[發明專利]無臂柄的轉動輸出的水輪機電動調速器

無效

• 申請號: 201210093489.2
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102606377A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 謝森生;王士達
• 申請（專利權）人: 天津市數控及傳動技術應用研究所
• 主分類號: F03B15/06
• 分類號: F03B15/06
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

技術領域

本發明屬于水輪機調速器技術領域，特別是涉及一種無臂柄的轉動輸出的水輪機電動調速器。

背景技術

目前，國內外公知的水輪機調速器有液壓類調速器和電動類調速器兩種類型。迄今為止，無論是液壓類水輪機調速器還是電動類水輪機調速器，只要設置了調速軸，調速器都是平動輸出。如圖1所示，絲母通過鍵和銷釘與電動機的出軸剛性連接在一起，所以絲母與電動機同步轉動，絲母驅動絲杠作直線位移，絲杠推拉十字頭沿導軌作直線位移。當十字頭直線移動時，十字頭內的滑塊與十字頭同時作正交位移，導致臂柄和調速軸以調速軸的軸線為中心一起轉動，調速軸帶動水輪機導葉控制環轉動，從而完成對水輪機導葉的位置伺服。

因此，通過支架、十字頭、滑塊、臂柄(或通過支架、導向筒、鉸鏈、臂柄)等將調速器的平動輸出轉換為轉動的傳動方式，有以下缺點或不足。

(1)結構復雜：為了將平動轉換為轉動以驅動調速軸轉動，必須為此設置支架、十字頭、滑塊、臂柄或設置支架、導向筒、鉸鏈機構、臂柄，這種傳動機構不僅結構復雜，而且零部件又都是專用和非標的，需要自制。

(2)工藝復雜：支架、十字頭、滑塊、導向筒、鉸鏈機構、臂柄等由于是傳動部件，需要較高的加工精度，由于參與傳動的零部件多，又要求較高的安裝精度，所以工藝較為復雜。

(3)傳動效率很低：以支架、十字頭、滑塊、臂柄結構為例，將主接力器主軸或絲杠的平動轉換為調速軸的轉動，必然存在支架與十字頭的滑動摩擦，十字頭與滑塊的滑動摩擦，滑塊與臂柄的滑動摩擦，而且這三個滑動摩擦是相互級聯的滑動摩擦，所以傳動效率很低，估計主接力器主軸的液壓類調速器或電動類調速器的推桿的平動轉換為調速軸的轉動效率在0.5以下。

現行的帶調速軸的電動調速器，都是以轉動→平動→轉動的方式工作，這種傳動方式結構復雜，工藝復雜，因此生產過程復雜，成本高，故障率相對較高，而且傳動效率低，能耗大。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠實現轉動→轉動的無臂柄的轉動輸出的水輪機電動調速器。

本發明的目的是提供一種輸出軸直接以轉動方式轉動調速軸的無臂柄的轉動輸出的水輪機電動調速器。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種無臂柄的轉動輸出的水輪機電動調速器，主要由電控制器、電伺服驅動器、電動機構成，并與水輪機調速軸和水輪機導葉控制環構成水輪機導葉調節裝置，所述電動機的電動機前出軸與水輪機調速軸剛性連接，以實現調速軸的轉動。

本發明還可以采用如下技術方案：

所述電動機前出軸與調速軸之間設置有轉動傳動減速機構。

所述轉動傳動減速機構為減速機，所述減速機的傳動級數為一級或多級。

所述電動機后出軸或電動機前出軸上設置有轉速傳感器，所述電動機與調速軸之間所有軸上的任意位置處設置有一個或多個轉角傳感器轉動傳動裝置，所述轉角傳感器轉動傳動裝置的輸出轉軸通過轉角傳感器聯軸器與一個或多個轉角傳感器連接。

所述電動機與調速軸之間所有軸上的任意位置處或電動機后出軸上設置有一個或多個轉速傳感器轉動傳動裝置，所述轉速傳感器轉動傳動裝置的輸出轉軸通過轉速傳感器聯軸器與一個或多個轉速傳感器連接。

所述電動機與調速軸之間所有軸上的任意位置處或電動機后出軸上設置有一個或多個轉速傳感器。

所述轉速傳感器轉動傳動裝置為編碼器齒輪組，所述轉速傳感器聯軸器為編碼器聯軸器，所述轉速傳感器為編碼器或增量型編碼器、測速發電機及霍爾元件。

所述電動機與調速軸之間所有軸上的任意位置處或電動機后出軸上設置有一個或多個轉角傳感器轉動傳動裝置，所述轉角傳感器轉動傳動裝置的輸出轉軸通過轉角傳感器聯軸器與一個或多個轉角傳感器連接。

所述電動機與調速軸之間所有軸上的任意位置處或電動機后出軸上設置有一個或多個轉角傳感器。

所述轉角傳感器轉動傳動裝置為電位器齒輪組，所述轉角傳感器聯軸器為電位器聯軸器，所述轉角傳感器為電位器或或位置型編碼器。

所述電動機后出軸、電動機前出軸或減速機入軸上設置有手動傳動機構，所述手動傳動機構直接與電動機后出軸、電動機前出軸或減速機入軸剛性連接，或通過離合器與電動機后出軸、電動機前出軸或減速機入軸剛性連接。

所述手動傳動機構與輔助電動機連接。

所述手動傳動機構為手輪、傘齒輪組或蝸輪蝸桿。

所述傘齒輪組或蝸輪蝸桿上設置有小手輪。