CN203856739U - 一种水泵液压调节机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水泵技术领域，公开了一种水泵液压调节机构，包括液压站、电控柜、防护罩、油箱、液压动力单元、油缸、活塞杆、活塞及设于液压动力单元上的液压阀组，液压动力单元设于油箱的上端，液压站与液压阀组连接，液压阀组的两个出油口分别通过油管与油缸的有杆腔和无杆腔连接，活塞杆的上端与活塞连接，下端通过一拉杆套与水泵电机的传动轴相连接，活塞杆与拉杆套的连接处还连接有位移传感器，液压动力单元的上端还设有支撑装置，支撑装置上安装有电极滑环，电极滑环通过主电路与液压动力单元、液压阀组以及位移传感器连接，主电路与PLC电路和控制电路连接。本实用新型具有运行稳定、灵敏度高、无泄漏、精度高、角度锁定及自动回位的优点。

Description

一种水泵液压调节机构

技术领域

本实用新型涉及水泵技术领域，更具体地说，特别涉及一种水泵液压调节机构。

背景技术

目前在水利机械行业中，很多大中型水泵大多采用机械调节器和液压调节器来调节水泵的叶片角度，也有许多泵站采用变频技术，改变电机转速来实现流量调节。但是这些方式中存在很多的不足，如普遍的大中型水泵是采用下置式调节器，它的运行原理非常的复杂，需要通过液压齿轮泵来提供压力让下置式油缸动作，还需要一组气站来对系统进行保压，这样的液压站往往体积庞大结构也略显复杂，也有内置式调节器，它的液压站内置于油箱内部，包括电机都是完全侵入在液压油当中，这样就会对液压油的清洁度有着一定的要求，油液中不能掺杂任何杂质，否则就会造成电机短路，失去工作能力，也有其他内置式调节器的液压站外置于油箱上部，但大多都是采用叠加阀组合起来，这样也比较容易产生较多的泄露点，调节器的工作稳定性大打折扣。

现在使用的内置式调节器中使用的接触式滑动位移传感器，一部分是通过在油缸内腔的活塞杆上制作一根传动杆通过油箱后盖传出位移动作给位移传感器，这样增大了密封以及保压的难度，油封都是有使用寿命的，容易造成外泄露，另一部分则是通过活塞杆与拉杆套之间衔接一块下撑板，利用三条拉杆传递到液压站上部的上撑板再由悬臂板引出到位移传感器，机构过多容易产生误差，这样测试出来的数据也有一定的误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种效率高、误差小的水泵液压调节机构。

为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为：一种水泵液压调节机构，包括液压站、电控柜、防护罩、油箱、液压动力单元、油缸、活塞杆、活塞及设于液压动力单元上的液压阀组，所述液压动力单元设于油箱的上端，所述液压站与液压阀组连接，液压阀组的两个出油口分别通过油管与油缸的有杆腔和无杆腔连接，所述活塞杆的上端与活塞连接，其下端通过一拉杆套与水泵电机的传动轴相连接，所述活塞杆与拉杆套的连接处还连接有位移传感器，所述液压动力单元的上端还设有支撑装置，所述支撑装置上安装有电极滑环，所述电极滑环通过主电路与液压动力单元、液压阀组以及位移传感器连接，所述主电路还与PLC电路和控制电路连接；

所述支撑装置包括顶杆和安装于顶杆上的顶板，所述电极滑环的底部设有滑环托板，所述电极滑环通过一绝缘套安装于一滑环轴上，所述滑环轴通过一轴承和一轴承座安装于顶板上，并且在滑环托板上还安装有两个相互对应的旋转杆，两个旋转杆之间通过接杆连接，所述防护罩的顶部设有挡轴，所述挡轴上安装有与旋转杆对应的挡销。

根据本实用新型的一优选实施例：所述位移传感器通过一传感器固定装置连接到活塞杆与拉杆套的连接处，所述传感器固定装置包括传感器支架、传感器引板和传感器引杆，所述传感器引板固定在活塞杆与拉杆套的连接处，所述传感器引杆安装于传感器引板上，所述位移传感器安装于传感器引杆上，所述传感器引杆还通过传感器支架固定在油缸的下侧。

根据本实用新型的一优选实施例：所述液压动力单元包括油箱盖，安装于油箱盖上的电机，所述液压阀组包括安装于油箱盖上的阀座底板，及安装于阀座底板上的液压锁、电磁换向阀、单向阀、溢流阀和堵头，所述液压锁、单向阀和堵头位于阀座底板的内侧，所述电磁换向阀和溢流阀位于阀座底板的外侧。

根据本实用新型的一优选实施例：所述油箱通过油箱下法兰和油缸上法兰与油缸连接，所述油缸通过油缸下法兰和油缸支架上法兰与一油缸支架连接，所述油缸支架通过油缸支架下法兰与水泵电机的传动轴法兰连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型是由液压站来改变油缸内活塞的上下运动，并通过位移传感器反馈活塞杆的上下位移，由于活塞杆与水泵电机的传动轴连接，从而带动水泵叶片角度调节杆上下运动来改变水泵的叶片角度，使水泵的工作效率达到最高，并且在油箱上面装有电极滑环，解决了设备供电和信号输出的问题，保证了向液压动力单元、液压阀组的供电及位移传感器的位移信号的输出。

附图说明

图1为本实用新型的水泵液压调节机构的立体图。

图2为本实用新型的水泵液压调节机构的主视图。

图3为本实用新型图2中F-F方向剖视图。

图4为本实用新型的水泵液压调节机构中液压动力单元的结构图。

图5为本实用新型的水泵液压调节机构安装在水泵座上的主视图。

图6为本实用新型图5中C-C方向剖视图。

图7为本实用新型图6中A处的放大图。

图8为本实用新型的水泵液压调节机构中主电路的原理图。

图9为本实用新型的水泵液压调节机构中PLC电路的原理图。

图10为本实用新型的水泵液压调节机构中控制电路的原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

参阅图1、图3和图4所示，本实用新型提供一种水泵液压调节机构，包括液压站(图未示)、电控柜(图未示)、防护罩30、油箱1、液压动力单元2、油缸3、活塞杆4、活塞5及设于液压动力单元上的液压阀组，所述的液压动力单元2设于油箱1的上端，所述的液压站与液压阀组连接，液压阀组的两个出油口分别通过油管(17,18)与油缸3的有杆腔和无杆腔连接，所述的活塞杆4的上端与活塞5连接，其下端通过一拉杆套6与水泵电机的传动轴41(通过电机拉杆42)相连接，所述的活塞杆4与拉杆套6的连接处还连接有位移传感器7，所述的液压动力单元2的上端还设有支撑装置，所述的支撑装置上安装有电极滑环8，所述的电极滑环8通过主电路(图8所示)与液压动力单元2、液压阀组以及位移传感器7连接，所述主电路还与PLC电路(图9所示)和控制电路(图10所示)连接。

本实用新型的原理是通过调节机构的活塞杆4来调节水泵电机的传动轴41的位移，并且该位移可以通过位移传感器7实现可控制；也就是说，由液压站来改变油缸3内活塞5的上下运动，并通过位移传感器7反馈活塞杆4的上下位移来对活塞杆4的位置进行控制，由于活塞杆4与水泵电机的传动轴连接，从而带动水泵叶片角度调节杆上下运动来改变水泵的叶片角度，使水泵的工作效率达到最高，并且在油箱1上面装有电极滑环8，解决了设备供电和信号输出的问题，保证了向液压动力单元2、液压阀组的供电及位移传感器7的位移信号的输出。

参阅图1、图5、图6和图7所示，本实用新型中所述的支撑装置包括顶杆12和安装于顶杆12上的顶板13，所述电极滑环8的底部设有滑环托板33，所述电极滑环8通过一绝缘套37安装于一滑环轴36上，所述滑环轴36通过一轴承34和一轴承座35安装于顶板13上，并且在滑环托板33上还安装有两个相互对应的旋转杆14，两个旋转杆14之间通过接杆15连接，所述防护罩30的顶部设有挡轴31，所述挡轴31上安装有与旋转杆14对应的挡销32。

由于防护罩30(其外部设有罩壳网40)是通过螺栓固定在水泵座43上的，而活塞杆4的下端是通过拉杆套6与水泵电机的传动轴41相连接的，当水泵工作时，带动本实用新型的调节机构一起转动，此时的旋转杆14由于受到挡轴31和挡销32的限制作用，旋转杆14不转动，即因电极滑环8的外部是安装在滑环托板33上，其转动被挡销32所限制，而电极滑环8的心部通过滑环轴36、轴承34和轴承座35旋转，也就是说在水泵工作时，电极滑环8的心部旋转其外部没有旋转，此时外部电即可通过电极滑环8传入到调节机构内。

具体的，本实用新型中所述的位移传感器7是通过一传感器固定装置连接到活塞杆4与拉杆套6的连接处，所述的传感器固定装置包括传感器支架9、传感器引板10和传感器引杆11，所述的传感器引板10固定在活塞杆4与拉杆套6的连接处，所述的传感器引杆11安装于传感器引板10上，所述的位移传感器7安装于传感器引杆11上，所述传感器引杆11还通过传感器支架9固定在油缸3的下侧。

参阅图2所示，本实用新型中所述的液压动力单元2包括油箱盖26，安装于油箱盖26上的电机25，所述的液压阀组包括安装于油箱盖26上的阀座底板27，及安装于阀座底板27上的液压锁28、电磁换向阀29、单向阀20、溢流阀21和堵头22，所述的液压锁28、单向阀20和堵头22位于阀座底板27的内侧，所述的电磁换向阀29和溢流阀21位于阀座底板27的外侧。

参阅图1所示，本实用新型中所述的油箱1通过油箱下法兰1-1和油缸上法兰3-1与油缸3连接，所述的油缸3通过油缸下法兰3-2和油缸支架上法兰16-1与一油缸支架16连接，所述的油缸支架16通过油缸支架下法兰16-2与水泵电机的传动轴法兰连接。

本实施例可以在电控柜(图未示)的面板上装有距离位移数显表和角度位移数显表，角度增减开关，遥控手柄、升降开关等控制按钮，这可以更方便的对调节机构进行控制。

本实施例中的防护罩是固定在水泵(图未示)的基座上面，而电控柜是固定在防护罩的侧面。

图8、图9和图10分别为本实用新型中主电路、PLC电路和控制电路的原理图，在图9中，SB1、SB2、SB3、SB4和SB5分别为急停按钮、电源启动按钮、油缸(液压)启动/停止按钮、油缸上升按钮和油缸下降按钮，FR1为液压报警按钮，KA1、KA2、KA3、KA4和KA6分别与SB2、SB3、SB4、SB5和FR1相对应，而KA5是油缸掉缸报警；其中的EM231和EM232分别用于输出0-5V的显示信号；在使用时，按下SB2按钮，系统电源接通，再按下SB3按钮，继电器KA2接通，此时KM1得电，液压站的电机得电，再按动下调开关SB5，继电器KA4接通，油缸的活塞杆4向下移动，带动位移传感器7的传感器引杆11移动，此时的位移传感器7得到的位移量被及时的反馈至PLC电路中予以显示，当达到需要(或设定)的数值时，下调开关SB5回位(即断开)，即继电器KA4断开，活塞杆4保持静止并通过PLC电路记录并锁定位移传感器7的位置，直至继电器KA3得电，即液压站电机得电，液压站开始工作，此时油缸的活塞杆4向上移动，移动到之前的PLC电路所记录的位移传感器的位置。

本实用新型的水泵液压调节机构的工作过程为：电控柜控电，打开升降开关，液压动力单元2的电机25开始工作，当活塞5上下运动时，活塞杆4带动位移传感器7运动来测量位移量，及反馈现有角度，活塞杆4上下运动时带动水泵电机的传动轴上下移动，电机传动轴带动叶片移动，从而改变叶片的角度，当运动到工作所需位置时(可通过数显表的显示)，切断升降开关，而电控柜内电控系统的PLC可对现在的角度进行锁定，液压动力单元2断电停止工作，叶片角度即可调整到位；同时如果长时间没有调整过叶片的角度，但角度也发生变化时，电控柜内电控系统会接受位移传感器7的变化量自动开机调整到锁定角度，保证角度的一致性。

通过本实用新型的实施，其优点在于，具有运行稳定、调节灵敏度高、无泄漏、精度高、角度锁定及自动回位功能，无需到现场操作，也可将调节机构的使用数据直接反馈到外部的中央控制室，保证了工作的可靠性的同时也解决了各大水泵站现在所使用的调节器的弊端。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水泵液压调节机构，其特征在于：包括液压站、电控柜、防护罩(30)、油箱(1)、液压动力单元(2)、油缸(3)、活塞杆(4)、活塞(5)及设于液压动力单元上的液压阀组，所述液压动力单元(2)设于油箱(1)的上端，所述液压站与液压阀组连接，液压阀组的两个出油口分别通过油管与油缸(3)的有杆腔和无杆腔连接，所述活塞杆(4)的上端与活塞(5)连接，其下端通过一拉杆套(6)与水泵电机的传动轴相连接，所述活塞杆(4)与拉杆套(6)的连接处还连接有位移传感器(7)，所述液压动力单元(2)的上端还设有支撑装置，所述支撑装置上安装有电极滑环(8)，所述电极滑环(8)通过主电路与液压动力单元(2)、液压阀组以及位移传感器(7)连接，所述主电路还与PLC电路和控制电路连接；

所述支撑装置包括顶杆(12)和安装于顶杆(12)上的顶板(13)，所述电极滑环(8)的底部设有滑环托板(33)，所述电极滑环(8)通过一绝缘套(37)安装于一滑环轴(36)上，所述滑环轴(36)通过一轴承(34)和一轴承座(35)安装于顶板(13)上，并且在滑环托板(33)上还安装有两个相互对应的旋转杆(14)，两个旋转杆(14)之间通过接杆(15)连接，所述防护罩(30)的顶部设有挡轴(31)，所述挡轴(31)上安装有与旋转杆(14)对应的挡销(32)。

2.根据权利要求1所述的水泵液压调节机构，其特征在于：所述位移传感器(7)通过一传感器固定装置连接到活塞杆(4)与拉杆套(6)的连接处，所述传感器固定装置包括传感器支架(9)、传感器引板(10)和传感器引杆(11)，所述传感器引板(10)固定在活塞杆(4)与拉杆套(6)的连接处，所述传感器引杆(11)安装于传感器引板(10)上，所述位移传感器(7)安装于传感器引杆(11)上，所述传感器引杆(11)还通过传感器支架(9)固定在油缸(3)的下侧。

3.根据权利要求1所述的水泵液压调节机构，其特征在于：所述液压动力单元(2)包括油箱盖(26)，安装于油箱盖(26)上的电机(25)，所述液压阀组包括安装于油箱盖(26)上的阀座底板(27)，及安装于阀座底板(27)上的液压锁(28)、电磁换向阀(29)、单向阀(20)、溢流阀(21)和堵头(22)，所述液压锁(28)、单向阀(20)和堵头(22)位于阀座底板(27)的内侧，所述电磁换向阀(29)和溢流阀(21)位于阀座底板(27)的外侧。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的水泵液压调节机构，其特征在于：所述油箱(1)通过油箱下法兰(1-1)和油缸上法兰(3-1)与油缸(3)连接，所述油缸(3)通过油缸下法兰(3-2)和油缸支架上法兰(16-1)与一油缸支架(16)连接，所述油缸支架(16)通过油缸支架下法兰(16-2)与水泵电机的传动轴法兰连接。