CN103527382A - 导水机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导水机构，包括控制环、与控制环连接的驱动机构、多个位于控制环范围内且转动固定的导叶，导叶包括转轴和与转轴前端连接的导叶片，还包括均匀分布于控制环上的滑块以及与转轴后端连接的导叶臂，导叶臂上开设有滑孔，滑块位于滑孔中。本发明的优点在于：采用滑块式结构替代连杆传动结构，使本发明结构及加工简单，生产成本低，安装方便，检修容易。

Description

导水机构

技术领域

本发明涉及水力机械，具体涉及一种导水机构。

背景技术

反击式水轮机主要由引水部件、导水机构、转轮、及尾水部件等四大基本部件组成，其中导水机构的作用，主要是形成和改变进入转轮的水流环量，保证水轮机具有良好的水力特性；调节流量，以改变机组出力；正常与事故停机时，封住水流，使机组在短时间内停止转动。因此，导水机构在整个机组的调节控制过程中起着重要作用。

导水机构按导叶轴线布置位置可分为三种型式：圆柱式导水机构；圆锥式导水机构和径向式导水机构。其中圆柱式导水机构导叶轴线布置在圆柱面内，这种导水机构制造方便，保证水轮机有足够高的效率，因而得到了广泛地采用。圆锥式导水机构导叶轴线与水轮机轴线成一锥角布置，由于导叶布置在圆锥面上，所以结构和制造都比较麻烦，一般应用在灯泡贯流式或斜流式水轮机上。径向式导水机构的导叶轴线与机组轴线垂直，一般布置在全贯流式水轮机上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导水机构，它具有结构简单，加工简单，生产成本低，安装方便，检修容易，故障率低的特点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

导水机构，包括控制环、与控制环连接的驱动机构、多个位于控制环范围内且转动固定的导叶，导叶包括转轴和与转轴前端连接的导叶片，还包括均匀分布于控制环上的滑块以及与转轴后端连接的导叶臂，导叶臂上开设有滑孔，滑块位于滑孔中。

发明人对现有的圆柱式导水机构进行了研究，发现现有的导水机构存在加工困难、生产成本高、安装以及检修不方便等问题。

发明人经过进一步研究，发现产生上述问题的原因在于现有的圆柱式导水机构在结构上存在一定缺陷。

现有的圆柱式导水机构，其操作部件通常采用连杆传动的结构型式，即连杆式导水机构，这是用于中小型水轮机的一种传统的结构型式，由调速器控制接力器将操作力通过控制环传递给与其铰接的各连杆组件，再通过连杆组件作用于与其铰接的导叶臂上，从而控制各导叶片的动作，达到调节导叶片开度，控制水轮机流量的目的。

现有的圆柱式导水机构的缺陷在于，其采用了连杆传动的结构型式。

现有的圆柱式导水机构中，连杆又分为两种形式。一种是长度可调的连杆，这种连杆在装配时较为方便，无需对连杆的两个端孔之间的距离进行高精度控制。但是，这种连杆结构复杂，生产成本高。另一种是长度不可调的固定式连杆，这种连杆结构简单，但是为了保证顺利装配，必须在加工时保证各连杆两孔心距的尺寸精度，这导致其加工难度大，相应的装配工作量大，安装不方便。

另外，在检修时，需要拆除连杆后再组装，工序复杂。

基于上述新的认识，发明人提供一种能够替代连杆式导水机构的新的导水机构，以克服连杆式导水机构存在的加工困难、生产成本高、安装以及检修不方便等缺陷。

这种新的导水机构采用滑块式结构，在控制环转动时，通过控制环上的滑块带动导叶臂旋转从而改变导叶片的角度，实现流量调节的功能。

滑块和滑孔的加工精度要求较低，使得加工过程更简单，降低了加工成本。采用滑块式结构替代连杆传动结构，大大简化了导水机构的结构，使本发明的安装和检修更加便利。并且，由于没有连杆，本发明减少了生产导水机构时的用料，降低了生产成本，简化了结构。

作为本发明的一种实施方式，所述驱动机构为与所述控制环连接的接力器。

作为本发明的一种实施方式，所述控制环的内表面设置有凸环，所述滑块均匀分布于凸环上。

作为本发明的一种实施方式，所述滑块通过销轴固定于所述凸环上。滑块与销轴之间组成转动副。

作为本发明的一种实施方式，还包括键，所述导叶臂上开设有圆孔，所述转轴的后端位于圆孔中，转轴的后端与圆孔通过键固定连接。

作为本发明的一种实施方式，所述控制环前端内表面设置有定位槽，还包括设置于定位槽中的定位环。

综上所述，本发明的优点和有益效果在于：采用滑块式结构替代连杆传动结构，使本发明结构简单，加工简单，生产成本低，安装方便，检修容易。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对描述本发明实施例中所需要用到的附图作简单的说明。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据下面的附图，得到其它附图。

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

其中，附图标记对应的零部件名称如下：

1-控制环，2-驱动机构，3-转轴，4-滑块，5-导叶臂，6-滑孔，7-凸环，8-销轴，9-圆孔，10-键，11-定位槽，12-定位环，13-导叶片，14-后端盖，15-前端盖，16-蜗壳座环。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本发明实施例中的一部分，而不是全部。基于本发明记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本发明保护的范围内。

实施例1：

如图1和图2所示，导水机构，包括控制环1、与控制环1连接的驱动机构2、多个位于控制环1范围内且转动固定的导叶，导叶包括转轴3和与转轴3前端连接的导叶片13，还包括均匀分布于控制环1上的滑块4以及与转轴3后端连接的导叶臂5，导叶臂5上开设有滑孔6，滑块4位于滑孔6中。

本实施例在使用时，安装于反击式水轮机上。

具体的，反击式水轮机的后端盖14和前端盖15固定在蜗壳座环16上，后端盖14、前端盖15和蜗壳座环16共同构成流道，转轴3贯穿后端盖14并转动固定在后端盖14上，导叶片13位于流道中。如此，转轴3的位置不会发生变化。驱动机构2带动控制环1转动，滑块4随之在滑孔6中滑动从而带动导叶臂5转动，导叶臂5通过转轴3带动导叶片13转动，从而改变导叶片13的角度，实现流量调节的功能。

实施例2：

驱动机构2用于带动控制环1旋转。驱动机构2可以是以位于控制环1轴线上的转轴带动控制环1旋转的装置，例如电机等。驱动机构2也可以为作用于控制环1外圆面并带动控制环1旋转的装置，比如液压缸或齿轮传动副等。

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，选择接力器作为驱动机构2。接力器的伸缩端与控制环1连接。通过接力器的伸缩，带动控制环1转动。

实施例3：

如图2所示，本实施例在上述任意一种实施例的基础上，所述控制环1的内表面设置有凸环7，所述滑块4均匀分布于凸环7上。该结构可以使滑块4的布置更加容易，同时，使导叶臂5与滑块4连接处的空间更大，不易出现干涉。

实施例4：

如图2所示，本实施例在实施例3的基础上，所述滑块4通过销轴8固定于所述凸环7上，滑块4能够绕销轴8转动。

实施例5：

导叶臂5可以通过焊接等不可拆卸的方式与转轴3连接，但是考虑到检修方便性的问题，如图2所示，本实施例在上述任意一种实施例的基础上，所述导叶臂5上开设有圆孔9，所述转轴3的后端位于圆孔9中，转轴3的后端与圆孔9通过键10连接。以上结构可以使导叶臂5的更换更加便利。

实施例6：

如图2所示，本实施例在上述任意一种实施例的基础上，所述控制环1前端内表面设置有定位槽11，还包括设置于定位槽11中的定位环12。

在使用时，定位环12同时置于后端盖14的环槽中，对控制环1进行周向及轴向定位，以使控制环1的转动路径更加精确，有助于提高本发明的可靠性。

如上所述，便可较好的实现本发明。 

Claims (6)

1.导水机构，包括控制环（1）、与控制环（1）连接的驱动机构（2）、多个位于控制环（1）范围内且转动固定的导叶，导叶包括转轴（3）和与转轴（3）前端连接的导叶片（13），其特征在于：还包括均匀分布于控制环（1）上的滑块（4）以及与转轴（3）后端连接的导叶臂（5），导叶臂（5）上开设有滑孔（6），滑块（4）位于滑孔（6）中。

2.根据权利要求1所述的导水机构，其特征在于：所述驱动机构（2）为与所述控制环（1）连接的接力器。

3.根据权利要求1所述的导水机构，其特征在于：所述控制环（1）的内表面设置有凸环（7），所述滑块（4）均匀分布于凸环（7）上。

4.根据权利要求3所述的导水机构，其特征在于：所述滑块（4）通过销轴（8）固定于所述凸环（7）上。

5.根据权利要求1所述的导水机构，其特征在于：还包括键（10），所述导叶臂（5）上开设有圆孔（9），所述转轴（3）的后端位于圆孔（9）中，转轴（3）的后端与圆孔（9）通过键（10）连接。

6.根据权利要求1~5中任意一项所述的导水机构，其特征在于：所述控制环（1）前端内表面设置有定位槽（11），还包括设置于定位槽（11）中的定位环（12）。

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