CN204511938U - 一种可调节的水轮发电机组冷却风扇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可调节的水轮发电机组冷却风扇，包括风扇中心体、连接在风扇中心体上的叶片、操作力臂、传动销、同步操作环，所述叶片一端设有枢轴，所述风扇中心体的圆周方向上开有若干用于穿过枢轴的第一通孔，所述枢轴穿过第一通孔后，其端部通过一圆柱销与操作力臂的一端连接，所述操作力臂的另一端通过传动销与同步操作环连接。本实用新型枢轴和风扇中心体轴孔之间设置特型轴瓦以精确定位并减少操作力矩。操作力臂一端抱紧在叶片枢轴上，保证操作可靠的前提下方便安装和调整。另一端与同步操作环通过传动销连接。同步操作环小幅度沿发电机轴轴线方向运动，带动操作力臂绕叶片枢轴轴线旋转，进而实现叶片安装角度的改变。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种冷却风扇，尤其涉及一种可调节的水轮发电机组冷却风扇。
背景技术
水轮发电机组的发电机在运行过程中由于电磁、机械摩擦等原因产生大量的热。热量的产生引起机组尺寸的增大，热量分布的不均匀导致转子或定子中产生较大的热应力，频繁起停机组过程中铜导体和外包绝缘的温度热膨胀系数不同而造成疲劳，进而引起绝缘的破坏。热量的存在不但降低发电机的效率，而且危害发电机运行的稳定性和安全性，缩短发电机组的使用寿命。
常见的发电机冷却方式有空冷、水冷和蒸发冷却方式。空冷利用冷热空气在发电机基坑内的循环实现冷却的目的，有的机组在发电机转子上端或下端安装冷却风扇强制通风以提高冷却效果，这种方法结构简单、运行可靠。
目前的风扇是按照最大负荷且室温为夏季白天高温时所需要的通风量进行设计的，风扇叶片的安放角较大，叶片焊接在风扇中心体上。水轮发电机组常常承担调峰调频任务，全年满发小时数占全年运行总小时数的比重小，另外全年室温平均值远小于夏季白天最高温度，因此这种风扇存在过度的设计冗余，风阻大，进而影响了发电机组发电效率的提高。
实用新型内容
为克服现有固定叶片风扇的缺陷和不足，本实用新型提供了一种可调节的水轮发电机组冷却风扇，以提高发电机组的效率。
本实用新型所采用的技术方案是：一种可调节的水轮发电机组冷却风扇，包括风扇中心体、连接在风扇中心体上的叶片、操作力臂、传动销、同步操作环，所述叶片一端设有枢轴，所述风扇中心体的圆周方向上开有若干用于穿过枢轴的第一通孔，所述枢轴穿过第一通孔后，其端部通过一圆柱销与操作力臂的一端连接，所述操作力臂的另一端通过传动销与同步操作环连接。
优选地，所述枢轴分为三段，分别为叶片定位段、螺纹固定段、操作力臂固定段，所述叶片定位段上套设有特型轴瓦，所述螺纹固定段上旋紧有防脱螺母，所述操作力臂固定段通过一圆柱销与操作力臂的一端固定连接。
优选地，所述同步操作环圆周方向均布与叶片个数相同的凸耳，每个凸耳上设有用于穿过传动销的第二通孔，所述第二通孔的内径与传动销的外径过盈配合。
优选地，所述第一通孔均布在风扇中心体圆周方向上，其数量与叶片个数相同，所述特型轴瓦包括小径段和大径段，所述第一通孔的内径与特型轴瓦的小径段外径过盈配合。
优选地，所述特型轴瓦的内孔与叶片定位段为间隙配合，所述防脱螺母与特型轴瓦接触但不压紧。
优选地，所述操作力臂一端设有叶片轴孔，叶片轴孔的一侧开2mm宽缝隙，所述叶片轴孔套在枢轴的操作力臂固定段上并通过圆柱销定位，所述2mm宽缝隙通过一内六角螺栓压紧。
优选地，所述操作力臂另一端开有U型槽口，所述传动销随同步操作环上下移动时在U型槽口内滑动，带动操作力臂转动。
一种可调节的水轮发电机组冷却风扇的叶片调节方法，包括下述步骤：
1）当风量需求大时，同步操作环沿发电机轴向上移，传动销一同上移，传动销上移的同时在操作力臂的U型槽口中滑动，带动操作力臂逆时针旋转，进而带动叶片逆时针旋转，使叶片安放角变大，增加风量；
2）当负荷较小或室温较低时，同步操作环沿发电机轴向下移，减小叶片安放角，降低风量。
本实用新型将风扇设计成装配式结构，叶片采用可拆卸连接的方式安装在风扇中心体上，风扇中心体套设在发电机轴上。
叶片可绕枢轴的轴线旋转，即改变叶片的安装角度。在发电机组运行时，可根据实际的运行负荷、空气温度来改变叶片的安装角度，在满足发电机冷却风量要求的前提下使风扇的风阻损失尽可能的减小，进而提高发电机组的运行效益。
枢轴和风扇中心体轴孔之间设置特型轴瓦以精确定位并减少操作力矩。操作力臂一端抱紧在叶片枢轴上，保证操作可靠的前提下方便安装和调整。另一端与同步操作环通过传动销连接。同步操作环小幅度沿发电机轴轴线方向运动，带动操作力臂绕叶片枢轴轴线旋转，进而实现叶片安装角度的改变。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中风扇中心体与同步操作环连接处的示意图；
图3是同步操作环的结构示意图；
图4是叶片的结构示意图；
图5是风扇中心体的结构示意图；
图6是特型轴瓦的结构示意图；
图7是防脱螺母的结构示意图；
图8是操作力臂的结构示意图；
图9是传动销的结构示意图。
图中：1.发电机轴，2.同步操作环，3.叶片，4.风扇中心体，5.特型轴瓦，6.防脱螺母，7.内六角螺栓，8.圆柱销，9.操作力臂；10.传动销，11.叶片定位段，12.螺纹固定段，13.操作力臂固定段，14.凸耳，15.第二通孔，16.第一通孔，17.小径段，18.大径段，19.U型槽口，20.叶片轴孔，21.2mm宽缝隙。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1和2所示，一种可调节的水轮发电机组冷却风扇，包括风扇中心体4、连接在风扇中心体4上的叶片3、操作力臂9、传动销10、同步操作环2，叶片3一端设有枢轴，风扇中心体4的圆周方向上开有若干用于穿过枢轴的第一通孔16，枢轴穿过第一通孔16后，其端部通过一圆柱销8与操作力臂9的一端连接，操作力臂9的另一端通过传动销10与同步操作环2连接。枢轴分为三段，分别为叶片定位段11、螺纹固定段12、操作力臂固定段13，叶片定位段11上套设有特型轴瓦5，螺纹固定段12上旋紧有防脱螺母6，操作力臂固定段13通过一圆柱销8与操作力臂9的一端固定连接。同步操作环2圆周方向均布与叶片3个数相同的凸耳14，每个凸耳14上设有用于穿过传动销10的第二通孔15，第二通孔15的内径与传动销10的外径过盈配合。第一通孔16均布在风扇中心体4圆周方向上，其数量与叶片3个数相同，特型轴瓦5包括小径段17和大径段18，第一通孔16的内径与特型轴瓦5的小径段17外径过盈配合。特型轴瓦5的内孔与叶片定位段11为间隙配合，防脱螺母6与特型轴瓦5接触但不压紧。操作力臂9一端设有叶片轴孔20，叶片轴孔20的一侧开2mm宽缝隙21，叶片轴孔20套在枢轴的操作力臂固定段13上并通过圆柱销8定位，2mm宽缝隙21通过一内六角螺栓7压紧。操作力臂9另一端开有U型槽口19，传动销10随同步操作环2上下移动时在U型槽口19内滑动，带动操作力臂9转动。
一种可调节的水轮发电机组冷却风扇的叶片调节方法，包括下述步骤：
1）当风量需求大时，同步操作环沿发电机轴向上移，传动销一同上移，传动销上移的同时在操作力臂的U型槽口中滑动，带动操作力臂逆时针旋转，进而带动叶片逆时针旋转，使叶片安放角变大，增加风量；
2）当负荷较小或室温较低时，同步操作环沿发电机轴向下移，减小叶片安放角，降低风量。
本实用新型在零部件设计时，根据风量计算得到叶片的几何尺寸和个数，在叶片一端设置枢轴，枢轴分为三段，分别为定位段、螺纹固定端、操作力臂固定段，另外在操作力臂固定段打圆柱销孔，防止操作力臂窜动，如图4所示。
同步操作环圆周方向均布与叶片个数相同的孔，其孔的内径与传动销的外径是过盈配合，如图3所示。
风扇中心体周方向均布与叶片个数相同的孔，其孔的外径与特型轴瓦的外径是过盈配合，如图5所示。
特型轴瓦有两个工作面，其内孔与叶片定位段为间隙配合，精确定位叶片的同时使叶片可以绕叶片枢轴轴线旋转，如图6所示。
防脱螺母靠内螺纹与叶片枢轴连接，防脱螺母与特型轴瓦接触但不压紧，将叶片的离心力传递在特型轴瓦上，同时不影响叶片的转动，如图7所示。
操作力臂一端有叶片轴孔，孔的一侧开2mm宽缝隙，操作力臂另一端有U型槽口，如图8所示。安装时将操作力臂套在叶片枢轴上并调整到位，再用内六角螺栓压紧2mm宽缝隙，使操作力臂与叶片枢轴固定。
当风量需求大时，同步操作环沿发电机轴向上移，传动销一同上移。传动销上移的同时在操作力臂的U型槽口中滑动，带动操作力臂逆时针旋转（由发电机轴向外看），进而带动叶片逆时针旋转，使叶片安放角变大，增加风量。当负荷较小或室温较低时，同步操作环沿发电机轴向下移，减小叶片安放角，降低风量。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的改动或替换，都应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (7)
1.一种可调节的水轮发电机组冷却风扇，其特征在于：其包括风扇中心体、连接在风扇中心体上的叶片、操作力臂、传动销、同步操作环，所述叶片一端设有枢轴，所述风扇中心体的圆周方向上开有若干用于穿过枢轴的第一通孔，所述枢轴穿过第一通孔后，其端部通过一圆柱销与操作力臂的一端连接，所述操作力臂的另一端通过传动销与同步操作环连接。
2.根据权利要求1所述的一种可调节的水轮发电机组冷却风扇，其特征在于：所述枢轴分为三段，分别为叶片定位段、螺纹固定段、操作力臂固定段，所述叶片定位段上套设有特型轴瓦，所述螺纹固定段上旋紧有防脱螺母，所述操作力臂固定段通过一圆柱销与操作力臂的一端固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种可调节的水轮发电机组冷却风扇，其特征在于：所述同步操作环圆周方向均布与叶片个数相同的凸耳，每个凸耳上设有用于穿过传动销的第二通孔，所述第二通孔的内径与传动销的外径过盈配合。
4.根据权利要求2所述的一种可调节的水轮发电机组冷却风扇，其特征在于：所述第一通孔均布在风扇中心体圆周方向上，其数量与叶片个数相同，所述特型轴瓦包括小径段和大径段，所述第一通孔的内径与特型轴瓦的小径段外径过盈配合。
5.根据权利要求4所述的一种可调节的水轮发电机组冷却风扇，其特征在于：所述特型轴瓦的内孔与叶片定位段为间隙配合，所述防脱螺母与特型轴瓦接触但不压紧。
6.根据权利要求4所述的一种可调节的水轮发电机组冷却风扇，其特征在于：所述操作力臂一端设有叶片轴孔，叶片轴孔的一侧开2mm宽缝隙，所述叶片轴孔套在枢轴的操作力臂固定段上并通过圆柱销定位，所述2mm宽缝隙通过一内六角螺栓压紧。
7.根据权利要求6所述的一种可调节的水轮发电机组冷却风扇，其特征在于：所述操作力臂另一端开有U型槽口，所述传动销随同步操作环上下移动时在U型槽口内滑动，带动操作力臂转动。
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