CN103912517A - 液压全调节竖井贯流泵结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了液压全调节竖井贯流泵结构，其能够实现大型竖井贯流泵机组在不停机情况下的叶片全调节。其特征在于：其叶片调节机构包括受油器、油压装置、调节器、叶片角度反馈机构和控制系统，受油器安装于位于齿轮箱与水泵推力轴承之间的泵轴上，泵轴开有轴向的油道通孔和油道盲深孔，油道通孔与水泵转轮活塞左腔联通，油道盲深孔与泵转轮活塞右腔联通，受油器设置的两个油孔分别通过泵轴的径向孔与油道通孔、油道盲深孔联通，在水泵的泵体部分的导叶体内安装有叶片角度反馈机构，叶片角度反馈机构与控制系统电控连接，油压装置、调节器通过外接管路与受油器的两个油孔连接，油压装置、调节器与所述控制系统电控连接。

Description

液压全调节竖井贯流泵结构

技术领域

本发明涉及竖井贯流泵领域，具体为液压全调节竖井贯流泵结构。

背景技术

液压全调节竖井贯流泵，适合于吸送水或物理化学性质类似于水的其它液体，其吸送液体的最高温度为40℃，主要用于调水工程、农田水利排灌，城市给水排污或其他水利工程，尤其适用于扬程低的大中型竖井贯流泵站使用。现有的全调节竖井贯流泵结构见图1和图2，电机1、齿轮箱2、叶片机械调节机构3以及水泵的推力轴承4布置在竖井内，水泵的泵体部分布置在泵井内，其中水泵转轮7通过泵轴6与齿轮箱2的低速轴连接，齿轮箱2的高速轴与电机1的电机轴连接，其缺点在于一方面叶片机械调节机构3为蜗轮蜗杆的机构，因而只能在水泵机组停机状态下进行叶片角度的调节，调节叶片角度时先将水泵机组停止运行，然后用专用工具人工叶片机械调节机构3中的蜗轮，从而带动蜗杆作轴向移动，既而带动布置在转轮中的叶片操作机构实现叶片角度的调节，另一方面由于机械调节机构输出的扭矩小，无法应用在大型的竖井贯流机组上。图1和图2中，5为填料密封部件，8为导轴承部件。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了液压全调节竖井贯流泵结构，其能解决现有竖井贯流泵只有在水泵机组停机的状态下才能进行叶片角度调节的问题，并且能够实现大型竖井贯流泵机组的叶片全调节。

其技术方案是这样的，其包括电机、齿轮箱、叶片调节机构、水泵推力轴承和水泵的泵体部分，所述电机、齿轮箱、叶片调节机构和水泵推力轴承布置于竖井内，所述水泵的泵体部分布置于泵井内，水泵转轮通过泵轴与所述齿轮箱的低速轴连接，所述齿轮箱的高速轴与所述电机的电机轴连接，其特征在于：所述叶片调节机构包括受油器、油压装置、调节器、叶片角度反馈机构和控制系统，所述受油器安装于位于所述齿轮箱与所述水泵推力轴承之间的所述泵轴上，所述泵轴开有轴向的油道通孔和油道盲深孔，所述油道通孔与水泵转轮活塞左腔联通，所述油道盲深孔与所水泵转轮活塞右腔联通，所述受油器设置有两个油孔，所述两个油孔分别通过泵轴的径向孔与所述油道通孔、油道盲深孔联通，在所述水泵的泵体部分的导叶体内安装有用于将水泵叶片的实际角度反馈给所述控制系统的所述叶片角度反馈机构，所述叶片角度反馈机构与所述控制系统电控连接，所述油压装置、调节器通过外接管路与所述受油器的两个油孔连接，所述油压装置、调节器与所述控制系统电控连接。

其进一步特征在于：

所述受油器包括轴瓦、壳体、端盖以及甩油环，所述轴瓦套装于所述泵轴外周，所述壳体安装于所述轴瓦外周，所述壳体、轴瓦之间通过支撑板轴向定位，所述泵轴上、位于所述壳体的轴向两外侧分别安装有所述甩油环，所述甩油环、所述壳体的轴向外端通过端盖定位并密封，所述壳体上设有两个压力油的进出油法兰，所述轴瓦对应所述两个进出油法兰的通孔位置分别开有所述油孔，所述轴瓦的两个所述油孔中一个与所述泵轴的油通道通孔联通、另一个与所述泵轴的油通道盲深孔联通，所述油压装置、调节器通过所述外接管路与所述两个进出油法兰连接；

所述壳体上设置有排油口，所述排油口通过管路外接漏油箱；

所述轴瓦、支撑板、壳体、端盖以及甩油环均为分半结构；

所述叶片角度反馈机构包括反馈轴、反馈杆和直线位移传感器，所述反馈轴贯穿安装于所述水泵转轮的短轴的轴向安装孔内，所述反馈轴的一端与叶片操作机构的操作架连接、另一端开有轴向孔，所述反馈杆通过滚动轴承安装于所述反馈轴的轴向孔内，所述直线位移传感器安装于所述反馈杆端部，所述直线位移传感器通过传感器专用电缆与所述控制系统电控连接；

所述直线位移传感器包括传感器感应杆、传感器磁环，所述传感器磁环安装于所述反馈杆的伸出端的端面，所述反馈杆位于所述传感器磁环一侧的端部开有轴向深孔，所述传感器感应杆一端穿过所述传感器磁环后插装于所述轴向深孔中、另一端安装于固定支架，所述传感器感应杆的固定支架端部通过所述传感器专用电缆与所述控制系统电控连接；

水泵的导叶片开有铸孔，所述传感器专用电缆穿过所述铸孔后与所述控制系统电控信号连接。

本发明液压全调节竖井贯流泵结构与现有机械调节竖井贯流泵结构相比较，其有益效果在于：其能实现水泵机组在不停机状态下叶片的全调节功能，其叶片角度反馈机构将叶片的实际角度反馈给控制系统，控制系统根据叶片角度调节需要通过调节器控制受油器内压力油的进出油方向，从而实现水泵转轮中活塞的左右移动，并最终实现水泵叶片角度的实时调节；其中，其通过受油器将压力油从静止的油压装置、调节器分别引入到旋转的泵轴的油道通孔、油道盲深孔中，而油道通孔、油道盲深孔分别与水泵转轮的活塞左腔、活塞右腔联通，因而控制系统能通过控制水泵转轮的活塞左腔、活塞右腔内压力油的油量来在到控制水泵转轮的活塞位置、从而达到实时控制水泵叶片角度的目的；受油器中的端盖用于收集受油器的泄漏油，轴瓦、支撑板、壳体、端盖以及甩油环均为分半结构便于安装和维修；叶片角度反馈机构中，传感器专用电缆通过导叶片开的铸孔与控制系统电控信号连接，因此传感感专用电缆与水完全隔绝，保证了使用的安全；另外，本发明采用了液压调节的方式，因此作用于叶片上的调节力大，输出扭矩大，可以实现大型竖井贯流泵机组的叶片全调节。

附图说明

图1为现有机械式叶片调节的竖井贯流泵结构示意图；

图2为图1的俯向结构示意图；

图3为本发明液压全调节竖井贯流泵结构示意图；

图4为图3的俯向结构示意图；

图5为本发明中叶片调节的原理示意图。

具体实施方式

见图3、图4和图5，本发明液压全调节竖井贯流泵结构包括电机1、齿轮箱2、叶片调节机构8、水泵推力轴承4和水泵的泵体部分9，电机1、齿轮箱2、叶片调节机构8和水泵推力轴承4布置于竖井10内，水泵的泵体部分9布置于泵井11内，水泵转轮7通过泵轴6与齿轮箱2的低速轴连接，齿轮箱2的高速轴与电机1的电机轴连接，叶片调节机构8包括受油器16、油压装置、调节器、叶片角度反馈机构20和控制系统，受油器16安装于位于齿轮箱2与水泵推力轴承4之间的泵轴6上，泵轴6开有轴向的油道通孔12和油道盲深孔13，油道通孔12与水泵转轮7的活塞左腔14联通，油道盲深孔13与水泵转轮7的活塞右腔15联通，受油器16设置有两个油孔171、172，两个油孔分别通过泵轴6的径向孔18、19与油道通孔12、油道盲深孔13联通，在水泵的泵体部分9的导叶体内安装有用于将水泵叶片的实际角度反馈给所述控制系统的叶片角度反馈机构20，叶片角度反馈机构20与控制系统电控连接，油压装置、调节器通过外接管路与受油器16的两个油孔171、172连接，油压装置、调节器与控制系统电控连接，油压装置、调节器和控制系统在图中未示出。

见图5，受油器16包括轴瓦21、壳体22、端盖23以及甩油环24，轴瓦21套装于泵轴6外周，壳体22安装于轴瓦21外周，壳体22、轴瓦21之间通过支撑板25轴向定位，泵轴6上、位于壳体22的轴向两外侧分别安装有甩油环24，甩油环24、壳体22的轴向外端通过端盖23定位并密封，壳体22上设有两个压力油的进出油法兰261、262，轴瓦21对应所述两个进出油法兰的通孔位置分别开有油孔171、172，其中油孔171与泵轴6的油通道通孔12联通、油孔172与泵轴6的油通道盲深孔13联通，油压装置、调节器通过外接管路与两个进出油法兰26连接；

壳体11上设置有排油口27，排油口27通过管路外接漏油箱；

轴瓦21、支撑板25、壳体22、端盖23以及甩油环24均为分半结构；

叶片角度反馈机构20包括反馈轴28、反馈杆29和直线位移传感器，反馈轴28贯穿安装于水泵转轮7的短轴36的轴向安装孔40内，反馈轴28的一端与叶片操作机构的操作架39连接、另一端开有轴向孔41，反馈杆29通过滚动轴承37安装于反馈轴28的轴向孔41内，直线位移传感器安装于反馈杆29端部，直线位移传感器通过传感器专用电缆30与控制系统电控连接；

直线位移传感器包括传感器感应杆31、传感器磁环32，传感器磁环32安装于反馈杆29的伸出端的端面，反馈杆29位于传感器磁环29一侧的端部开有轴向深孔33，传感器感应杆31一端穿过传感器磁环32后插装于轴向深孔33中、另一端安装于固定支架34，传感器感应杆31的固定支架端部通过传感器专用电缆30与控制系统电控连接；导叶片开有铸孔35，传感器专用电缆30穿过铸孔35后与控制系统电控信号连接。

下面具体描述一下本发明的工作过程：控制系统根据叶片角度反馈机构发出的叶片角度信号确定叶片角度调节方向和调节角度大小，然后控制系统控制油压装置、调节器向受油器输送压力油，当控制系统控制受油器的左端进油孔171进油时，由位于泵轴6中心的油道通孔12将压力油引入至水泵转轮7的活塞左腔14，活塞左腔14内的压力油推动活塞38向右移动，同时活塞右腔15内的压力油通过油道盲深孔13引至受油器的右端进油孔172并由进出油法兰262进入管路返回至油压装置，此过程中叶片负角度调节，反之叶片正角度调节。

叶片角度反馈机构的工作过程为：当调节叶片角度时，转轮7的活塞35移动带动叶片操作架、以及与叶片操作架相连接的反馈轴28、反馈杆29同时移动，同时安装在反馈杆29端部的传感器磁环32发生移动，传感器感应杆31安装于固定支架34不发生移动，传感器感应杆31即将传感器磁环32的位移信号通过传感器专用电缆30传递至控制系统。 

Claims (7)

1.液压全调节竖井贯流泵结构，其包括电机、齿轮箱、叶片调节机构、水泵推力轴承和水泵的泵体部分，所述电机、齿轮箱、叶片调节机构和水泵推力轴承布置于竖井内，所述水泵的泵体部分布置于泵井内，水泵转轮通过泵轴与所述齿轮箱的低速轴连接，所述齿轮箱的高速轴与所述电机的电机轴连接，其特征在于：所述叶片调节机构包括受油器、油压装置、调节器、叶片角度反馈机构和控制系统，所述受油器安装于位于所述齿轮箱与所述水泵推力轴承之间的所述泵轴上，所述泵轴开有轴向的油道通孔和油道盲深孔，所述油道通孔与水泵转轮活塞左腔联通，所述油道盲深孔与所水泵转轮活塞右腔联通，所述受油器设置有两个油孔，所述两个油孔分别通过泵轴的径向孔与所述油道通孔、油道盲深孔联通，在所述水泵的泵体部分的导叶体内安装有用于将水泵叶片的实际角度反馈给所述控制系统的所述叶片角度反馈机构，所述叶片角度反馈机构与所述控制系统电控连接，所述油压装置、调节器通过外接管路与所述受油器的两个油孔连接，所述油压装置、调节器与所述控制系统电控连接。

2.根据权利要求1所述的液压全调节竖井贯流泵结构，其特征在于：所述受油器包括轴瓦、壳体、端盖以及甩油环，所述轴瓦套装于所述泵轴外周，所述壳体安装于所述轴瓦外周，所述壳体、轴瓦之间通过支撑板轴向定位，所述泵轴上、位于所述壳体的轴向两外侧分别安装有所述甩油环，所述甩油环、所述壳体的轴向外端通过端盖定位并密封，所述壳体上设有两个压力油的进出油法兰，所述轴瓦对应所述两个进出油法兰的通孔位置分别开有所述油孔，所述轴瓦的两个所述油孔中一个与所述泵轴的油通道通孔联通、另一个与所述泵轴的油通道盲深孔联通，所述油压装置、调节器通过所述外接管路与所述两个进出油法兰连接。

3.根据权利要求2所述的液压全调节竖井贯流泵结构，其特征在于：所述壳体上设置有排油口，所述排油口通过管路外接漏油箱。

4.根据权利要求2或3所述的液压全调节竖井贯流泵结构，其特征在于：所述轴瓦、支撑板、壳体、端盖以及甩油环均为分半结构。

5.根据权利要求1所述的液压全调节竖井贯流泵结构，其特征在于：所述叶片角度反馈机构包括反馈轴、反馈杆和直线位移传感器，所述反馈轴贯穿安装于所述水泵转轮的短轴的轴向安装孔内，所述反馈轴的一端与叶片操作机构的操作架连接、另一端开有轴向孔，所述反馈杆通过滚动轴承安装于所述反馈轴的轴向孔内，所述直线位移传感器安装于所述反馈杆端部，所述直线位移传感器通过传感器专用电缆与所述控制系统电控连接。

6.根据权利要求5所述的液压全调节竖井贯流泵结构，其特征在于：所述直线位移传感器包括传感器感应杆、传感器磁环，所述传感器磁环安装于所述反馈杆的伸出端的端面，所述反馈杆位于所述传感器磁环一侧的端部开有轴向深孔，所述传感器感应杆一端穿过所述传感器磁环后插装于所述轴向深孔中、另一端安装于固定支架，所述传感器感应杆的固定支架端部通过所述传感器专用电缆与所述控制系统电控连接。

7.根据权利要求6所述的液压全调节竖井贯流泵结构，其特征在于：水泵的导叶片开有铸孔，所述传感器专用电缆穿过所述铸孔后与所述控制系统电控信号连接。