[發明專利]一種帶有測控調速系統的水輪機

在審

• 申請號: 201810882677.0
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN109026502A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 強彥;魏列江;韓向東;徐曉冬;馬思圣
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B11/08;F03B11/00;F03B15/06
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

一種帶有測控調速系統的水輪機，包括底座，所述底座的頂端焊接有機身，所述機身的頂端通過螺釘固定連接有上蓋，所述上蓋的頂端中部固定連接有密封蓋，所述機身的內部設置有腔體。該種發明設計合理，使用方便，通過設置有氣缸和止擋片，實現了對第一齒輪組和第二齒輪組的制動，從而對流速大小進行調節，通過在止擋片表面設置有鈦合金涂層，從而提高了耐磨性和表面強度，通過設置有第一齒輪組和第二齒輪組，降低了調節流速時的沖擊力，且本發明設有測控系統，通過測控系統內部的壓力傳感器、轉速傳感器以及水流流量傳感器實時檢測并控制水輪機的工作狀態，該發明結構緊湊，操作簡單，適合廣泛推廣。

技術領域

本發明涉及水輪機設備技術領域，特別涉及帶有測控調速系統的水輪機。

背景技術

水輪機是把水流的能量轉換為旋轉機械能的動力機械，它屬于流體機械中的透平機械。早在公元前100年前后，中國就出現了水輪機的雛形——水輪，用于提灌和驅動糧食加工器械。現代水輪機則大多數安裝在水電站內，用來驅動發電機發電。在水電站中，上游水庫中的水經引水管引向水輪機，推動水輪機轉輪旋轉，帶動發電機發電。作完功的水則通過尾水管道排向下游。水頭越高、流量越大，水輪機的輸出功率也就越大。

由于水輪機利用上游水庫中的水進行發電，水流慣性較大，從而導致流經水輪機的流速難以控制，當實際水流速過快時，容易造成發電機組的損壞，從而產生了安全隱患和增大了維修成本。

其結構簡單，運用單作用液壓油缸的相對運動控制水輪機剎車，無需人工停機，提高了設備運轉的安全系數，屬于被動式剎車手段，效率較低，且存在機械磨損產生的故障風險。現有的水輪機大都不具備測控系統，因此對于水輪機工作情況的監測，水輪機的控制都有所不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶有測控調速系統的水輪機。

本發明是一種帶有測控調速系統的水輪機，包括底座12，底座12的頂端焊接有機身13，機身13的頂端通過螺釘固定連接有上蓋7，上蓋7的頂端中部固定連接有密封蓋2，機身13的內部設置有腔體8，腔體8的表面轉動連接有轉輪葉片9，轉輪葉片9的頂端貫穿密封蓋2設置有轉軸4，轉軸4的頂端與發電機相連接，轉軸4上安裝有轉速測量電路模塊，轉速測量電路模塊具體為霍爾傳感器4-1，轉軸4的表面固定連接有第一齒輪組5和第二齒輪組6，密封蓋2的頂端焊接有機箱26，機箱26的一端中部通過螺釘固定連接有氣缸3，氣缸3和機箱26之間嵌接有緩沖減震座16，氣缸3的一端傳動連接有聯結板15，聯結板15的上下兩端分別設置有止擋片14，機身13的底端貫穿底座12設置有排水管10，排水管10的內部兩端設置有密封圈19，排水管10的內部中部通過支撐架固定連接有水流流量傳感器17，機身13的一側焊接有進水管1，進水管1內置有壓力傳感器1-1，上蓋7的一側內部設置有旋轉卡座21，旋轉卡座21的頂端固定連接有連接桿22，連接桿22的頂端一側設置有機電盒24，機電盒24包括A/D轉換電路24-1、放大濾波電路24-2、紅外線接收器24-3以及微控制器24-4，水流流量傳感器17、轉速傳感器4-1通過放大濾波電路24-2與微控制器24-4的輸入端電性連接，液體壓力傳感器1-1通過A/D轉換電路24-1與微控制器24-4的輸入端電性連接，紅外線接收器24-3與微控制器24-4的輸入端電性連接，微控制器24-4的輸出端與氣缸3的輸入端電性連接，機電盒24的一側表面設置有顯示屏25，顯示屏25通過數據線與微控制器24-4連接，機電盒24的另一側表面設置有散熱罩23。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：該種發明設計合理，使用方便，通過設置有氣缸和止擋片，實現了對第一齒輪組和第二齒輪組的制動，從而對流速大小進行調節，通過在止擋片表面設置有鈦合金涂層，從而提高了耐磨性和表面強度，提高了使用壽命，通過設置有第一齒輪組和第二齒輪組，降低了調節流速時的沖擊力，從而更加柔和的對流速進行控制，且本發明設有測控系統，通過測控系統內部的壓力傳感器、轉速傳感器以及水流流量傳感器檢測并控制水輪機的工作，可實時的監控水輪機的工作情況，及時發現水輪機內部水壓過高或水輪機轉輪葉片卡住的情況，該發明結構緊湊，操作簡單，適合廣泛推廣。