水轮机轮叶操作机构制造技术

技术编号:15060422 阅读:123 留言:0更新日期:2017-04-06 10:03
本发明专利技术提供了一种水轮机轮叶操作机构,属于水轮机领域,其包括轮叶、动力装置和传动轮,所述轮叶通过枢轴与所述传动轮固定连接,所述动力装置与所述传动轮传动连接并能带动所述传动轮转动。本发明专利技术提供的水轮机轮叶操作机构通过传动轮进行传动,当动力装置启动时,传动轮被带动,此时枢轴发生转动,相应的轮叶也随之转动,这种连接结构轮叶可以转动达到90°,大大提高轮叶的可操作性。其结构简单、安全可靠、安装方便、导叶叶片与轮叶叶片调节的同步性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水轮机领域,具体而言,涉及一种水轮机轮叶操作机构
技术介绍
轴流式水轮机由于流道宽、过流量大的特点,在低水头大流量的水电站得到广泛应用。轴流转浆式水轮机是为了提高水轮发电机效率而制造的,它是一种导叶和轮叶都可以调节的水轮机,目前轮叶调节机构采用的是直连杆式叶片操作机构。直连杆式叶片操作机构设计复杂,同时其打开轮叶角度受到限制,通常只能达到0°~60°,实际操作起来存在不便的地方。同时一旦其中一个连杆出现故障,整个轮叶都不能进行操作,操作局限性大,可靠性不高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种水轮机轮叶操作机构,旨在改善上述技术问题。本专利技术是这样实现的:一种水轮机轮叶操作机构,包括轮叶、动力装置和传动轮,所述轮叶通过枢轴与所述传动轮固定连接,所述动力装置与所述传动轮传动连接并能带动所述传动轮转动。本技术方案提供的水轮机轮叶操作机构通过传动轮进行传动,当动力装置启动时,传动轮被带动,此时枢轴发生转动,相应的轮叶也随之转动,这种连接结构轮叶可以转动达到90°,大大提高轮叶的可操作性。它可以保证在运行工况发生变化时水轮机始终维持在较高的效率。与现有的直连杆式叶片操作机构相比,齿轮式叶片操作机构的优点是:结构简单、安全可靠、安装方便、导叶叶片与轮叶叶片调节的同步性强。进一步地,所述传动轮为齿轮,所述动力装置包括动力部和齿条,所述齿条连接所述动力部,所述齿条与所述齿轮啮合。传动轮除了可以采用齿轮齿条传动以外,还可以采用皮带轮等其他传动方式。本技术方案中,齿条的设置方向是与动力部动力传输方向匹配的,当动力部工作时,齿条运动并带动齿轮运动,实现轮叶的打开和关闭。动力部可以是液压装置、螺杆等,进一步地,所述动力部包括液压缸和活塞杆,所述活塞杆连接所述齿条,所述液压缸驱动所述活塞杆伸缩运动。水轮机具有多个轮叶,因此在整个水轮机的操作过程中,通常需要同时将所有轮叶打开同样的角度。这种情况下,可以对每个轮叶进行单独操作,也就是每个轮叶配置独立的操作机构。但这样势必会增加成本和占用更大的空间。因此进一步地,所述活塞杆的端部设置有活塞,所述活塞上竖向连接有多根齿条,多根所述齿条沿所述活塞的周向均匀设置,每根所述齿条连接一个所述轮叶。当活塞杆上下伸缩运动时,活塞上连接的齿条同步上下伸缩运动,所有的轮叶均会发生转动,同时这样设置的好处时每个轮叶打开的时间和角度都能做到完全同步。相较于直连杆式叶片操作机构,本技术方案中提供的水轮机轮叶操作机构同步性高且成本更加低廉。在水轮机的工作过程中,时常会遇到木头等异物卡在水轮机两个导叶或轮叶之间,使得整个轮叶无法关闭。此时操作人员如果未能及时发现而继续启动动力部时,很容易折断枢轴或者轮叶,且更严重的是,当所有轮叶是同步操作的时候,很可能会损伤所有轮叶,造成极大的损失。进一步地,所述枢轴包括第一枢轴和第二枢轴,所述第一枢轴和第二枢轴通过剪力销固定连接。剪力销是一种在正常工作情况下能保证两个连接件之间的传动工作,并且在受到一定的剪力时会发生断裂的销。用在此处时,当有异物卡在轮叶处时,第一枢轴无法发生转动,而第二枢轴在动力部的带动下会受到强大的剪力,此时,连接第一枢轴和第二枢轴的剪力销同样受到强大的剪力,当达到剪力销的最大承受剪力时,剪力销发生断裂或者脱离,第一枢轴和第二枢轴间连接中断,第二枢轴可以自由转动,而第一枢轴保持静止,防止损坏枢轴或轮叶。需要说明的是,此处的“第一”和“第二”只起到区分作用,并不构成对结构的限定。通过使用剪力销结构,当其中一个或多个轮叶受到异物的阻挡无法转动时,连接该轮叶的枢轴停止工作,而其他轮叶的运动不受影响,动力装置还可继续工作,即使该轮叶受到损伤,其他轮叶也不会受损。剪力销的结构可以设置成多种,进一步地,所述剪力销包括半球圆柱销、壳体和弹簧,所述壳体的一端开口,所述弹簧的两端分别固定在所述壳体的底部和所述半球圆柱销;所述第一枢轴内设置有卡槽,所述壳体嵌设在所述卡槽内,所述第二枢轴内设置有半球形槽,所述半球圆柱销伸出所述开口并嵌设在所述半球形槽内。当有异物卡住轮叶时,第二枢轴相对于第一枢轴转动,此时剪力销的半球圆柱销伸入第二枢轴的部分受到强烈的剪力,因此弹簧剪力销会被压缩回壳体内,使得半球圆柱销脱离第二枢轴,此时第二枢轴便可自由转动,而第一枢轴则保持静止。需要说明的时,由于弹簧的作用,半球圆柱销要被压缩进壳体内,需要半球圆柱销受到强大的剪力方可,因此在第一枢轴和第二枢轴均能自由转动时,半球圆柱销虽然也会受到来自第一枢轴和第二枢轴间因发生相对转动趋势而产生的剪力,但该剪力很小,无法将半球圆柱销压缩,也就能保证第一枢轴和第二枢轴的正常工作。进一步地,所述第一枢轴和所述第二枢轴均具有用于相互连接的连接端,所述第一枢轴的连接端的纵向截面为月牙形,所述第二枢轴的连接端的纵向截面为圆形,所述第二枢轴的连接端套设在所述第一枢轴的连接端内。这样的设计可以保证,当第二枢轴将半球圆柱销压缩后,第二枢轴可以旋转360°。半球圆柱销被压缩后,当第二枢轴转动一圈后,半球圆柱销会继续回弹回第二枢轴中,也就是可以实现复位,这样设置的好处是当异物被清理后,继续启动动力装置,半球圆柱销可以自动复位实现第一枢轴和第二枢轴间的连接,不必将第一枢轴和第二枢轴拆开,设计更加合理。进一步地,所述壳体的底部设置有两个导线触头,两个所述导线触头分别通过导线连接电源的正负极,所述导线上设置有报警器,所述半球圆柱销由导体制成,所述半球圆柱销能连通两个导线触头。当半球圆柱销被压缩回壳体中,半球圆柱销与两个导线触头接触,电路被连通,导线上的报警器示警,这样工作人员便可知晓轮叶中可能有异物,便于及时的清理,防止其他此生事故的发生。进一步地,所述半球圆柱销朝向所述导线触头的一侧为平面,两个所述导线触头等高。进一步地,当所述半球圆柱销被完全压缩回所述壳体时,两个所述导线触头与所述半球圆柱销接触。这样设计的好处是半球圆柱销被完全压缩回壳体时,电路方能连通,避免一些异常发生,同时防止半球圆柱销将导线触头挤压变形。本专利技术的有益效果是:本专利技术提供的水轮机轮叶操作机构通过传动轮进行传动,当动力装置启动时,传动轮被带动,此时枢轴发生转动,相应的轮叶也随之转动,本文档来自技高网...
水轮机轮叶操作机构

【技术保护点】
一种水轮机轮叶操作机构,其特征在于,包括轮叶、动力装置和传动轮,所述轮叶通过枢轴与所述传动轮固定连接,所述动力装置与所述传动轮传动连接并带动所述传动轮转动。

【技术特征摘要】
1.一种水轮机轮叶操作机构,其特征在于,包括轮叶、动力装
置和传动轮,所述轮叶通过枢轴与所述传动轮固定连接,所述动力
装置与所述传动轮传动连接并带动所述传动轮转动。
2.根据权利要求1所述的水轮机轮叶操作机构,其特征在于,
所述传动轮为齿轮,所述动力装置包括动力部和齿条,所述齿条连
接所述动力部,所述齿条与所述齿轮啮合。
3.根据权利要求2所述的水轮机轮叶操作机构,其特征在于,
所述动力部包括液压缸和活塞杆,所述活塞杆连接所述齿条,所述
液压缸驱动所述活塞杆伸缩运动。
4.根据权利要求3所述的水轮机轮叶操作机构,其特征在于,
所述活塞杆的端部设置有活塞,所述活塞上竖向连接有多根齿条,
多根所述齿条沿所述活塞的周向均匀设置,每根所述齿条连接一个
所述轮叶。
5.根据权利要求1至4任一项所述的水轮机轮叶操作机构,其
特征在于,所述枢轴包括第一枢轴和第二枢轴,所述第一枢轴和第
二枢轴通过剪力销固定连接。
6.根据权利要求5所述的水轮机轮叶操作机构,其特征在于,
所述剪力销包括半球圆柱销、壳体和弹簧,所述壳体的一端开口,
所述弹簧的...

【专利技术属性】
技术研发人员:高宗华
申请(专利权)人:江西电力职业技术学院国家电网公司
类型:发明
国别省市:江西;36

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