本发明专利技术涉及一种水力与电力混合驱动装置，调节机构包括竖立主轴、调节支杆、弹簧、实心球以及锥形摩擦从动轮，调节支杆一端与竖立主轴顶端采用活动式支点连接，另一端与实心球固定连接，中部通过弹簧连接锥形摩擦从动轮，锥形摩擦从动轮与竖立主轴通过花键传动连接，并沿竖立主轴上下滑动；电机驱动装置输出轴上固定一锥形摩擦主动轮，与调节机构上的锥形摩擦从动轮构成摩擦轮组，监测摩擦从动轮位置的光电开关置于主轴两侧，水力驱动装置的转轴与调节机构竖立主轴连接。本发明专利技术将水力与电力驱动装置联系在了一起，用于当水力不足时的电力辅助驱动。既充分利用了系统余压，节约了能源，又根据工况变化适时辅以电力，保证了系统的安全稳定运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水力与电力混合驱动装置，尤其是一种广泛应用于各种水力驱动装置的输出端，起到自动调节电力辅助做功，稳定系统工况的水力与电力混合驱动装置。
技术介绍
目前很多运行系统内的流体都有一定的压力，在很多情况下，这部分压力没有被利用，如果能够充分利用流体本身的余压，利用水力驱动装置驱动设备运行，则可以很大程度上减少电耗，达到节能减排降低生产成本的目的。但 是在实际运行中，负荷等各种因素的变化导致流体压力发生改变，水力驱动设备的输出功率不稳定，造成系统运行不稳定，长期如此对系统设备会造成损坏，且很多情况下设备无法运行在设计工况，无法实现预期的要求。以利用冷却水处理废热的机械通风冷却塔为例。冷却塔风机是循环水系统的核心设备，就循环水设备治理情况看，无论是从设备的数目、维修工作量、耗电量等哪个方面来讲，冷却塔风机都占有很大比重。风机台数占车间设备总量的57%，维修工时占总量的60%，电耗占总量的22%。传统的冷却塔多采用电机驱动的风机输送空气，存在运行费用高、噪声大等缺点。流体在进入冷却塔之前本身存在一定的余压，如果能够充分利用这部分余压，则可以很大程度上减少电耗，达到节能减排降低生产成本的目的。如石化行业因工艺需要有不少来自高塔的冷却水，有余压可利用。利用这部分水位落差推动水轮机做功进而带动风机，就可以省去电机，节省电耗；再如旋转喷雾冷却塔，是靠水压的反冲作用带动风机旋转，也不需要电机。以上都是利用水力直接驱动设备做功，无需电机从而减少系统电耗的实例。但是在实际运行中，由于用户负荷的变化以及气候变化，冷却塔的负载一直在变化。运行工况的不稳定，水压、流量等的变化，导致风机运行不稳定，长期如此对风机等设备会造成损坏，且很多情况下无法获得所需风量，无法实现冷却要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术是要提供一种水力与电力混合驱动装置，该装置加工安装简便，运行可控；将单纯的水力驱动改造为水电混合驱动，充分利用具有一定压力的水流冲刷或喷射所得动力带动负载，使用清洁可再生的水能代替部分电能，并将节能降耗技术应用到生产实际中，既保证了冷却流程能够正常进行，又减少了 CO2的排放。为实现本专利技术的目的，采用的技术方案如下 一种水力与电力混合驱动装置，由调节机构、水力驱动装置、电机驱动装置、光电开关组成，其特点是调节机构包括一根竖立主轴、三根调节支杆、三根弹簧、三个实心球以及一个锥形摩擦从动轮，调节支杆的一端与竖立主轴顶端采用活动式支点连接，另一端与实心球固定连接，中部通过弹簧连接锥形摩擦从动轮，锥形摩擦从动轮与竖立主轴通过花键传动连接，并沿竖立主轴上下滑动；电机驱动装置输出轴上固定一锥形摩擦主动轮，并与调节机构上的锥形摩擦从动轮构成摩擦轮组，监测摩擦从动轮位置的光电开关位于竖立主轴两侦牝用于自动调节电机驱动装置的启停，水力驱动装置的转轴与调节机构竖立主轴连接。水力驱动装置的转轴为水平轴，通过锥形摩擦轮组与调节机构的竖立主轴连接。当水压下降，水力驱动装置转速下降，调节机构的锥形摩擦从动轮下降与电机驱动装置的锥形摩擦主动轮接触，光电开关启动电机驱动装置。竖立主轴上的花键上部直径略大于下部直径，用于水压增大时锥形摩擦从动轮向上移动的限位。实心球固定在调节支杆末端,调节支杆随竖立主轴转动时带动实心球一起转动，实心球旋转半径随转速变化，使调节支杆和竖立主轴之间的 夹角变动，实现锥形摩擦从动轮的上下移动。本专利技术的有益效果是 本专利技术巧妙地将水力与电力驱动装置联系在了一起，用于当水力不足时的电力辅助驱动。适用于任何形式的水力驱动装置。根据系统水压变化自动调节启停电机，该方式具有监测的实时性和调节的及时性。并且由于弹簧的作用，给电机提供了一定缓冲的时间，避免造成电机频繁启停和空载。本专利技术既充分利用了系统余压，节约了能源，又根据工况变化适时辅以电力，保证了系统的安全稳定运行。附图说明图I是本专利技术应用于旋转喷雾装置时的结构示意 图2是调节机构立体示意 图3是调节机构在水力单独驱动时的示意 图4是调节机构在水电混合驱动时的不意 图5是水力驱动装置主视 图6是图5的俯视 图7是本专利技术应用于水力驱动装置时水力输出功率和风机输出功率与转速关系曲线图。具体实施例方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步的说明。本专利技术根据水力驱动装置的作用效果自动调节启停电机，以保证系统和设备稳定安全运行。本专利技术适用于任何形式的水力驱动装置。在系统工况发生变化，单靠水力驱动作用无法满足要求时自动启动电机辅助做功。如图I所示，本专利技术的水力与电力混合驱动装置，由调节机构10、电机驱动装置11，水力驱动装置12和光电开关7组成。如图2，3，4所示，调节机构10包括一根竖立主轴I、三根调节支杆2、三根弹簧3、三个实心球4以及一个锥形摩擦从动轮5。调节支杆两端分别与竖立主轴I和实心球4连接，中部则和锥形摩擦从动轮5由弹簧3连接，锥形摩擦从动轮5与竖立主轴I之间靠花键传动，且锥形摩擦从动轮5能在竖立主轴上上下滑动。转速变化时实心球4的旋转半径发生改变，调节机构10整体沿竖立主轴上下移动(如图3、4所示)。电机驱动装置11输出轴上固定一锥形摩擦主动轮6,与调节机构10上的锥形摩擦从动轮5构成摩擦轮组。通过锥形摩擦从动轮5的上下滑动实现与锥形摩擦主动轮6的接触和脱离。电机驱动装置11的启停靠监测摩擦从动轮位置的光电开关7控制。整个装置结构简单，适用范围广泛。调节支杆2的一端与竖立主轴I顶端采用活动式支点连接，另一端与实心球4固定连接，中部某一位置则由弹簧3和锥形摩擦从动轮5连接。竖立主轴I转动时带动整个调节机构一起转动，且调节支杆2与竖立主轴I之间的夹角随着转速的变化而变化。锥形摩擦从动轮5与竖立主轴I靠花键传动，且该轮能在竖立主轴上上下滑动。竖立主轴I花键上部的直径稍大，以防止水压不断增大时摩擦从动轮5向上移动过多而对系统和装置带来不利影响。并且花键长度应能保证在系统压力达到设计压力前摩擦从动轮5能够一直向上移动。弹簧3的两端分别连接着锥形摩擦轮从动轮5和调节支杆2，且均为活动式支点连接。当调节支杆2与竖立主轴I的夹角发生变化时，弹簧3与调节 支杆2之间的夹角以及弹簧3与竖立主轴I之间的夹角都会随之改变。实心球4固定在调节支杆2末端,调节支杆2随竖立主轴I转动时将带动实心球4 一起转动。当转速发生变化时实心球4所受离心力发生变化，旋转半径发生变化，反过来又改变了调节支杆2和竖立主轴I之间的夹角，调节支杆I拉伸弹簧3，实现锥形摩擦从动轮5的上下移动。锥形摩擦主动轮6位于锥形摩擦从动轮5下方某一适当位置。电机驱动装置的转速应稍稍小于系统设计转速，并且在该转速下锥形摩擦从动轮5与锥形摩擦主动轮6不会脱离，以避免在系统压力恢复到设计压力前造成电机驱动装置11的频繁启停。当水压下降，转速下降，锥形摩擦从动轮5下降与锥形摩擦主动轮6接触并靠光电开关7启动电机；水压回升到一定程度时，拉伸弹簧使摩擦从动轮5上升脱离摩擦主动轮6，电机驱动装置停止工作。一般情况下，调节机构10处于图3所示状态。此时水压不低于设计压力，锥形摩擦从动轮5与锥形摩擦主动轮6脱离，电机驱动装置11不工作，负载驱动力全部由水力提供。当水压低于设计压力，转速降低，不足以给负载提供足够的驱动力。锥形摩本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水力与电力混合驱动装置，由调节机构(10)、水力驱动装置(12)、电机驱动装置(11)、光电开关(7)组成，其特征在于所述调节机构(10)包括一根竖立主轴(I)、三根调节支杆(2)、三根弹簧(3)、三个实心球(4)以及一个锥形摩擦从动轮(5)，调节支杆(2)的一端与竖立主轴(I)顶端采用活动式支点连接，另一端与实心球(4)固定连接，中部通过弹簧(3 )连接锥形摩擦从动轮(5 )，锥形摩擦从动轮(5 )与竖立主轴(I)通过花键传动连接，并可沿竖立主轴(I)上下滑动；电机驱动装置(11)输出轴上固定一锥形摩擦主动轮(6)，并与调节机构(10)上的锥形摩擦从动轮(5)构成摩擦轮组,监测摩擦从动轮(5)位置的光电开关(7)置于竖立主轴(I)两侧，用于自动调节电机驱动装置(11)的启停，水力驱动装置(12)的转轴与调节机构竖立主轴(I)连接。2.根据权利要求I所述的水力与电力混合驱动装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：马红玉，章立新，叶舟，李志斌，叶军，公彦良，刘婧楠，姬翔宇，李坤隆，刘跃，胡斌，许鹤华，吴英健，陈永保，朱佩菁，
申请(专利权)人：上海理工大学，上海电力学院，
类型：发明
国别省市：
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