專利名稱：一種軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水力機械領(lǐng)域，尤其涉及一種軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
水輪機是水電站的工作母機，其能量轉(zhuǎn)化效率直接關(guān)系到水電站投資的經(jīng)濟效益。對不具備漿葉調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)功能差的軸流式水輪機，當它偏離設(shè)計工況時水資源的利用率會大大降低。根據(jù)中小型軸流式水輪發(fā)電機組實際運行數(shù)據(jù)，水電站采用調(diào)槳式機組后水能轉(zhuǎn)化效率提高，且能適應(yīng)流量、水頭的變化，棄水大大減少，比定槳機組年發(fā)電量增加約10% 30%，甚至更高，經(jīng)濟效益相當可觀。目前，中小型軸流式水輪機的調(diào)槳方式有拆機調(diào)槳、手動停機機械調(diào)槳、不停機機械調(diào)槳和油壓調(diào)槳四種。其中，拆機調(diào)槳在水電站中因拆裝困難根本無法實現(xiàn)，實際上等同于定槳；手動停機機械調(diào)槳麻煩、費力，一般很少采用，有的即使采用，但因調(diào)節(jié)頻率低， 使用效果差，很難達到預(yù)期效果；不停機機械調(diào)槳雖然結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，但調(diào)節(jié)器軸承容易發(fā)熱燒損，工作可靠性差；油壓調(diào)槳由于設(shè)備復(fù)雜、造價昂貴，維護工作量大，漏油污染嚴重、并常引起操作油壓不穩(wěn)定，一般只應(yīng)用于大中型水電站。近年來研制的內(nèi)置式液壓調(diào)節(jié)器屬于油壓調(diào)漿，其吸取了傳統(tǒng)液壓式調(diào)節(jié)器和機械式調(diào)節(jié)器的長處，分別克服了傳統(tǒng)液壓式調(diào)節(jié)器漏油和機械式調(diào)節(jié)器機組運行振動、故障不斷的弊端，但將其用于軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)，無法滿足軸流式水輪機槳葉調(diào)節(jié)對穩(wěn)定性、速動性和精確度等方面的技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種能及時、真實反映軸流式水輪機槳葉調(diào)節(jié)狀態(tài)、并能快速、精準、穩(wěn)定對各種調(diào)節(jié)指令做出反應(yīng)的軸流式水輪機槳葉調(diào)節(jié)器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器，包括上部設(shè)有空氣濾清器(14)的儲油箱(1)、集電環(huán) (2)、內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)向套滑動面(24 )的油缸(7)、活塞(23)、活塞桿(9)、聯(lián)軸器(10)、底座 (11)、調(diào)節(jié)桿(12)、底盤(13)、碳刷架(15)、液壓閥組(17)、液壓站(18)、支架(19)、上部設(shè)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)均置于儲油箱(1)內(nèi)部；液壓閥組(17)和液壓站(18)通過支架(19)固定在儲油箱(1)內(nèi)；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)置于油缸(7)內(nèi)，活塞桿 (9)上端連接活塞(23)，下端通過聯(lián)軸器(10)與調(diào)節(jié)桿(12)連接，活塞桿(9)下端還通過剛性桿鉸接置于底座(11)內(nèi)側(cè)的位移傳感器(25)，外罩(22)內(nèi)側(cè)、儲油箱(1)上端附近固定有碳刷架(15)，置于碳刷架(15)上的碳刷與集電環(huán)(2)接觸，集電環(huán)(2)通過電路與液壓
3閥組(17)、液壓站(18)、及置于底座(11)內(nèi)側(cè)的位移傳感器(25)相連。上述蓄能器(21)置于儲油箱(1)內(nèi)壁上的環(huán)形槽內(nèi)。上述蓄能器(21)內(nèi)部填充有氮氣，由于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(21)可為皮囊式蓄能器或活塞式蓄能器。上述位移傳感器(25)為磁致伸縮位移傳感器，可以用于測量調(diào)節(jié)桿(12)行程，并實時反饋本發(fā)明調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點和有益效果
1、本發(fā)明裝置設(shè)置有環(huán)形蓄能器，當做小幅度調(diào)節(jié)時，可使用環(huán)形蓄能器內(nèi)的高壓油進行調(diào)節(jié)，避免了液壓站的頻繁開關(guān)機，同時使本發(fā)明調(diào)節(jié)器反應(yīng)更加及時、調(diào)節(jié)更加精準、工作更加穩(wěn)定；
2、本發(fā)明調(diào)節(jié)器在活塞桿側(cè)設(shè)置有位移傳感器，降低了調(diào)節(jié)器高度，同時省去了活塞上部桿件和相關(guān)的密封件；位移傳感器、液壓閥組能夠配合本發(fā)明調(diào)節(jié)器和導(dǎo)葉構(gòu)成一個閉環(huán)的自動控制系統(tǒng)，使調(diào)節(jié)器能及時精準適應(yīng)來流及電網(wǎng)負荷變化的需要，配合軸流式水輪機進口導(dǎo)葉的動作進行協(xié)調(diào)工作。


圖1是實施例的縱剖面構(gòu)造圖； 圖2是實施例的儲油箱的俯視圖中1-儲油箱，2-集電環(huán)，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-活塞桿，10-聯(lián)軸器，11-底座，12-調(diào)節(jié)桿，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(huán)形蓄能器，22-外罩，23-活塞，24-導(dǎo)向套滑動面，25-位移傳感器，26-機組主軸，27-水輪發(fā)電機
K "^n ο
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示，本實施例包括儲油箱1、集電環(huán)2、油缸7、活塞23、活塞桿9、聯(lián)軸器 10、底座11、調(diào)節(jié)桿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(shè)有空氣濾清器14 ；油缸7內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)向套滑動面 24 ；環(huán)形蓄能器21上部設(shè)置有充氣口 16 ；液壓閥組17、液壓站18、蓄能器21均置于儲油箱 1內(nèi)部；液壓閥組17和液壓站18通過支架19固定在儲油箱1內(nèi)；
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置于油缸7 內(nèi)，活塞桿9上端連接活塞23，下端通過聯(lián)軸器10與調(diào)節(jié)桿12連接，活塞桿9下端還通過剛性桿鉸接置于底座11內(nèi)側(cè)的位移傳感器25，外罩22內(nèi)側(cè)、儲油箱1上端附近固定有碳刷架15，置于碳刷架15上的碳刷與集電環(huán)2接觸，集電環(huán)2通過電路與液壓閥組17、液壓站 18、及置于底座11內(nèi)側(cè)的位移傳感器25相連。本實施例中，位移傳感器25采用磁致伸縮位移傳感器；蓄能器21置于儲油箱1內(nèi)壁上的環(huán)形槽內(nèi)，其內(nèi)部填充有氮氣，蓄能器由鋼材焊接制作而成，可采用皮囊式蓄能器或活塞式蓄能器，環(huán)形蓄能器21其上部設(shè)置的充氣口 16用來給環(huán)形蓄能器21充氮氣。圖2 所示為儲油箱的俯視圖。本發(fā)明調(diào)節(jié)器通過底盤13與軸流式水輪機的機組主軸沈相連，外罩22固定于軸流式水輪機上蓋上。本發(fā)明裝置的工作過程如下因來流或電網(wǎng)負荷變化等原因需要調(diào)節(jié)軸流式水輪機的機組時，軸流式水輪機外圍控制系統(tǒng)中的調(diào)速器協(xié)聯(lián)導(dǎo)葉和槳葉調(diào)節(jié)器，并通過集電環(huán)2控制液壓閥組17開啟，環(huán)形蓄能器21向油缸7供高壓油，活塞23帶動活塞桿9作軸向位移，進而帶動調(diào)節(jié)桿12作調(diào)節(jié)動作。在這過程中，位移傳感器25能及時的將調(diào)節(jié)桿12的軸向位移通過集電環(huán)2傳至調(diào)速器，決定是否終止調(diào)節(jié)動作；當環(huán)形蓄能器21內(nèi)的油壓低于設(shè)定值時，液壓站18自動啟動，為環(huán)形蓄能器21充油。
權(quán)利要求
1.一種軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器，其特征在于包括上部設(shè)有空氣濾清器(14)的儲油箱(1)、集電環(huán)(2)、內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)向套滑動面 (24 )的油缸(7)、活塞(23)、活塞桿(9)、聯(lián)軸器(10)、底座(11)、調(diào)節(jié)桿(12)、底盤(13)、 碳刷架(15)、液壓閥組(17)、液壓站(18)、支架(19)、上部設(shè)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)均置于儲油箱(1)內(nèi)部；液壓閥組(17)和液壓站(18)通過支架(19)固定在儲油箱(1)內(nèi)；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)置于油缸(7)內(nèi)，活塞桿 (9)上端連接活塞(23)，下端通過聯(lián)軸器(10)與調(diào)節(jié)桿(12)連接，活塞桿(9)下端還通過剛性桿鉸接置于底座(11)內(nèi)側(cè)的位移傳感器(25)，外罩(22)內(nèi)側(cè)、儲油箱(1)上端附近固定有碳刷架(15)，置于碳刷架(15)上的碳刷與集電環(huán)(2)接觸，集電環(huán)(2)通過電路與液壓閥組(17)、液壓站(18)、及置于底座(11)內(nèi)側(cè)的位移傳感器(25)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器，其特征在于 所述的蓄能器置于儲油箱(1)內(nèi)壁上的環(huán)形槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器，其特征在于 所述的蓄能器(21)內(nèi)部填充有氮氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器，其特征在于 所述的蓄能器(21)為皮囊式蓄能器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器，其特征在于 所述的蓄能器(21)為活塞式蓄能器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器，其特征在于 所述的位移傳感器(25)為磁致伸縮位移傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器，其特征在于 所述的位移傳感器(25)為磁致伸縮位移傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器，其特征在于 所述的位移傳感器(25)為磁致伸縮位移傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器，其特征在于 所述的位移傳感器(25)為磁致伸縮位移傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軸流式水輪機漿葉調(diào)節(jié)器，包括儲油箱、集電環(huán)、油缸、活塞、活塞桿、聯(lián)軸器、底座、調(diào)節(jié)桿、底盤、碳刷架、液壓閥組、液壓站、支架、環(huán)形蓄能器、外罩、位移傳感器及各類油管；液壓站與環(huán)形蓄能器相連，環(huán)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；活塞桿上端連接活塞，下端通過聯(lián)軸器與調(diào)節(jié)桿連接，活塞桿下端還通過剛性桿鉸接置于底座內(nèi)側(cè)的位移傳感器，外罩內(nèi)側(cè)、儲油箱上端附近固定有碳刷架，置于碳刷架上的碳刷與集電環(huán)接觸，集電環(huán)通過電路與液壓閥組、液壓站、及置于底座內(nèi)側(cè)的位移傳感器相連。本發(fā)明調(diào)節(jié)器能及時、真實反映軸流式水輪機槳葉調(diào)節(jié)狀態(tài)、并能快速、精準、穩(wěn)定對各種調(diào)節(jié)指令做出反應(yīng)。
文檔編號F15B1/02GK102251915SQ20111017239
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者廖燕華, 陳堅, 陳文 申請人:武漢大學(xué)