CN201246268Y - 水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器，属水轮机调速装置领域。它由角度变送器、集电环、油缸、底盘、炭刷、高压微型液压站及调节杆等构成，由底盘固定在转子主轴上端。底座、油缸、储油箱从下至上装在底盘上，活塞下端与调节杆连接，储油箱内装有高压微型液压站、二位四通电磁换向阀和液控单向阀；储油箱外装有集电环和炭刷。该调节器采用上置式内供油液压调节，系统密封性能好，零泄漏，且调节力点在主电机的转子主轴上，工作时与机组同步旋转，不会发生抬轴，机组运行稳定；叶片角度调节灵敏，使用维修方便。解决了水轮机采用外供油调速器设备复杂，造价高，密封性差，污染环境，故障多，水泵机械调节器运行抬轴的问题。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种用于水轮机或水泵的叶片角度调速器，特别涉及一种叶片角度液压同步调速器，属水轮机调速装置领域。
背景技术：
我国幅员辽阔，水力资源十分丰富，为了充分利用水力资源，在水位落差较大的地方，特别是山区建造有很多水电站。水电站是用水位落差作为动力源推动水轮机转动，从而带动发电机旋转发电，电站则通过调速器对水轮机的流量进行调节，来精确控制水轮机的发电频率，以及通过调速器对水泵叶片角度的调节来提高装置的效率，因此，调速器的工作性能对水电站效率的发挥至关重要。
现在的轴流式水轮机调速采用机械调速器和液压调速器二种形式，机械调速器由于设计上的原因，运行时机组震动大，水轮机抬轴，调速器的推力轴承易发热，严重时甚至烧毁调速器的推力轴承，而且故障多，维修麻烦。
液压调速器虽然不存在上述问题，但液压调速器一般使用外供油液压站，设备复杂，造价高。受油器的进油管密封因受客观条件的限制，无法做到完全密封，使得工作压力不可能设计得太高，导致调速器体积大，油缸、活塞等设备都安装在水轮机转轮室内，液压供油系统设备复杂，故障多，维修工作量大，而且维修很不方便，经常出现液压油泄漏对环境造成污染。
实用新型内容：
本实用新型的目地在于，提供一种调速器本体设置在水轮机组旋转体最上方，受力支点在机组旋转体上，采用内供油液压系统调速装置进行水轮机调速和水泵叶片角度调节，液压系统运行时调速器本体与机组同步旋转，调节或机组运行时不产生轴向位移的水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器。
本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的
该水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器由角度变送器、储油箱、集电环、油缸、联轴器、底座、底盘、炭刷、二位四通电磁换向阀、液控单向阀、高压微型液压站、活塞、活塞杆及调节杆组成，通过底盘固定在主电机的转子主轴上端，主电机上盖上装有外罩，其特征在于：底盘上装有底座，底座上装有油缸，油缸上装有储油箱；油缸内装有活塞，活塞下端通过活塞杆和联轴器与调节杆连接；活塞上端顶部装有安全阀，安全阀通过导杆与装在外罩顶部的角度变送器连接；储油箱内装有高压微型液压站、二位四通电磁换向阀和液控单向阀；上高压油管和下高压油管分别与油缸上部和下部连通；储油箱外装有集电环，外罩内侧装有与集电环配套的炭刷。
活塞及活塞杆的中心上制有一与储油箱相通的回油通道，油缸与活塞及活塞杆的接合处装有油封。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
该水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器采用内供油液压调节，调节系统密封性能好，零泄漏，液压装置本体采用上置式，调节力点在主电机的转子主轴上端，工作时调节装置本体与机组同步旋转，机组运行不会发生抬轴现象，机组运行稳定；在机组运行时调节叶片角度也不会发生轴向位移事故，叶片角度调节灵敏，提高了水轮机或水泵设备的安全性和可靠性，降低了使用成本，使用维修方便。适用于水轮机的调速和各种大中型立式水泵叶片角度的调节。
附图说明：
图1为水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器的结构示意图；
图2为水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器的液压工作原理图。
图中：1、角度变送器，2、储油箱，3、集电环，4、安全阀，5、上高压油管，6、下高压油管，7、油缸，8、油封，9、活塞杆，10、联轴器，11、底座，12、调节杆，13、底盘，14、主电机上盖，15、炭刷，16、二位四通电磁换向阀，17、液控单向阀，18、高压微型液压站，19、回油管，20、高压油管，21、进油管，22、外罩，23、活塞，24、转子主轴，25、导杆，26、溢流阀。
具体实施方式：
该水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器由角度变送器1、储油箱2、集电环3、安全阀4、上高压油管5、下高压油管6、油缸7、油封8、活塞杆9、联轴器10、底座11、调节杆12、底盘13、炭刷15、二位四通电磁换向阀16、液控单向阀17、高压微型液压站18、回油管19、高压油管20、进油管21、外罩22及活塞23组成。该调节器通过底盘13固定在主电机的转子主轴24的上端部，外部装有安装在主电机上盖上的外罩22。底盘13上通过法兰盘装有底座11，底座11上通过法兰盘装有油缸7，油缸7上通过法兰盘装有储油箱2。油缸7内装有活塞23，并由活塞23将油缸分隔成上油缸和下油缸，活塞23及活塞杆9的中心位置上有一与储油箱2相通的回油通道。活塞23的下端通过活塞杆9和联轴器10与调节杆12连接；活塞23的上端顶部装有安全阀4，安全阀4通过导杆25与装在外罩22顶部的角度变送器1连接。储油箱2内装有高压微型液压站18、二位四通电磁换向阀16和液控单向阀17，储油箱2的外表面装有集电环3，外罩22的内侧装有与集电环3配套的炭刷15。上高压油管5和下高压油管6分别与油缸7的上油缸和下油缸连通；
为了防止液压油泄漏，油缸7与活塞23及活塞杆9的接合处装有油封8。
该水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器工作时受控于智能电控系统，当系统检测到水轮机组转速或水泵机组叶片角度需要调节时，由智能电控系统发出指令，调节器开始工作，具体调节过程如下：
1、水轮机加速或水泵叶片向正角度方向调节：
当检测到上位机发出的上调指令後，集电环3接通高压微型液压站18的电机电源，高压微型液压站18得电开始工作，高压油经溢流阀26稳压後，送给二位四通电磁换向阀16的P孔，此时二位四通电磁换向阀16的A孔通道打开，高压油经液控单向阀17后进入油缸7的下油缸，下油缸内的压力升高，推动活塞23上行。同时二位四通电磁换向阀16的B孔与T孔导通，使油缸7的上油缸有回油通道，活塞顺利上行。活塞23上行通过活塞杆9带动调节杆12上升，调节杆12上升时拉动水轮机或水泵叶片的拐臂机构，使水轮机加速或叶片角度向正方向旋转。
当系统检测到上调的调节到位时，上位机发出指令，集电环3断开高压微型液压站18的电机电源，高压微型液压站18失电停止工作，此时二位四通电磁换向阀16的P孔失压，液控单向阀17的A、B孔锁定，同时将活塞也锁定，此时机组叶片锁定在规定的角度值运行，不会出现轴向位移。
2、水轮机减速或水泵叶片向负角度方向调节
当检测到上位机发出的下调指令後，集电环3接通高压微型液压站18的电机电源，高压微型液压站18得电开始工作，二位四通电磁换向阀16也得电换向，高压油经溢流阀26稳压後，送给二位四通电磁换向阀16的P孔，此时二位四通电磁换向阀16的B孔通道打开，高压油经液控单向阀17后进入油缸7的上油缸，上油缸内的压力升高，推动活塞23下行。同时二位四通电磁换向阀16的A孔与T孔导通，使油缸7的下油缸有回油通道，活塞顺利下行。活塞23下行通过活塞杆9带动调节杆12下降，调节杆12下降时推动水轮机或水泵叶片的拐臂机构，使水轮机减速或叶片角度向负方向旋转。
当系统检测到下调的调节到位时，上位机发出指令，集电环3断开高压微型液压站18的电机电源，高压微型液压站18失电停止工作，换向阀也失电换向，此时二位四通电磁换向阀16的P孔失压，液控单向阀17的A、B孔锁定，同时将活塞也锁定，此时机组叶片锁定在规定的角度值运行，不会出现轴向位移。
水轮机或水泵正常运行时，该水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器随机组同步运转，高压微型液压站18停止工作，水轮机或水泵在锁定的位置运行，当系统检测到需要调速或改变水泵叶片角度时，系统将重复上述过程，达到自动跟踪控制的目的。
该水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器适用于轴流式水轮机的调速和大型立式水泵叶片角度的调节。且结构简单，调速灵敏，使用维护方便，运行时机组无震动，水轮机和水泵无抬轴现象，提高了设备的安全性和可靠性。
Claims (3)
1、一种水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器，它由角度变送器(1)、储油箱(2)、集电环(3)、油缸(7)、联轴器(10)、底座(11)、底盘(13)、炭刷(15)、二位四通电磁换向阀(16)、液控单向阀(17)、高压微型液压站(18)、活塞(23)、活塞杆(9)及调节杆(12)构成，通过底盘(13)固定在主电机的转子主轴(24)上端，主电机上盖(14)上装有外罩(22)，其特征在于：底盘(13)上装有底座(11)，底座(11)上装有油缸(7)，油缸(7)上装有储油箱(2)；油缸(7)内装有活塞(23)，活塞(23)下端通过活塞杆(9)和联轴器(10)与调节杆(12)连接；活塞(23)上端顶部装有安全阀(4)，安全阀(4)通过导杆(25)与装在外罩(22)顶部的角度变送器(1)连接；储油箱(2)内装有高压微型液压站(18)、二位四通电磁换向阀(16)和液控单向阀(17)；上高压油管(5)和下高压油管(6)分别与油缸(7)的上部和下部连通；储油箱(2)外表面装有集电环(3)，外罩(22)内侧装有与集电环(3)配套的炭刷(15)。
2、根据权利要求1所述的水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器，其特征在于：活塞(23)及活塞杆(9)的中心上制有一与储油箱(2)相通的回油通道。
3、根据权利要求1所述的水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器，其特征在于：油缸(7)与活塞(23)及活塞杆(9)的接合处装有油封(8)。
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2008
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Legal Events
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