CN112594115B - 水力发电机温度控制装置 - Google Patents

水力发电机温度控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112594115B
CN112594115B CN202011459704.7A CN202011459704A CN112594115B CN 112594115 B CN112594115 B CN 112594115B CN 202011459704 A CN202011459704 A CN 202011459704A CN 112594115 B CN112594115 B CN 112594115B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole
rotating
generator
connecting shaft
shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011459704.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112594115A (zh
Inventor
蒋池剑
徐国华
王梓琪
戴建军
陈勇
陈骋
张华�
寇准
石飞
褚伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China Tongbai Water Storage Power Generation Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Xinyuan Co Ltd
Original Assignee
East China Tongbai Water Storage Power Generation Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Xinyuan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China Tongbai Water Storage Power Generation Co ltd, State Grid Corp of China SGCC, State Grid Xinyuan Co Ltd filed Critical East China Tongbai Water Storage Power Generation Co ltd
Priority to CN202011459704.7A priority Critical patent/CN112594115B/zh
Publication of CN112594115A publication Critical patent/CN112594115A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112594115B publication Critical patent/CN112594115B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
    • F03B3/121—Blades, their form or construction
    • F03B3/123—Blades, their form or construction specially designed as adjustable blades, e.g. for Kaplan-type turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16—Stators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Abstract

本发明涉及一种水力发电机温度控制装置，包括：控制器，发电机，水轮机，装于发电机壳体内且与控制器电性连接的温度传感器；水轮机包括：上端设有进水口和出水口的机壳，设有中通孔且与机壳枢接的主轴，若干个沿主轴圆周分布的可伸缩转动叶片组件，叶片伸缩转动驱动装置；主轴的一端伸出机壳与发电机的驱动轴连接。所述的水力发电机温度控制装置，控制水轮机转速的精度较好，发电机温度控制容易。

Description

水力发电机温度控制装置
技术领域
本发明涉及发电机温度控制技术领域，尤其是一种水力发电机温度控制装置。
背景技术
水力发电是清洁能源，得到大力发展；一般的水力发电机都是通过水轮机带动发电机进行发电；水力发电机的结构可从中国专利申请号：201921355172.5的实用新型涉及的一种方便安装的水利发电机获得了解；水力发电机发电时，由于水轮机的高速运转，发电机常常会因为工作温度过高而影响其使用寿命，所以需要对发电机的工作温度进行实时控制；传统的水力发电机温度控制都是采用控制阀门的大小来调节水轮机的转速，存在控制水轮机转速的精度较差，发电机温度控制困难的不足，因此，设计一种控制水轮机转速的精度较好，发电机温度控制容易的水力发电机温度控制装置，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前的水力发电机温度控制都是采用控制阀门的大小来调节水轮机的转速，存在控制水轮机转速的精度较差，发电机温度控制困难的不足，提供一种控制水轮机转速的精度较好，发电机温度控制容易的水力发电机温度控制装置。
本发明的具体技术方案是：
一种水力发电机温度控制装置，包括：控制器，发电机，水轮机，装于发电机壳体内且与控制器电性连接的温度传感器；水轮机包括：设有进水口和出水口的机壳，设有中通孔且与机壳枢接的主轴，若干个沿主轴圆周分布的可伸缩转动叶片组件，叶片伸缩转动驱动装置；主轴的一端伸出机壳与发电机的驱动轴连接。
作为优选，所述的可伸缩转动叶片组件包括：设于主轴侧围的径向安装孔，位于径向安装孔中且与主轴枢接的转动套，中部设有凸环且内端位于转动套内孔中的连接轴，设于转动套内侧围的防转槽，装于连接轴上且宽度与防转槽宽度适配的防转块，与主轴外侧围连接的固定套，设于固定套內端且套在凸环外的内孔，设于固定套外端的外孔，两端与内孔外端和外孔内端一一对应连通的中孔，内端伸入外孔中且与连接轴外端连接的叶片，压簧；凸环直径与内孔直径适配；转动套内径、中孔直径分别与连接轴直径适配；外孔直径大于内孔直径；压簧套在连接轴外且压簧的两端一一对应压住凸环外端和内孔外端。
作为优选，所述的叶片伸缩转动驱动装置包括：与中通孔侧围连接的安装盘，后端与安装盘前端连接且与控制器电性连接的电机，与电机的输出轴连接的转盘，与转盘前端连接的设有个数与可伸缩转动叶片组件个数相同的棘齿的棘轮、同轴设置于棘轮外侧的端面齿盘，个数与可伸缩转动叶片组件个数相同且一一对应的锥齿轮、內端设有半球形压头的压杆；锥齿轮与转动套内端连接且与端面齿盘啮合；压杆外端与连接轴内端连接且半球形压头压住一个棘齿的弧形齿面；电机为步进电机或伺服电机。
作为优选，所述的可伸缩转动叶片组件还包括：设于主轴外侧围且与径向安装孔同轴的凸圈，设于固定套外侧围且与凸圈连接的法兰。
作为优选，所述的中孔与连接轴之间设有密封圈。
作为优选，所述的机壳设有的内腔的竖向截面形状为与主轴同轴的圆形；进水口位于机壳上端且靠近机壳一侧端，进水方向为内腔的切向；出水口位于机壳另一侧端下部。
工作原理：用温度传感器对发电机温度进行监测，当温度传感器检测到发电机温度高于设定值时，控制器控制电机启动驱动转盘转动，并带动棘轮和端面齿盘同步转动，通过半球形压头与棘齿的弧形齿面配合，使叶片向内侧运动缩短叶片露出固定套的长度，同时端面齿盘经锥齿轮、连接轴带动叶片转动，减小叶片相对进水方向的投影面积，使叶片受力面积减小，降低水轮机的转速，从而降低发电机转速，使发电机温度趋于设定值；当温度传感器检测到发电机温度低于设定值时，控制器控制电机启动驱动转盘反向转动，并带动棘轮和端面齿盘同步反向转动，通过半球形压头与棘齿的弧形齿面配合，使叶片向外侧运动加长叶片露出固定套的长度，同时端面齿盘经锥齿轮、连接轴带动叶片转动，增大叶片相对进水方向的投影面积，使叶片受力面积增大，提高水轮机的转速，从而提高发电机转速，使发电机温度趋于设定值，提高水力应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述的水力发电机温度控制装置，控制水轮机转速的精度较好，发电机温度控制容易。通过半球形压头与棘齿的弧形齿面配合实现叶片的伸缩，通过端面齿盘与锥齿轮配合实现叶片的转动，且只用一个电机驱动，结构简单紧凑，运动精度高。防转块与防转槽配合，既能使连接轴相对转动套轴向运动时不产生干涉，又能使锥齿轮带动连接轴转动。在叶片转动时，半球形压头与棘齿的弧形齿面配合不会产生干涉。压簧利于半球形压头压住棘齿的弧形齿面。中孔与连接轴之间设有密封圈利于密封。设于主轴外侧围的凸圈与设于固定套外侧围的法兰连接，利于提高强度且连接稳固。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是可伸缩转动叶片组件的结构示意图。
图中：发电机1，温度传感器2，进水口3，出水口4，机壳5，中通孔6，主轴7，径向安装孔8，转动套9，凸环10，连接轴11，防转槽12，防转块13，固定套14，内孔15，外孔16，中孔17，叶片18，压簧19，安装盘20，电机21，转盘22，棘齿23，棘轮24，端面齿盘25，锥齿轮26，半球形压头27，压杆28，凸圈29，法兰30，密封圈31，内腔32，控制器33。
具体实施方式
下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。
如附图1、附图2所示：一种水力发电机温度控制装置，包括：控制器33，发电机1，水轮机，装于发电机1壳体内且与控制器33电性连接的温度传感器2；水轮机包括：设有进水口3和出水口4的机壳5，设有中通孔6且与机壳5通过轴承枢接的主轴7，八个沿主轴7圆周均布的可伸缩转动叶片组件，叶片伸缩转动驱动装置；主轴7的一端伸出机壳5与发电机1的驱动轴螺接。
所述的可伸缩转动叶片组件包括：设于主轴7侧围的径向安装孔8，位于径向安装孔8中且与主轴7通过轴承枢接的转动套9，中部设有凸环10且内端位于转动套9内孔中的连接轴11，设于转动套9内侧围的防转槽12，装于连接轴11上且宽度与防转槽12宽度间隙配合的防转块13，与主轴7外侧围连接的固定套14，设于固定套14內端且套在凸环10外的内孔15，设于固定套14外端的外孔16，两端与内孔15外端和外孔16内端一一对应连通的中孔17，内端伸入外孔16中且与连接轴11外端焊接的叶片18，压簧19；凸环10直径与内孔15直径间隙配合；转动套9内径、中孔17直径分别与连接轴11直径间隙配合；外孔16直径大于内孔15直径；压簧19套在连接轴11外且压簧19的两端一一对应压住凸环10外端和内孔15外端。
所述的叶片18伸缩转动驱动装置包括：与中通孔6侧围焊接的安装盘20，后端与安装盘20前端螺接且与控制器33电性连接的电机21，与电机21的输出轴螺接的转盘22，与转盘22前端螺接的设有个数与可伸缩转动叶片组件个数相同的棘齿23的棘轮24、同轴设置于棘轮24外侧的端面齿盘25，个数与可伸缩转动叶片组件个数相同且一一对应的锥齿轮26、內端设有半球形压头27的压杆28；锥齿轮26与转动套9内端一通构成连接且与端面齿盘25啮合；压杆28外端与连接轴11内端螺接且半球形压头27压住一个棘齿23的弧形齿面；电机21为步进电机21。
本实施例中，所述的可伸缩转动叶片组件还包括：设于主轴7外侧围且与径向安装孔8同轴的凸圈29，设于固定套14外侧围且与凸圈29连接的法兰30。
所述的中孔17与连接轴11之间设有密封圈31。
所述的机壳5设有的内腔32的横截面形状为与主轴7同轴的圆形；进水口3位于机壳5上端且靠近机壳5一侧端，进水方向为内腔32的切向；出水口4位于机壳5另一侧端下部。
所述的水力发电机温度控制装置，用温度传感器对发电机温度进行监测，当温度传感器检测到发电机温度高于设定值时，控制器控制电机启动驱动转盘转动，并带动棘轮和端面齿盘同步转动，通过半球形压头与棘齿的弧形齿面配合，使叶片向内侧运动缩短叶片露出固定套的长度，同时端面齿盘经锥齿轮、连接轴带动叶片转动，减小叶片相对进水方向的投影面积，使叶片受力面积减小，降低水轮机的转速，从而降低发电机转速，使发电机温度趋于设定值；当温度传感器检测到发电机温度低于设定值时，控制器控制电机启动驱动转盘反向转动，并带动棘轮和端面齿盘同步反向转动，通过半球形压头与棘齿的弧形齿面配合，使叶片向外侧运动加长叶片露出固定套的长度，同时端面齿盘经锥齿轮、连接轴带动叶片转动，增大叶片相对进水方向的投影面积，使叶片受力面积增大，提高水轮机的转速，从而提高发电机转速，使发电机温度趋于设定值，提高水力应用。
本发明的有益效果是：所述的水力发电机温度控制装置，控制水轮机转速的精度较好，发电机温度控制容易。通过半球形压头与棘齿的弧形齿面配合实现叶片的伸缩，通过端面齿盘与锥齿轮配合实现叶片的转动，且只用一个电机驱动，结构简单紧凑，运动精度高。防转块与防转槽配合，既能使连接轴相对转动套轴向运动时不产生干涉，又能使锥齿轮带动连接轴转动。在叶片转动时，半球形压头与棘齿的弧形齿面配合不会产生干涉。压簧利于半球形压头压住棘齿的弧形齿面。中孔与连接轴之间设有密封圈利于密封。设于主轴外侧围的凸圈与设于固定套外侧围的法兰连接，利于提高强度且连接稳固。
除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水力发电机温度控制装置，包括：控制器，发电机，水轮机，其特征是，所述的水力发电机温度控制装置还包括：装于发电机内且与控制器电性连接的温度传感器；水轮机包括：设有进水口和出水口的机壳，设有中通孔且与机壳枢接的主轴，若干个沿主轴圆周分布的可伸缩转动叶片组件，叶片伸缩转动驱动装置；主轴的一端伸出机壳与发电机的驱动轴连接；可伸缩转动叶片组件包括：设于主轴侧围的径向安装孔，位于径向安装孔中且与主轴枢接的转动套，中部设有凸环且内端位于转动套内孔中的连接轴，设于转动套内侧围的防转槽，装于连接轴上且宽度与防转槽宽度适配的防转块，与主轴外侧围连接的固定套，设于固定套内端且套在凸环外的内孔，设于固定套外端的外孔，两端与内孔外端和外孔内端一一对应连通的中孔，内端伸入外孔中且与连接轴外端连接的叶片，压簧；凸环直径与内孔直径适配；转动套内径、中孔直径分别与连接轴直径适配；外孔直径大于内孔直径；压簧套在连接轴外且压簧的两端一一对应压住凸环外端和内孔外端；叶片伸缩转动驱动装置包括：与中通孔侧围连接的安装盘，后端与安装盘前端连接且与控制器电性连接的电机，与电机的输出轴连接的转盘，与转盘前端连接的设有个数与可伸缩转动叶片组件个数相同的棘齿的棘轮、同轴设置于棘轮外侧的端面齿盘，个数与可伸缩转动叶片组件个数相同且一一对应的锥齿轮、内端设有半球形压头的压杆；锥齿轮与转动套内端连接且与端面齿盘啮合；压杆外端与连接轴内端连接且半球形压头压住一个棘齿的弧形齿面。
2.根据权利要求1所述的水力发电机温度控制装置，其特征是，所述的可伸缩转动叶片组件还包括：设于主轴外侧围且与径向安装孔同轴的凸圈，设于固定套外侧围且与凸圈连接的法兰。
3.根据权利要求1或2所述的水力发电机温度控制装置，其特征是，所述的中孔与连接轴之间设有密封圈。
4.根据权利要求1或2所述的水力发电机温度控制装置，其特征是，所述的机壳设有的内腔的截面形状为与主轴同轴的圆形；进水口位于机壳上端且靠近机壳一侧端，进水方向为内腔的切向；出水口位于机壳另一侧端下部。
CN202011459704.7A 2020-12-11 2020-12-11 水力发电机温度控制装置 Active CN112594115B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011459704.7A CN112594115B (zh) 2020-12-11 2020-12-11 水力发电机温度控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011459704.7A CN112594115B (zh) 2020-12-11 2020-12-11 水力发电机温度控制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112594115A CN112594115A (zh) 2021-04-02
CN112594115B true CN112594115B (zh) 2022-05-10

Family

ID=75192554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011459704.7A Active CN112594115B (zh) 2020-12-11 2020-12-11 水力发电机温度控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112594115B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115288914B (zh) * 2022-10-08 2022-12-27 四川藏区高速公路有限责任公司 斜井内引水式发电设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07270148A (ja) * 1994-02-10 1995-10-20 Toshiba Eng Co Ltd 可動翼流体機械のランナ羽根開度検出装置
CN101281288A (zh) * 2007-04-02 2008-10-08 陈红专 卸风装置
CN104481781A (zh) * 2014-10-29 2015-04-01 西北工业大学 一种液压式的水下航行器垂直轴海流发电装置
CN105114233A (zh) * 2015-08-14 2015-12-02 刘洋 一种用于水利发电的水利发电机温度控制系统
CN207470335U (zh) * 2017-07-18 2018-06-08 荆江舟 一种用于水利发电的水利发电机温度控制系统
CN108301971A (zh) * 2018-03-20 2018-07-20 盐城工学院 微型风力发电机防过载风轮结构及微型风力发电机

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6902370B2 (en) * 2002-06-04 2005-06-07 Energy Unlimited, Inc. Telescoping wind turbine blade
CN201582151U (zh) * 2009-12-10 2010-09-15 中国科学院电工研究所 一种冷却塔风机智能驱动装置
CN109842246B (zh) * 2018-11-08 2020-03-17 国家电网有限公司 发电电动机温度控制装置及方法
CN111064213A (zh) * 2019-12-30 2020-04-24 浙江涌原新能科技股份有限公司 多级布控式供电治理系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07270148A (ja) * 1994-02-10 1995-10-20 Toshiba Eng Co Ltd 可動翼流体機械のランナ羽根開度検出装置
CN101281288A (zh) * 2007-04-02 2008-10-08 陈红专 卸风装置
CN104481781A (zh) * 2014-10-29 2015-04-01 西北工业大学 一种液压式的水下航行器垂直轴海流发电装置
CN105114233A (zh) * 2015-08-14 2015-12-02 刘洋 一种用于水利发电的水利发电机温度控制系统
CN207470335U (zh) * 2017-07-18 2018-06-08 荆江舟 一种用于水利发电的水利发电机温度控制系统
CN108301971A (zh) * 2018-03-20 2018-07-20 盐城工学院 微型风力发电机防过载风轮结构及微型风力发电机

Also Published As

Publication number Publication date
CN112594115A (zh) 2021-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112594115B (zh) 水力发电机温度控制装置
CN204122846U (zh) AP1000核电站主泵Canopy密封切割装置
CN107143518B (zh) 一种工业风扇及其叶片旋转方法
CN103867388B (zh) 电动直驱式风电变桨驱动系统
CN105598732B (zh) 一种电动直线进给单元及其装配方法
CN106968894A (zh) 一种高稳定性的风力发电机
CN108466523B (zh) 一种轮毂安装用工装
CN112610387B (zh) 水力发电机温控装置
CN111594381B (zh) 一种变形式风力发电机叶片
CN113958450A (zh) 一种设有角度调节装置风力发电机组
CN102950666B (zh) 膨胀干燥机切粒装置
CN206775357U (zh) 汽车发电机
CN215200020U (zh) 一种用于合金轮毂线材切割机切割机构
CN219587702U (zh) 一种风力发电机组变桨装置
CN212833457U (zh) 一种气动马达抛光机构
CN208241508U (zh) 一种外部驱动式直线运动电动缸
CN217002329U (zh) 一种自动调节节能涡流风机
CN216477655U (zh) 用于水轮发电机的进水量调节装置
CN219131227U (zh) 一种风塔筒无清根焊接装置
CN219617630U (zh) 一种水泵耐磨环安装工具
CN115750207B (zh) 一种风电机组防超速偏航提升装置
CN220285772U (zh) 一种具有密封结构的转子式混凝土喷射机
CN219081769U (zh) 一种分散式风电机组液压变桨距装置
CN210396964U (zh) 一种用于供电网络的具有限速功能的风力发电设备
CN219428353U (zh) 一种改进型推进器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant