一种随动电机型机械式水泵叶片角度在役调节装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于流体机械技术领域，涉及一种机械式水泵叶片角度调节装置，包括调节电机、减速机构、调节螺母和调节螺杆等，调节电机驱使减速机构运转进而驱使调节螺母旋转并最终驱使调节螺杆产生可以改变水泵叶片角度的轴向移动；本实用新型专利技术的特色在于：调节电机的本体可跟随调节装置本体一起运转，另外设置有针对调节螺母/调节螺杆的润滑与密封系统，通过采用密封套筒或密封构件的结构布局，将调节螺杆现有开放式的裸露布局改进为封闭系统，有效地减少了润滑介质的渗漏与甩油现象，藉此提高了装置的工作可靠性；进一步，采用独立构件形式的调节法兰盘，兼顾解决了调节螺杆对外联接的轴向就位与周向就位难题，改进了装置的可装配性与可维护性。

【技术实现步骤摘要】
一种随动电机型机械式水泵叶片角度在役调节装置
本技术属于流体机械
，涉及一种水泵及水轮机的叶片角度调节装置，具体地说涉及一种可在役调控水泵叶片角度的机械式调节装置，更具体地说涉及一种配置有随动电机的可实时在役调控水泵叶片角度的机械式调节装置。
技术介绍
众所周知，各种具有叶片(也叫桨叶)结构的水泵或水轮机，它们的工作效率与其叶片的角度亦即“攻角”密切相关。通常，对应着水泵不同的运行工况，有且必有一个最优的叶片角度，使得水泵在该叶片角度下运行时能够获取到最优的水能效率。显然，若能依照江湖水位、季节变化和水文状况等不同运行环境来实时地调控叶片的工作角度，将能优化水泵排量的输出特性并能节约大量的电费。故此，现有大型水泵及其机组无一例外地配置有用以调节叶片角度的机构或装置，以期在水泵运行时能够根据具体情况在役调控叶片的角度而获得最优的工作效率。迄今为止，实现水泵叶片角度实时在役调节的装置主要有两种结构形式：一种是采用液压调节方式，即借助活塞和供油系统产生调节力去驱动一个连接水泵桨叶的调节拉杆，籍此改变水泵叶片的迎水角度；另一种是机械调节方式，即通过一个调节电机和减速机构去驱动一个螺母螺杆副，利用螺母螺杆副来驱动调节拉杆以达成调控水泵叶片攻角的目的。上述两种机型各有千秋，前者调节力大，但存在内泄漏而易导致保压失效，以致其调节的稳定性较差；后者易实现自锁而锁机性能好，但传统机械式调节装置采用的是静止布局的调节电机方案，其最大缺陷在于支承螺母螺杆副的推力轴承须长期处在带载运转的环境，致使推力轴承的寿命很短，此外因支撑结构不够合理而难以抵御水泵的“抬轴”冲击力，以致存在调节装置被顶开和掀翻的“炸机”事故隐患。鉴于此，中国专利申请CN102345613A和CN202348760U提出了一种内置旋转式叶片角度机械调节器，该装置的特点在于其主体被固定安装在水泵主电机呈空心状之转子轴的顶端上，用以调节叶片角度的调节拉杆穿越水泵主电机转子的空心轴而与调节器进行联接，调节器采用一个调节电机并通过减速机构驱动一套螺母螺杆副来产生向上或者向下的轴向移动，籍此驱动调节拉杆的上下位移而最终实现水泵叶片角度的增大或者减少。上述内置旋转式叶片角度机械调节器的优势是它能大幅降低调节器主要转动部件的转动工作时间，从而可以延长它们的使用寿命。然而，上述CN102345613A和CN202348760U提供的内置旋转式叶片角度机械调节器依然存在有不足之处，主要表现在：1)该调节器的核心部件“螺母螺杆副”采用的是开放式的裸露结构布局形式，以至于其润滑系统不够可靠，原因在于该调节器的螺杆是裸露开发的，注意到在水泵运行时该螺杆乃一直跟随水泵的主电机不停地运转，而且螺母螺杆副采用的是垂直布局方案，一方面润滑介质会在重力的作用下顺着螺母螺杆副的配合面往下渗淌，而螺纹状构造的运动副其结合面的密封至今仍然不会解决，另一方面螺母螺杆副在旋转的状态下必然出现甩油的现象，亦即在离心力的作用下即使是采用油脂作为润滑剂也难以防止其向外飞溅，显然上述因素综合造成的后果是：①润滑介质的不断流失而危及调节器乃至水泵机组的运行安全；②润滑介质的不断流失使得用户需要频繁添加补充，既浪费润滑油又增加日常维护工作量；③润滑介质的飞溅还会产生污染而对环境不够友好；④润滑介质的渗漏对于输送饮用水的水泵来说还会危害人们的健康；凡此种种，调节器采用开放式裸露结构布局的“螺母螺杆副”显然存在缺陷。2)该调节器采用传动座(相当于螺杆)的下端直接配接和带动布局在水泵主电机转子空心轴内拉杆的联接方案欠佳，因为如此布局将导致安装困难并容易引发它们的配合状况遭受破坏，这是由于调节叶片角度的调节拉杆连接法兰其轴向高度位置及圆周角度位置在装配上述调节器时是不能调整的，只能通过调节调整传动座(相当于螺杆)而让其法兰去适应和对接调节拉杆的法兰，此时既要保证两法兰盘在轴向方向同轴地面靠面地贴合、同时还要让两法兰盘上的连接螺栓孔一一对应配接，显然这是难以完成的任务，究其原因是由于传动座受到螺纹配接关系的制约而将其法兰的高度与转角锁定并维持在一个与导程相关的约束公式上，换句话说该传动座法兰的高度与转角的对应关系是唯一确定的，亦即意味着在装配调节器时，该调节器传动座的下端法兰将很难兼顾其与调节拉杆法兰的对接同时取得轴向定位准确与周向定位准确，由于上述缘故，必将导致调节器在实际安装时其调配过程变得非常之艰难，事实上这个调试过程需要反复地拆卸、装配以及预紧，期间不断地更换和调整各处垫片的厚度与螺栓的预紧力才能勉强调整到位，其程序之繁复工作量之繁重可以想象，换言之采用传动座的下端直接配接拉杆的联接方案因其容错容差能力欠佳而致使调节器的安装、维修与维护十分困难。综上，现有水泵叶片角度调节装置在结构及布局方面尚存在有需要进一步改进与提升的空间。
技术实现思路
针对目前水泵叶片角度调节装置所存在的问题，本技术提出一种随动电机型机械式水泵叶片角度在役调节装置，目的在于：通过改进调节装置的结构布局尤其是其核心部件的润滑与密封系统，一方面有效提高装置的工作可靠性，另一方面有效降低装置的日常维护成本与维护程序的复杂度；进一步，通过改进及优化装置核心部件的对外连接结构与形式，使得装置的工作可靠性进一步获得提高，同时具有更好的可装配性与可维护性。本技术的目的是这样实现的：一种随动电机型机械式水泵叶片角度在役调节装置，它包括有调节装置本体、调节电机、减速机构、调节螺母、调节螺杆和控制系统，所述调节螺母与调节螺杆采用螺旋构造进行配接并组成一个螺旋运动副，所述控制系统通过电刷及受电环向调节电机供电、所述调节电机可驱使减速机构运转、所述减速机构可驱使调节螺母产生旋转运动、所述调节螺母可驱使调节螺杆产生轴向移动；其特征在于：调节电机的本体可跟随调节装置本体一起作同步回转运动，在调节装置本体上紧固连接有一个承力盖座，所述调节螺母设置有至少一个承力轴肩，该承力轴肩包含有上承力面和下承力面，其中下承力面与调节装置本体存在有相互承力的关系、上承力面与承力盖座存在有相互承力的关系，在调节装置本体与承力盖座的共同约束下调节螺母只能作围绕其本身轴线的转动而不能作沿着其轴线的移动，所述调节螺母相对于调节装置本体可以有正转、反转和静止三种运行状态；另外设置有一个针对调节螺母与调节螺杆运动副的密封系统，该密封系统的结构与布局为以下两种形式中的一种：a)设置有一个可跟随调节螺杆一起运动的密封套筒，该密封套筒呈筒状并将调节螺杆环套在其内、同时密封套筒与调节螺母作运动密封配合，调节螺母与密封套筒作运动密封配合的部位为柱面状；b)设置有一个可跟随调节螺母一起运动的密封构件，该密封构件配装在调节螺母上、同时密封构件环抱调节螺杆并与之作运动密封配合，调节螺杆与密封构件作运动密封配合的杆段部分为光杆状。进一步，上述调节螺母承力轴肩的下承力面与调节装置本体之间设置有主推力轴承。进一步，上述调节螺母承力轴肩的上承力面与承力盖座之间设置有副推力轴承。进一步，上述承力盖座与副推力轴承之间设置有缓冲垫片。进一步，上述承力盖座与缓冲垫片之间设置有顶压缓冲垫片的弹压弹簧。上述调节螺母与调节装置本体之间设置有下定位轴承和上定位轴承。上述调节螺母上开设有油路将调节螺母承力轴肩的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随动电机型机械式水泵叶片角度在役调节装置，它包括有调节装置本体、调节电机、减速机构、调节螺母、调节螺杆和控制系统，所述调节螺母与调节螺杆采用螺旋构造进行配接并组成一个螺旋运动副，所述控制系统通过电刷及受电环向调节电机供电、所述调节电机可驱使减速机构运转、所述减速机构可驱使调节螺母产生旋转运动、所述调节螺母可驱使调节螺杆产生轴向移动；其特征在于：调节电机的本体可跟随调节装置本体一起作同步回转运动，在调节装置本体上紧固连接有一个承力盖座，所述调节螺母设置有至少一个承力轴肩，该承力轴肩包含有上承力面和下承力面，其中下承力面与调节装置本体存在有相互承力的关系、上承力面与承力盖座存在有相互承力的关系，在调节装置本体与承力盖座的共同约束下调节螺母只能作围绕其本身轴线的转动而不能作沿着其轴线的移动，所述调节螺母相对于调节装置本体可以有正转、反转和静止三种运行状态；另外设置有一个针对调节螺母与调节螺杆运动副的密封系统，该密封系统的结构与布局为以下两种形式中的一种：a)设置有一个可跟随调节螺杆一起运动的密封套筒，该密封套筒呈筒状并将调节螺杆环套在其内、同时密封套筒与调节螺母作运动密封配合，调节螺母与密封套筒作运动密封配合的部位为柱面状；b)设置有一个可跟随调节螺母一起运动的密封构件，该密封构件配装在调节螺母上、同时密封构件环抱调节螺杆并与之作运动密封配合，调节螺杆与密封构件作运动密封配合的杆段部分为光杆状。...

【技术特征摘要】
1.一种随动电机型机械式水泵叶片角度在役调节装置，它包括有调节装置本体、调节电机、减速机构、调节螺母、调节螺杆和控制系统，所述调节螺母与调节螺杆采用螺旋构造进行配接并组成一个螺旋运动副，所述控制系统通过电刷及受电环向调节电机供电、所述调节电机可驱使减速机构运转、所述减速机构可驱使调节螺母产生旋转运动、所述调节螺母可驱使调节螺杆产生轴向移动；其特征在于：调节电机的本体可跟随调节装置本体一起作同步回转运动，在调节装置本体上紧固连接有一个承力盖座，所述调节螺母设置有至少一个承力轴肩，该承力轴肩包含有上承力面和下承力面，其中下承力面与调节装置本体存在有相互承力的关系、上承力面与承力盖座存在有相互承力的关系，在调节装置本体与承力盖座的共同约束下调节螺母只能作围绕其本身轴线的转动而不能作沿着其轴线的移动，所述调节螺母相对于调节装置本体可以有正转、反转和静止三种运行状态；另外设置有一个针对调节螺母与调节螺杆运动副的密封系统，该密封系统的结构与布局为以下两种形式中的一种：a)设置有一个可跟随调节螺杆一起运动的密封套筒，该密封套筒呈筒状并将调节螺杆环套在其内、同时密封套筒与调节螺母作运动密封配合，调节螺母与密封套筒作运动密封配合的部位为柱面状；b)设置有一个可跟随调节螺母一起运动的密封构件，该密封构件配装在调节螺母上、同时密封构件环抱调节螺杆并与之作运动密封配合，调节螺杆与密封构件作运动密封配合的杆段部分为光杆状。2.根据权利要求1所述的随动电机型机械式水泵叶片角度在役调节装置，其特征在于：在所述调节螺母承力轴肩的下承力面与调节装置本体之间设置有主推力轴承。3.根据权利要求2所述的随动电机型机械式水泵叶片角度在役调节装置，其特征在于：在所述调节螺母承力轴肩的上承力面与承力盖座之间设置有副推力轴承。4.根据权利要求3所述的随动电机型机械式水泵叶片角度在役调节装置，其特征在于：在所述承力盖座与副推力轴承之间设置有缓冲垫片。5.根据权利要求4所述的随动电机型机械式水泵叶片角度在役调节装置，其特征在于：在所述承力盖座与缓冲垫片之间设置有顶压缓冲垫片的弹压弹簧。6.根据权利要求1至5任意一项所述的随动电机型机械式水泵叶片角度在役调节装...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨开好，李辛沫，耿爱农，渠斌，陈永盛，黎翠霞，秦青，唐乾浩，蓝中麟，王天雷，王大承，胡顺彬，
申请(专利权)人：广东河海泵业机械有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44