CN112814819A - 一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法及其操作方法，其结构包括前支撑座、传动转换调节装置、水轮机进水涡管、配封盘、吊环板、后支撑座、支脚，前支撑座顶端采用电焊的方式固定连接于水轮机进水涡管左侧端，配封盘通过嵌入的方式安装在水轮机进水涡管表面，本发明通过引卸机构在水流冲击时，能够借助水流冲击的压力，主动将水流进行转向卸开，令其冲击落点在右钵片上进行重合，进而能够缩小水轮机进行机械能转换均存在一个初始驱动值，若是出现水流流速处于持续最大化的状态，能够通过固定钵片中的卸启机构对右钵片进行调控，进而能够令其主动进行卸流减压，能够主动将转换功率控制在稳定值以内，防止传动转化的轮叶因为负载过高出现崩坏的状况。

Description

一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法

本申请是申请日为2019年12月1日，申请号为CN201911307640.6的发明名称为一种水轮机组传动转换调速机的分案申请。

技术领域

本发明属于传动设备领域，更具体地说，特别涉及一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法。

背景技术

水轮机主要将水流的流动的冲击动能进行转换，形成能够带动动力机械的机械能，属于流体机械中的透平机械，而其中的调速器对于机械能转换时的输出大小起到关键性的作用。

基于上述描述本发明人发现，现有的一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法主要存在以下不足，比如：

由于水轮机调速主要是针对调节通入水流的流量，进而达到对于水轮机内输的流量控制，而水轮机自身处于调速器其与转换部件并不具有调速的作用，并且每个水轮机进行机械能转换均存在一个初始驱动值，在水流冲击值低于驱动值时，传动设备无法进行转换，而在调速机出现故障时，若流速处于持续最大化，水轮机内部传动转化的轮叶会处于超负荷转化状态，容易出现内轴过热从而导致润滑加速消耗，容易出现传动转化的轮叶崩坏的状况。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法，以解决现有由于水轮机调速主要是针对调节通入水流的流量，进而达到对于水轮机内输的流量控制，而水轮机自身处于调速器其与转换部件并不具有调速的作用，并且每个水轮机进行机械能转换均存在一个初始驱动值，在水流冲击值低于驱动值时，传动设备无法进行转换，而在调速机出现故障时，若流速处于持续最大化，水轮机内部传动转化的轮叶会处于超负荷转化状态，容易出现内轴过热从而导致润滑加速消耗，容易出现传动转化的轮叶崩坏的状况的问题。

针对现有技术的不足，本发明一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法，其结构包括前支撑座、传动转换调节装置、水轮机进水涡管、配封盘、吊环板、后支撑座、支脚，所述前支撑座顶端采用电焊的方式固定连接于水轮机进水涡管左侧端，所述配封盘通过嵌入的方式安装在水轮机进水涡管表面，所述后支撑座采用电焊的方式固定连接于水轮机进水涡管右端，所述支脚固定安装在水轮机进水涡管底端，所述传动转换调节装置通过嵌入的方式安装在水轮机进水涡管内部，所述吊环板与水轮机进水涡管相焊接。

所述传动转换调节装置包括锁钮、传动转换机构、外封盘、内接盘、调节轴套，所述锁钮通过嵌入的方式安装在外封盘内部，所述外封盘与内接盘相焊接，所述内接盘轴心位置嵌装有调节轴套，所述传动转换机构中间设有调节轴套，所述外封盘通过嵌入的方式安装在水轮机进水涡管正端面。

作为优选，所述传动转换机构包括受冲钵叶、外接环、内轴、转盘，所述内轴通过嵌入的方式安装在转盘轴心位置，所述外接环与转盘固定连接在一起，所述受冲钵叶与外接环相焊接，所述受冲钵叶能够借助水流冲击时，所产生的冲击力令其以内轴旋转，进而产生机械能的初始转化，在外接环上设有十二个受冲钵叶。

作为优选，所述受冲钵叶包括引卸机构、左钵片、右钵片，所述引卸机构与左钵片固定连接在一起，所述右钵片左侧面与左钵片右侧面相互贴合，所述左钵片底端采用电焊的方式固定连接于外接环外环面，所述左钵片上固定的引卸机构能够在水流冲击的过程中将其朝向右侧引导，令其冲击力能够集中作用在右钵片上，同时引卸机构产生形变后对其冲击力依旧会直接作用于左钵片上。

作为优选，所述引卸机构包括反向撑夹片、卸片、近拉带、远拉带、中引片、侧接条、配定片，所述反向撑夹片共设有两个且固定安装在卸片背部上下两侧，所述远拉带位于近拉带右侧，所述中引片位于两个侧接条中间位置，所述配定片共设有两个且均与卸片固定连接在一起，所述近拉带将中引片、侧接条、配定片连接在一起，所述反向撑夹片顶端顶撑着卸片，其中间部位同时也受到本身分支柄支撑，继而能够令其在受压的过程中保持极限压制点，令卸片保持稳定的斜向角度。

作为优选，所述左钵片包括固定钵片、卸启机构、连接带、合页轴，所述固定钵片内部设有卸启机构，所述连接带与右钵片固定连接在一起，所述固定钵片铜管合页轴与右钵片相连接，所述左钵片右侧的右钵片在受到过载的冲击力时，其会牵拉连接带朝向侧面进行旋展进而能够主动将水流的冲击压力朝向侧面卸开，进而减小其所受压力，从而能够将转速调控在稳定范围内。

作为优选，所述卸启机构包括内筒、气封塞、辅助借位气条、导管、限位封口，所述内筒内部设有气封塞，所述辅助借位气条固定贴合安装在内筒外侧面，所述，所述与内筒为一体化结构，所述导管与辅助借位气条内部接通，所述辅助借位气条能够在气封塞朝向出口侧移时，将其所压出的气体进行恒压收集，而确保内部被压腔的压力值处于稳定状态，并且在气封塞回置时，将内部气体重新输出，令内部实现内循环的压力稳定。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过引卸机构在水流冲击时，能够借助水流冲击的压力，主动将水流进行转向卸开，令其冲击落点在右钵片上进行重合，进而能够缩小水轮机进行机械能转换均存在一个初始驱动值，若是出现水流流速处于持续最大化的状态，能够通过固定钵片中的卸启机构对右钵片进行调控，进而能够令其主动进行卸流减压，能够主动将转换功率控制在稳定值以内，防止传动转化的轮叶因为负载过高出现崩坏的状况。

附图说明

图1为本发明一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法的结构示意图。

图2为传动转换调节装置的正视内部结构示意图。

图3为传动转换机构内部详细结构示意图。

图4为受冲钵叶侧视详细结构示意图。

图5为引卸机构内部详细结构示意图。

图6为反向撑夹片侧视结构示意图。

图7为左钵片与右钵片装配结构示意图。

图8为卸启机构内部详细结构示意图。

图中：前支撑座-1、传动转换调节装置-2、水轮机进水涡管-3、配封盘-4、吊环板-5、后支撑座-6、支脚-7、锁钮-a1、传动转换机构-a2、外封盘-a3、内接盘-a4、调节轴套-a5、受冲钵叶-a21、外接环-a22、内轴-a23、转盘-a24、引卸机构-a211、左钵片-a212、右钵片-a213、反向撑夹片-qq1、卸片-qq2、近拉带-qq3、远拉带-qq4、中引片-qq5、侧接条-qq6、配定片-qq7、固定钵片-q1、卸启机构-q2、连接带-q3、合页轴-q4、内筒-q21、气封塞-q22、辅助借位气条-q23、导管-q24、限位封口-q25。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如附图1至附图6所示：

本发明提供一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法，一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法，其结构包括前支撑座1、传动转换调节装置2、水轮机进水涡管3、配封盘4、吊环板5、后支撑座6、支脚7，所述前支撑座1顶端采用电焊的方式固定连接于水轮机进水涡管3左侧端，所述配封盘4通过嵌入的方式安装在水轮机进水涡管3表面，所述后支撑座6采用电焊的方式固定连接于水轮机进水涡管3右端，所述支脚7固定安装在水轮机进水涡管3底端，所述传动转换调节装置2通过嵌入的方式安装在水轮机进水涡管3内部，所述吊环板5与水轮机进水涡管3相焊接。

所述传动转换调节装置2包括锁钮a1、传动转换机构a2、外封盘a3、内接盘a4、调节轴套a5，所述锁钮a1通过嵌入的方式安装在外封盘a3内部，所述外封盘a3与内接盘a4相焊接，所述内接盘a4轴心位置嵌装有调节轴套a5，所述传动转换机构a2中间设有调节轴套a5，所述外封盘a3通过嵌入的方式安装在水轮机进水涡管3正端面。

其中，所述传动转换机构a2包括受冲钵叶a21、外接环a22、内轴a23、转盘a24，所述内轴a23通过嵌入的方式安装在转盘a24轴心位置，所述外接环a22与转盘a24固定连接在一起，所述受冲钵叶a21与外接环a22相焊接，所述受冲钵叶a21能够借助水流冲击时，所产生的冲击力令其以内轴a23旋转，进而产生机械能的初始转化，在外接环a22上设有十二个受冲钵叶a21。

其中，所述受冲钵叶a21包括引卸机构a211、左钵片a212、右钵片a213，所述引卸机构a211与左钵片a212固定连接在一起，所述右钵片a213左侧面与左钵片a212右侧面相互贴合，所述左钵片a212底端采用电焊的方式固定连接于外接环a22外环面，所述左钵片a212上固定的引卸机构a211能够在水流冲击的过程中将其朝向右侧引导，令其冲击力能够集中作用在右钵片a213上，同时引卸机构a211产生形变后对其冲击力依旧会直接作用于左钵片a212上。

其中，所述引卸机构a211包括反向撑夹片qq1、卸片qq2、近拉带qq3、远拉带qq4、中引片qq5、侧接条qq6、配定片qq7，所述反向撑夹片qq1共设有两个且固定安装在卸片qq2背部上下两侧，所述远拉带qq4位于近拉带qq3右侧，所述中引片qq5位于两个侧接条qq6中间位置，所述配定片qq7共设有两个且均与卸片qq2固定连接在一起，所述近拉带qq3将中引片qq5、侧接条qq6、配定片qq7连接在一起，所述反向撑夹片qq1顶端顶撑着卸片qq2，其中间部位同时也受到本身分支柄支撑，继而能够令其在受压的过程中保持极限压制点，令卸片qq2保持稳定的斜向角度。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，在通过水轮机进水涡管3输入水流，水流束在冲击受冲钵叶a21借助内轴a23进入旋转状态，实现对水动能向机械能的转换，在水流冲击的状态下，当引卸机构a211受到冲击时，水流的压力能够将其压制，由于其背部设有反向撑夹片qq1，其顶端顶撑着卸片qq2，由于卸片qq2中间部位受到其本身的分支柄支撑，主要通过其控制卸片qq2的极限被动压制点，令卸片qq2在受到超出其承受力的冲击时，能够依旧保持稳定的斜向角度，同时远拉带qq4与中引片qq5其尾端会朝向下方凹陷，其压制的极限点低于卸片qq2，主要依靠被动拉伸的近拉带qq3与远拉带qq4进行弧形状态保持，进而能够将所受冲击流转卸给右钵片a213，对点集中冲击能够减小驱动力。

实施例2

如附图7至附图8所示：

本发明提供一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法，所述左钵片a212包括固定钵片q1、卸启机构q2、连接带q3、合页轴q4，所述固定钵片q1内部设有卸启机构q2，所述连接带q3与右钵片a213固定连接在一起，所述固定钵片q1铜管合页轴q4与右钵片a213相连接，所述左钵片a212右侧的右钵片a213在受到过载的冲击力时，其会牵拉连接带q3朝向侧面进行旋展进而能够主动将水流的冲击压力朝向侧面卸开，进而减小其所受压力，从而能够将转速调控在稳定范围内。

其中，所述卸启机构q2包括内筒q21、气封塞q22、辅助借位气条q23、导管q24、限位封口q25，所述内筒q21内部设有气封塞q22，所述辅助借位气条q23固定贴合安装在内筒q21外侧面，所述，所述与内筒q21为一体化结构，所述导管q24与辅助借位气条q23内部接通，所述辅助借位气条q23能够在气封塞q22朝向出口侧移时，将其所压出的气体进行恒压收集，而确保内部被压腔的压力值处于稳定状态，并且在气封塞q22回置时，将内部气体重新输出，令内部实现内循环的压力稳定。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，在右钵片a213所承受的冲击力超负载时，其冲击力已经高于受冲钵叶q21对于外接环q22的约束吸附力，通过连接带q3牵动外接环q22朝向限位封口q25的方向移动，由于其二者中间所处位置存有一部分气体，平衡该区域的气压，在受到压制时，能够通过连接带q24朝向辅助借位气条q23中借位暂存，而气封塞q22靠近内筒q21密封端会处于低压状态，对于气封塞q22产生持续性的吸引力，同时受到气封塞q22压迫后进入辅助借位气条q23的气体同时对于气封塞q22具有推压力，在其合力与外部冲击力形成一对抗的的相互作用力，连接带q3牵动右钵片q213作为合力的受力区，冲击力所集中作用的右钵片a213会以合页轴q4为轴朝向后方进行旋动，进行针对于冲击力进行一定程度的卸除，进而令其转速保持在安全的负载值以内。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (6)

1.一种水轮机组传动转换调速机，其结构包括前支撑座(1)、传动转换调节装置(2)、水轮机进水涡管(3)、配封盘(4)、吊环板(5)、后支撑座(6)、支脚(7)，其特征在于：

所述前支撑座(1)顶端采用电焊的方式固定连接于水轮机进水涡管(3)左侧端，所述配封盘(4)通过嵌入的方式安装在水轮机进水涡管(3)表面，所述后支撑座(6)采用电焊的方式固定连接于水轮机进水涡管(3)右端，所述支脚(7)固定安装在水轮机进水涡管(3)底端，所述传动转换调节装置(2)通过嵌入的方式安装在水轮机进水涡管(3)内部，所述吊环板(5)与水轮机进水涡管(3)相焊接；

所述传动转换调节装置(2)包括锁钮(a1)、传动转换机构(a2)、外封盘(a3)、内接盘(a4)、调节轴套(a5)，所述锁钮(a1)通过嵌入的方式安装在外封盘(a3)内部，所述外封盘(a3)与内接盘(a4)相焊接，所述内接盘(a4)轴心位置嵌装有调节轴套(a5)，所述传动转换机构(a2)中间设有调节轴套(a5)，所述外封盘(a3)通过嵌入的方式安装在水轮机进水涡管(3)正端面；

所述传动转换机构(a2)包括受冲钵叶(a21)、外接环(a22)、内轴(a23)、转盘(a24)，所述内轴(a23)通过嵌入的方式安装在转盘(a24)轴心位置，所述外接环(a22)与转盘(a24)固定连接在一起，所述受冲钵叶(a21)与外接环(a22)相焊接。

2.如根据权利要求1所述的一种水轮机组传动转换调速机，其特征在于：所述受冲钵叶(a21)包括引卸机构(a211)、左钵片(a212)、右钵片(a213)，所述引卸机构(a211)与左钵片(a212)固定连接在一起，所述右钵片(a213)左侧面与左钵片(a212)右侧面相互贴合，所述左钵片(a212)底端采用电焊的方式固定连接于外接环(a22)外环面。

3.如根据权利要求2所述的一种水轮机组传动转换调速机，其特征在于：所述引卸机构(a211)包括反向撑夹片(qq1)、卸片(qq2)、近拉带(qq3)、远拉带(qq4)、中引片(qq5)、侧接条(qq6)、配定片(qq7)，所述反向撑夹片(qq1)共设有两个且固定安装在卸片(qq2)背部上下两侧，所述远拉带(qq4)位于近拉带(qq3)右侧，所述中引片(qq5)位于两个侧接条(qq6)中间位置，所述配定片(qq7)共设有两个且均与卸片(qq2)固定连接在一起，所述近拉带(qq3)将中引片(qq5)、侧接条(qq6)、配定片(qq7)连接在一起。

4.如根据权利要求2所述的一种水轮机组传动转换调速机，其特征在于：所述左钵片(a212)包括固定钵片(q1)、卸启机构(q2)、连接带(q3)、合页轴(q4)，所述固定钵片(q1)内部设有卸启机构(q2)，所述连接带(q3)与右钵片(a213)固定连接在一起，所述固定钵片(q1)铜管合页轴(q4)与右钵片(a213)相连接。

5.如根据权利要求4所述的一种水轮机组传动转换调速机，其特征在于：所述卸启机构(q2)包括内筒(q21)、气封塞(q22)、辅助借位气条(q23)、导管(q24)、限位封口(q25)，所述内筒(q21)内部设有气封塞(q22)，所述辅助借位气条(q23)固定贴合安装在内筒(q21)外侧面，所述，所述与内筒(q21)为一体化结构，所述导管(q24)与辅助借位气条(q23)内部接通。

6.根据权利要求1-5项中任一项所述的一种水轮机组传动转换调速机及其操作方法，其特征在于：

本发明中，在通过水轮机进水涡管(3)输入水流，水流束在冲击受冲钵叶(a21)借助内轴(a23)进入旋转状态，实现对水动能向机械能的转换，在水流冲击的状态下，当引卸机构(a211)受到冲击时，水流的压力能够将其压制，由于其背部设有反向撑夹片(qq1)，其顶端顶撑着卸片(qq2)，由于卸片(qq2)中间部位受到其本身的分支柄支撑，主要通过其控制卸片(qq2)的极限被动压制点，令卸片(qq2)在受到超出其承受力的冲击时，能够依旧保持稳定的斜向角度；

同时远拉带(qq4)与中引片(qq5)其尾端会朝向下方凹陷，其压制的极限点低于卸片(qq2)，主要依靠被动拉伸的近拉带(qq3)与远拉带(qq4)进行弧形状态保持，进而能够将所受冲击流转卸给右钵片(a213)，对点集中冲击能够减小驱动力。

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