節。工作過程或使用方法為當噴針受水輪機調速控制系統指令後進行軸向移動，噴針移動的多少立即通過噴針杆、行程反饋錐套、滾輪、反饋杆直接剛性準確地傳遞給位移傳感器並轉變為電信號，再反饋到水輪機調速控制系統中心和計算機中心，告訴調速中心噴針的真實位移量，調速中心根據電網情況再判斷是否需要再進行下一步調節。有益效果是一方面避免了機械式反饋裝置經常出現卡阻現象和反饋誤差較大， 不能用於精確的計算機控制和遠距離操作的缺點；另一方面避免了有壓反饋裝置經常出現反饋杆與行程反饋錐套脫節，無法達到反饋噴針行程的目的以及彈簧容易疲勞損壞，使得反饋裝置不能起到反饋的作用，從而造成計算機誤判，使整個調速控制系統癱瘓的缺點。該噴針無壓反饋裝置完全能夠有效、可靠的反饋噴針的行程，是水輪機調速控制系統正常運行的的可靠保證，具有廣闊的市場前景。

圖1是傳統的噴針行程有壓反饋裝置的結構示意圖。圖2是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明如圖2所示的衝擊式水輪機噴針行程無壓反饋裝置，由噴嘴缸體1、噴針2、噴針軸 3、活塞4、位移反饋錐套5、反饋杆6、滾輪7、定位軸承11、定位鍵12、導向套13、密封件等組成。噴針2、噴針軸3、活塞4、位移反饋錐套5同軸安裝在噴嘴缸體1內，噴嘴缸體1的側壁上安裝有垂直於噴針軸3的反饋杆6，該反饋杆6的下端裝有滾輪7，反饋杆6與位移傳感器(圖中未示出)相連。反饋杆6裝在導向套13內，導向套13的上方裝有定位軸承11，定位軸承11與反饋杆6之間裝有定位鍵12。噴針2固定安裝在噴針軸3的前端，活塞4固定安裝在噴針軸3的後端。噴嘴缸體1的前部設置有水流通道la，噴嘴缸體1的後部設置有油壓操作腔lb，活塞4將油壓操作腔Ib分割成兩個腔體，兩個腔體分別與噴嘴缸體1側壁上對應設置的油口相通。位移反饋錐套5裝噴針軸3上，滾輪7抵在位移反饋錐套5上。 此外，噴嘴缸體1內還安裝有定位套14、水壓平衡套10等。以上所述與背景技術中介紹的有壓反饋裝置的結構相同，在此不再贅述。區別在於水流通道Ia與油壓操作腔Ib之間固定安裝有油水隔離套8，油水隔離套8上設置有密封件。油水隔離套8與噴針軸3、定位套14、水壓平衡套10共同圍成一個無壓腔9。位移反饋錐套5裝在油水隔離套8內的無壓腔9內，滾輪7穿過油水隔離套8並抵在位移反饋錐套5上。反饋杆6上最好套裝有回位彈簧15。
4[0016] 以上所述僅為本實用新型的具體實施方式
，不局限上述具體結構形式，凡是根據本實用新型所作的簡單變形，均落在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種衝擊式水輪機噴針行程無壓反饋裝置，包括噴嘴缸體(1)，以及安裝在噴嘴缸體(1)內的噴針(2)、噴針軸(3)、活塞(4)和位移反饋錐套(5)，所述噴嘴缸體(1)的側壁上安裝有垂直於噴針軸(3)的反饋杆(6)，該反饋杆(6)的下端裝有滾輪(7)，所述噴嘴缸體(1)的前部設置有水流通道(la)，噴嘴缸體(1)的後部設置有油壓操作腔(Ib )，其特徵在於所述水流通道(Ia)與油壓操作腔(Ib)之間固定安裝有油水隔離套(8)，所述反饋杆(6) 與位移傳感器相連，所述位移反饋錐套(5)裝在油水隔離套(8)內的無壓腔(9)內，所述滾輪(7)穿過油水隔離套(8)並抵在所述位移反饋錐套(5)上。
2.按照權利要求1所述的衝擊式水輪機噴針行程無壓反饋裝置，其特徵在於所述反饋杆(6)上套裝有回位彈簧(15)。
專利摘要本實用新型公開了一種衝擊式水輪機噴針行程無壓反饋裝置，包括噴嘴缸體(1)，以及安裝在噴嘴缸體(1)內的噴針(2)、噴針軸(3)、活塞(4)和位移反饋錐套(5)，所述噴嘴缸體(1)的側壁上安裝有垂直於噴針軸(3)的反饋杆(6)，該反饋杆(6)的下端裝有滾輪(7)，所述水流通道(1a)與油壓操作腔(1b)之間固定安裝有油水隔離套(8)，所述位移反饋錐套(5)裝在油水隔離套(8)內的無壓腔(9)內，所述滾輪(7)穿過油水隔離套(8)並抵在所述位移反饋錐套(5)上。該結構通過將反饋杆設置在噴嘴的無壓腔內，反饋杆就不會受到向上的浮力，也不會與行程反饋錐套脫節，具有精度高、工作可靠的優點。
文檔編號F03B1/04GK202250554SQ201120374169
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者楊小松 申請人:重慶立崧電機設備有限公司