[發(fā)明專利]一種軸流式水輪機(jī)漿葉調(diào)節(jié)器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110172391.1
• 申請(qǐng)日: 2011-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN102251915A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳堅(jiān);陳文;廖燕華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): F03B15/12
• 分類號(hào): F03B15/12;F15B1/02
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水力機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種軸流式水輪機(jī)漿葉調(diào)節(jié)器。

背景技術(shù)

水輪機(jī)是水電站的工作母機(jī)，其能量轉(zhuǎn)化效率直接關(guān)系到水電站投資的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)不具備漿葉調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)功能差的軸流式水輪機(jī)，當(dāng)它偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)水資源的利用率會(huì)大大降低。根據(jù)中小型軸流式水輪發(fā)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，水電站采用調(diào)槳式機(jī)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(jī)組年發(fā)電量增加約10%～30%，甚至更高，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

目前，中小型軸流式水輪機(jī)的調(diào)槳方式有：拆機(jī)調(diào)槳、手動(dòng)停機(jī)機(jī)械調(diào)槳、不停機(jī)機(jī)械調(diào)槳和油壓調(diào)槳四種。其中，拆機(jī)調(diào)槳在水電站中因拆裝困難根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上等同于定槳；手動(dòng)停機(jī)機(jī)械調(diào)槳麻煩、費(fèi)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(dá)到預(yù)期效果；不停機(jī)機(jī)械調(diào)槳雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jià)昂貴，維護(hù)工作量大，漏油污染嚴(yán)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(lái)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(jī)械式調(diào)節(jié)器的長(zhǎng)處，分別克服了傳統(tǒng)液壓式調(diào)節(jié)器漏油和機(jī)械式調(diào)節(jié)器機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)、故障不斷的弊端，但將其用于軸流式水輪機(jī)漿葉調(diào)節(jié)，無(wú)法滿足軸流式水輪機(jī)槳葉調(diào)節(jié)對(duì)穩(wěn)定性、速動(dòng)性和精確度等方面的技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容??????????????????????

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種能及時(shí)、真實(shí)反映軸流式水輪機(jī)槳葉調(diào)節(jié)狀態(tài)、并能快速、精準(zhǔn)、穩(wěn)定對(duì)各種調(diào)節(jié)指令做出反應(yīng)的軸流式水輪機(jī)槳葉調(diào)節(jié)器。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種軸流式水輪機(jī)漿葉調(diào)節(jié)器，包括上部設(shè)有空氣濾清器（14）的儲(chǔ)油箱（1）、集電環(huán)（2）、內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)向套滑動(dòng)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(jìn)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(chǔ)油箱（1）內(nèi)部；液壓閥組（17）和液壓站（18）通過(guò)支架（19）固定在儲(chǔ)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(chǔ)油箱（1）；液壓站（18）通過(guò)高壓油管（20）與蓄能器（21）相連，蓄能器（21）通過(guò)進(jìn)油管（4）與液壓閥組（17）相連，液壓閥組（17）通過(guò)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(guò)聯(lián)軸器（10）與調(diào)節(jié)桿（12）連接，活塞桿（9）下端還通過(guò)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(chǔ)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(guò)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。

上述蓄能器（21）置于儲(chǔ)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?dú)?，由于液壓油的壓縮性不好，可通過(guò)壓縮氮?dú)獾姆绞絹?lái)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(cè)量調(diào)節(jié)桿（12）行程，并實(shí)時(shí)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(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明裝置設(shè)置有環(huán)形蓄能器，當(dāng)做小幅度調(diào)節(jié)時(shí)，可使用環(huán)形蓄能器內(nèi)的高壓油進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免了液壓站的頻繁開關(guān)機(jī)，同時(shí)使本發(fā)明調(diào)節(jié)器反應(yīng)更加及時(shí)、調(diào)節(jié)更加精準(zhǔn)、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(shí)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(gè)閉環(huán)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，使調(diào)節(jié)器能及時(shí)精準(zhǔn)適應(yīng)來(lái)流及電網(wǎng)負(fù)荷變化的需要，配合軸流式水輪機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉的動(dòng)作進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例的縱剖面構(gòu)造圖；

圖2是實(shí)施例的儲(chǔ)油箱的俯視圖；