CN114623036A - 一种水力发电站水轮机制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水力发电站水轮机制动装置，包括基座以及制动片，基座上安装有液压缸，液压缸的活塞杆固接有水平板，水平板的顶部安装有缓冲机构，缓冲机构包括转动连接于水平板顶部的转轴以及固接于转轴的缓冲板，转轴上套接有扭簧，扭簧的两端分别固接于水平板以及缓冲板，飞轮上安装有多个用于驱动缓冲板转动的驱动杆；水平板上沿竖向滑移连接有竖杆，制动片安装于竖杆的顶部；转轴上安装有用于驱动竖杆移动的驱动组件；解决了现有技术的制动片在对水轮机飞轮进行制动时，制动片与飞轮之间的摩擦比较剧烈，从而可能会加快飞轮的磨损速度等技术问题。

Description

一种水力发电站水轮机制动装置

技术领域

本发明属于水力发电机技术领域，尤其涉及一种水力发电站水轮机制动装置。

技术背景

目前，水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机的动能，再以水轮机为原动力，推动发电机产生电能的过程。水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机机组产生电力，也就是利用水的势能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。科学家们以此水位落差的天然条件，有效的利用流力工程及机械物理等，精心搭配以达到最高的发电量，供人们使用廉价又无污染的电力。

相关技术公告号为CN208041003U的中国实用新型专利，其公开了一种水力发电站水轮机自动闭环制动装置，该制动装置包括有基座、蹄形架、制动片、电动推杆、逻辑控制器、上位机、电流检测模块和转速检测模块；蹄形架底部的一侧可转动地枢接在基座顶部的一侧，基座顶部的另一侧可转动地枢接有电动推杆，电动推杆的另一端可转动地枢接在蹄形架底部的另一侧，蹄形架上方固定设置有制动片，电动推杆外安装有逻辑控制器，电动推杆与逻辑控制器电信号连接。该制动装置可以根据水轮机的实时状况，自动快速地对飞轮进行精确适度的制动，从而达到最佳的制动效果，消除了人为操作可能带来的安全隐患和环境污染，保证了水轮机安全稳定的运行，此外，该制动装置结构简单成本低，同时又调节方便可靠性强。

但是，现有技术的制动片在对飞轮进行制动时，制动片与飞轮之间的摩擦比较剧烈，从而可能会加快飞轮的磨损速度，降低使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种水力发电站水轮机制动装置，以解决现有技术的制动片在对水轮机飞轮进行制动时，制动片与飞轮之间的摩擦比较剧烈，从而可能会加快飞轮的磨损速度，降低使用寿命等技术问题。

本发明技术方案：

一种水力发电站水轮机制动装置，包括基座以及制动片，所述基座上安装有液压缸，所述液压缸的活塞杆固接有水平板，所述水平板的顶部安装有缓冲机构，所述缓冲机构包括转动连接于水平板顶部的转轴以及固接于转轴的缓冲板，所述转轴上套接有扭簧，所述扭簧的两端分别固接于水平板以及缓冲板，飞轮上安装有多个用于驱动缓冲板转动的驱动杆；所述水平板上沿竖向滑移连接有竖杆，所述制动片安装于竖杆的顶部；所述转轴上安装有用于驱动竖杆移动的驱动组件。

通过采用上述技术方案，当需要对飞轮进行制动时，通过液压缸的活塞杆驱动水平板向靠近飞轮的方向移动，然后驱动杆驱动缓冲板转动，这样能够减缓飞轮转动的速度；接下来，缓冲板转动带动转轴转动，转轴转动使驱动组件驱动竖杆向靠近飞轮的方向移动，竖杆移动带动制动片移动，从而能够对飞轮进行制动；然后转轴在扭簧的作用下复位，此时制动片在转轴的作用下也复位，然后在多个驱动杆的作用下，能够多次循环上述的步骤；综上，通过多次对飞轮进行减速及制动，这样能够降低飞轮的磨损速度。

所述驱动组件包括套设固定于转轴的齿轮，所述齿轮上啮合有齿条，所述齿条沿竖向滑移连接于水平板；所述竖杆安装在齿条上。

通过采用上述技术方案，转轴转动带动齿轮转动，齿轮转动驱动齿条移动，齿条移动能够驱动竖杆移动；综上，通过设置的驱动组件，便于驱动竖杆移动。

所述水平板上开设有用于供齿条活动的通孔，所述齿条的一侧固接有滑套，所述水平板的顶部固接有导杆，所述滑套沿竖向滑移连接于导杆，所述导杆的顶部固接有挡块。

通过采用上述技术方案，设置的导杆以及滑套，便于对齿条进行导向，从而能够使齿条移动的更加稳定。

所述导杆上套接有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别固接于滑套以及挡块的相对内侧。

通过采用上述技术方案，通过设置的第一弹簧，能够加快转轴的复位。

所述齿条的顶部开设有用于供竖杆滑移的安装槽，所述竖杆的一侧固接有连接块，所述安装槽的一侧开设有用于供连接块滑移的条形孔；所述齿条的一侧安装有用于对连接块进行固定的固定机构。

通过采用上述技术方案，当需要调节制动片与飞轮之间的距离时，先移动竖杆，竖杆移动带动制动片以及连接块移动，当制动片移动到合适位置后，通过固定机构对连接块进行固定，从而便于对制动片与飞轮之间的距离进行调节，这样便于制动片对飞轮进行制动。

所述固定机构包括固接于齿条一侧的固定板，所述连接块上铰接有插块，所述固定板上沿竖向依次开设有多个用于供插块插接的插槽，所述插槽上安装有用于固定插块的固定组件。

通过采用上述技术方案，当需要对连接块进行固定时，通过转动插块使插块与插槽插接，然后通过固定组件对插块进行固定，这样便能对连接块进行固定，进而便能对竖杆进行固定；通过设置的固定机构，便于对连接块进行固定。

所述插槽的一侧开设有滑槽，所述固定组件包括滑移连接于滑槽的限位块以及固接于限位块一端的拉杆，所述拉杆上套接有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别固接于限位块与滑槽的内壁；所述插块的一侧开设有用于供限位块插接的限位槽，所述限位块靠近插块的一端设置有斜面。

通过采用上述技术方案，当需要对插块进行固定时，先通过转动插块使插块与插槽插接；当插块与插槽插接时，此时插块在斜面的作用下驱动限位块向滑槽内移动，限位块移动对第二弹簧进行抵压；当插块与插槽插接后，此时限位块在第二弹簧的作用下与限位槽插接，从而便能对插块进行固定；通过设置的固定组件，便于对插块进行固定。

所述缓冲板上安装有防护套。

通过采用上述技术方案，通过设置的防护套，能够减轻驱动杆与缓冲板之间的刚性接触，因而能够延长缓冲板的使用寿命。

本发明有益效果：

通过本发明的方案，当需要对飞轮进行制动时，通过液压缸的活塞杆驱动水平板向靠近飞轮的方向移动，然后驱动杆驱动缓冲板转动，这样能够减缓飞轮转动的速度；接下来，缓冲板转动带动转轴转动，转轴转动使驱动组件驱动竖杆向靠近飞轮的方向移动，竖杆移动带动制动片移动，从而能够对飞轮进行制动；然后转轴在扭簧的作用下复位，此时制动片在转轴的作用下也复位，然后在多个驱动杆的作用下，能够多次循环上述的步骤；综上，通过多次对飞轮进行减速及制动，这样能够降低飞轮的磨损速度；

通过本发明的方案，当需要调节制动片与飞轮之间的距离时，先移动竖杆，竖杆移动带动制动片以及连接块移动，当制动片移动到合适位置后，通过固定机构对连接块进行固定，从而便于对制动片与飞轮之间的距离进行调节，这样便于制动片对飞轮进行制动；

通过本发明的方案，当需要对插块进行固定时，先通过转动插块使插块与插槽插接；当插块与插槽插接时，此时插块在斜面的作用下驱动限位块向滑槽内移动，限位块移动对第二弹簧进行抵压；当插块与插槽插接后，此时限位块在第二弹簧的作用下与限位槽插接，从而便能对插块进行固定；通过设置的固定组件，便于对插块进行固定。

解决了现有技术的制动片在对水轮机飞轮进行制动时，制动片与飞轮之间的摩擦比较剧烈，从而可能会加快飞轮的磨损速度，降低使用寿命等技术问题。

附图说明

图1为实施例的整体结构示意图；

图2为实施例中凸显驱动组件的结构示意图；

图3为实施例中凸显固定组件的局部剖视图。

附图标记说明：1、基座；2、制动片；3、液压缸；4、水平板；5、缓冲机构；51、转轴；52、缓冲板；53、防护套；54、扭簧；55、驱动杆；56、竖杆；57、连接块；6、驱动组件；61、齿轮；62、齿条；621、安装槽；622、条形孔；63、通孔；64、滑套；65、挡块；66、第一弹簧；67、导杆；7、固定机构；71、固定板；72、插块；721、限位槽；73、插槽；74、滑槽；75、限位块；76、拉杆；77、手柄；78、第二弹簧；79、斜面；8、飞轮。

具体实施方式：

一种水力发电站水轮机制动装置，如图1和图2所示，包括基座1以及制动片2，基座1上安装有液压缸3，液压缸3的活塞杆固接有水平板4，水平板4的顶部安装有缓冲机构5，缓冲机构5包括通过轴承转动连接于水平板4顶部的转轴51以及固接于转轴51的缓冲板52，转轴51沿水平板4的长度方向设置，缓冲板52上通过螺栓可拆卸连接有防护套53；转轴51上套接有扭簧54，扭簧54沿转轴51的轴向设置，扭簧54的两端分别固接于水平板4以及缓冲板52，飞轮8的一端沿其周向依次通过螺栓可拆卸连接有多个用于驱动缓冲板52转动的驱动杆55，驱动杆55呈柱形且沿转轴51的轴向设置；水平板4上沿竖向滑移连接有竖杆56，制动片2安装于竖杆56的顶部；转轴51上安装有用于驱动竖杆56移动的驱动组件6。当需要对飞轮8进行制动时，通过液压缸3的活塞杆驱动水平板4向靠近飞轮8的方向移动，然后驱动杆55驱动缓冲板52转动，这样能够减缓飞轮8转动的速度；接下来，缓冲板52转动带动转轴51转动，转轴51转动使驱动组件6驱动竖杆56向靠近飞轮8的方向移动，竖杆56移动带动制动片2移动，从而能够对飞轮8进行制动；然后转轴51在扭簧54的作用下复位，此时制动片2在转轴51的作用下也复位，然后在多个驱动杆55的作用下，能够多次循环上述的步骤；综上，通过多次对飞轮8进行减速及制动，这样能够降低飞轮8的磨损速度。

如图1和图2所示，驱动组件6包括套设固定于转轴51一端的齿轮61，齿轮61上啮合有齿条62，齿条62沿竖向设置，齿条62沿竖向滑移连接于水平板4，水平板4上开设有用于供齿条62活动的通孔63，齿条62的两侧均固接有滑套64，水平板4的顶部固接有两个导杆67，导杆67竖直设置，两个滑套64分别沿竖向滑移连接于两个导杆67，每个导杆67的顶部固接有挡块65；竖杆56安装在齿条62上。转轴51转动带动齿轮61转动，齿轮61转动驱动齿条62移动，齿条62移动能够驱动竖杆56移动；综上，通过设置的驱动组件6，便于驱动竖杆56移动。

如图1和图2所示，导杆67上套接有第一弹簧66，第一弹簧66竖直设置，第一弹簧66的两端分别固接于滑套64以及挡块65的相对内侧。通过设置的第一弹簧66，能够加快转轴51的复位。

如图1和图3所示，齿条62的顶部开设有用于供竖杆56沿竖向滑移的安装槽621，安装槽621沿竖向延伸，竖杆56的一侧固接有连接块57，安装槽621的一侧开设有用于供连接块57沿竖向滑移的条形孔622；齿条62的一侧安装有用于对连接块57进行固定的固定机构7。当需要调节制动片2与飞轮8之间的距离时，先移动竖杆56，竖杆56移动带动制动片2以及连接块57移动，当制动片2移动到合适位置后，通过固定机构7对连接块57进行固定，从而便于对制动片2与飞轮8之间的距离进行调节，这样便于制动片2对飞轮8进行制动。

如图1和图3所示，固定机构7包括固接于齿条62一侧的固定板71，固定板71竖直设置，连接块57上铰接有插块72，固定板71上沿竖向依次开设有多个用于供插块72插接的插槽73，插槽73上安装有用于固定插块72的固定组件。当需要对连接块57进行固定时，通过转动插块72使插块72与插槽73插接，然后通过固定组件对插块72进行固定，这样便能对连接块57进行固定，进而便能对竖杆56进行固定；通过设置的固定机构7，便于对连接块57进行固定。

如图1和图3所示，插槽73远离连接块57的一侧开设有滑槽74，固定组件包括沿固定板71的长度方向滑移连接于滑槽74的限位块75以及固接于限位块75一端的拉杆76，拉杆76远离插块72的一端突出固定板71的外侧壁设置且固接有手柄77，拉杆76上套接有第二弹簧78，第二弹簧78沿固定板71的长度方向设置，第二弹簧78的两端分别固接于限位块75与滑槽74的内壁；插块72的一侧开设有用于供限位块75插接的限位槽721，限位块75靠近插块72的一端设置有斜面79，斜面79能够与插块72的侧壁相匹配。当需要对插块72进行固定时，先通过转动插块72使插块72与插槽73插接；当插块72与插槽73插接时，此时插块72在斜面79的作用下驱动限位块75向滑槽74内移动，限位块75移动对第二弹簧78进行抵压；当插块72与插槽73插接后，此时限位块75在第二弹簧78的作用下与限位槽721插接，从而便能对插块72进行固定；通过设置的固定组件，便于对插块72进行固定。

工作原理：当需要对飞轮8进行制动时，通过液压缸3的活塞杆驱动水平板4向靠近飞轮8的方向移动，然后驱动杆55驱动缓冲板52转动，这样能够减缓飞轮8转动的速度；接下来，缓冲板52转动带动转轴51转动，转轴51转动带动齿轮61转动，齿轮61转动驱动齿条62移动，齿条62移动能够驱动竖杆56向靠近飞轮8的方向移动，竖杆56移动带动制动片2移动，从而能够对飞轮8进行制动；然后转轴51在扭簧54的作用下复位，此时制动片2在转轴51的作用下也复位，然后在多个驱动杆55的作用下，能够多次循环上述的步骤；综上，通过多次对飞轮8进行减速及制动，这样能够降低飞轮8的磨损速度。

Claims (8)

1.一种水力发电站水轮机制动装置，包括基座(1)以及制动片(2)，其特征在于：所述基座(1)上安装有液压缸(3)，所述液压缸(3)的活塞杆固接有水平板(4)，所述水平板(4)的顶部安装有缓冲机构(5)，所述缓冲机构(5)包括转动连接于水平板(4)顶部的转轴(51)以及固接于转轴(51)的缓冲板(52)，所述转轴(51)上套接有扭簧(54)，所述扭簧(54)的两端分别固接于水平板(4)以及缓冲板(52)，飞轮(8)上安装有多个用于驱动缓冲板(52)转动的驱动杆(55)；所述水平板(4)上沿竖向滑移连接有竖杆(56)，所述制动片(2)安装于竖杆(56)的顶部；所述转轴(51)上安装有用于驱动竖杆(56)移动的驱动组件(6)。

2.根据权利要求1所述的一种水力发电站水轮机制动装置，其特征在于：所述驱动组件(6)包括套设固定于转轴(51)的齿轮(61)，所述齿轮(61)上啮合有齿条(62)，所述齿条(62)沿竖向滑移连接于水平板(4)；所述竖杆(56)安装在齿条(62)上。

3.根据权利要求2所述的一种水力发电站水轮机制动装置，其特征在于：所述水平板(4)上开设有用于供齿条(62)活动的通孔(63)，所述齿条(62)的一侧固接有滑套(64)，所述水平板(4)的顶部固接有导杆(67)，所述滑套(64)沿竖向滑移连接于导杆(67)，所述导杆(67)的顶部固接有挡块(65)。

4.根据权利要求3所述的一种水力发电站水轮机制动装置，其特征在于：所述导杆(67)上套接有第一弹簧(66)，所述第一弹簧(66)的两端分别固接于滑套(64)以及挡块(65)的相对内侧。

5.根据权利要求2所述的一种水力发电站水轮机制动装置，其特征在于：所述齿条(62)的顶部开设有用于供竖杆(56)滑移的安装槽(621)，所述竖杆(56)的一侧固接有连接块(57)，所述安装槽(621)的一侧开设有用于供连接块(57)滑移的条形孔(622)；所述齿条(62)的一侧安装有用于对连接块(57)进行固定的固定机构(7)。

6.根据权利要求5所述的一种水力发电站水轮机制动装置，其特征在于：所述固定机构(7)包括固接于齿条(62)一侧的固定板(71)，所述连接块(57)上铰接有插块(72)，所述固定板(71)上沿竖向依次开设有多个用于供插块(72)插接的插槽(73)，所述插槽(73)上安装有用于固定插块(72)的固定组件。

7.根据权利要求6所述的一种水力发电站水轮机制动装置，其特征在于：所述插槽(73)的一侧开设有滑槽(74)，所述固定组件包括滑移连接于滑槽(74)的限位块(75)以及固接于限位块(75)一端的拉杆(76)，所述拉杆(76)上套接有第二弹簧(78)，所述第二弹簧(78)的两端分别固接于限位块(75)与滑槽(74)的内壁；所述插块(72)的一侧开设有用于供限位块(75)插接的限位槽(721)，所述限位块(75)靠近插块(72)的一端设置有斜面(79)。

8.根据权利要求1所述的一种水力发电站水轮机制动装置，其特征在于：所述缓冲板(52)上安装有防护套(53)。

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