CN210164566U - 一种新型水轮机连杆传动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型水轮机连杆传动结构，包括操作架，所述操作架的一周安装有四个接力器，所述接力器上设有控制装置，所述控制装置上设有U型块，四个U型块的一端共同固定有控制环，所述控制环的上端一周等间距固定有多个安装块，所述安装块的一侧设有两个连接环，两个连接环的相对一侧共同固定有连杆。本实用新型结构简单，构造合理，在不影响连杆强度的基础上减轻了连杆的质量，减少了接力器的耗损，且达到了通过少数接力器控制多数导叶角度的效果，有效的降低了成本，且能对导叶的角度进行精细的调节，以保持导叶和装置的最优配合，使发电效率最大化，使用效果更好。

Description

一种新型水轮机连杆传动结构

技术领域

本实用新型涉及水轮机技术领域，尤其涉及一种新型水轮机连杆传动结构。

背景技术

水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械，早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形—水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械，现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电，水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类，反击式水轮机又可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式，其中轴流转桨式水轮机最高效率有的已超过94％，因此运用较为广泛，其传动结构一般由装在转轮体内的油压接力器操作，可按水头和负荷变化作相应转动转轮叶片，以保持活动导叶转角和叶片转角间的最优配合，从而提高平均效率。

现有的传动结构大多采用单个油压接力器通过连杆控制单个叶片转动，油压接力器的数量较多，增加了成本，且现有传动结构的连杆为一体设置，质量较大，导致油压接力器的耗损加快，增加了维护的成本，且现有的油压接力器误差大，精度低，调节叶片的角度时无法达到精细调节的效果，存在影响发电效率的问题，为此，我们提出了一种新型水轮机连杆传动结构来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型水轮机连杆传动结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种新型水轮机连杆传动结构，包括操作架，所述操作架的一周安装有四个接力器，所述接力器上设有控制装置，所述控制装置上设有U型块，四个U型块的一端共同固定有控制环，所述控制环的上端一周等间距固定有多个安装块，所述安装块的一侧设有两个连接环，两个连接环的相对一侧共同固定有连杆，且其中一个连接环转动套接在安装块上，所述连杆的一侧贯穿设有五个开口，且五个开口交错设置，所述连杆的一侧设有安装槽，所述安装槽内安装有加强杆，另一个连接环内转动连接有转动板，所述转动板的一侧设有传动装置。

优选地，所述控制装置包括固定在接力器上端的直线位移传感器，所述直线位移传感器的一端贯穿设有连接板，所述直线位移传感器的一端贯穿设有两个固定板，且两个固定板的相对一侧分别抵触在连接板的两侧，所述接力器的活塞杆末端设有连接块，所述接力器的活塞杆末端设有凹槽，所述凹槽内设有内螺纹，所述连接块的一端固定有螺杆，且螺杆的一端贯穿连接板并螺合至凹槽内，所述连接块和U型块互相咬合，且连接块和U型块通过连接轴转动连接。

优选地，所述传动装置包括设置在转动板下端的顶盖，所述顶盖的一侧套设有套筒，所述转动板的一侧贯穿设有安装孔，同一侧的安装孔和套筒内共同安装有上轴。

优选地，多个上轴的下端均固定有导叶，所述导叶的下端固定有下轴，所述导叶的下端设有底环，所述底环的上端设有多个转动槽，多个下轴分别转动连接在对应的转动槽内。

优选地，多个安装孔内的一侧均固定有键块，所述上轴的上端一侧设有键槽，多个键块分别安装在对应的键槽内。

优选地，所述转动板的一侧贯穿设有剪断销。

优选地，所述上轴、导叶和下轴为一体成型。

优选地，所述连接块和螺杆通过焊接一体成型。

优选地，所述连杆和两个连接环为一体成型。

优选地，所述加强杆采用低合金高强度结构钢材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过连接块、控制环、连杆、传动装置和控制装置的配合，可达到通过少数接力器控制多数导叶角度的效果，且连杆质量强，延长了接力器的使用寿命，解决了油压接力器的数量较多，且连杆质量较大，导致油压接力器的耗损加快，增加了维护的成本的问题，有效的降低了成本，延长了装置的使用寿命，提高了发电效率；

2、通过接力器、直线位移传感器、连接板和导叶的配合，直线位移传感器可使接力器对导叶角度进行精细的调节，从而使发电效率最大化，解决了现有的油压接力器误差大，精度低，无法精细调节叶片的角度，存在影响发电效率的问题，有效的提高了发电效率，使用效果更好；

综上所述，本实用新型结构简单，构造合理，在不影响连杆强度的基础上减轻了连杆的质量，减少了接力器的耗损，且达到了通过少数接力器控制多数导叶角度的效果，有效的降低了成本，且能对导叶的角度进行精细的调节，以保持导叶和装置的最优配合，使发电效率最大化，使用效果更好。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种新型水轮机连杆传动结构的俯视图；

图2为本实用新型提出的一种新型水轮机连杆传动结构的内部结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种新型水轮机连杆传动结构的连杆的结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种新型水轮机连杆传动结构的接力器的结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种新型水轮机连杆传动结构的A处结构放大图。

图中：1操作架、2控制环、3接力器、4U型块、5安装块、6连接块、7转动板、8顶盖、9连杆、10上轴、11连接环、12连接板、13固定板、14螺杆、15开口、16加强杆、17直线位移传感器、18键槽、19键块、20套筒、21底环、22导叶、23剪断销、24安装孔、25下轴、26连接轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1、2、3、4、5，一种新型水轮机连杆传动结构，包括操作架1，操作架1的一周安装有四个接力器3，接力器3上设有控制装置，可精确控制导叶22转动的角度，便于发电效率最大化，控制装置上设有U型块4，四个U型块4的一端共同固定有控制环2，通过四个接力器3和控制环2可达到通过少数接力器3控制多数导叶22角度的效果，降低了接力器3的使用数量，从而有效的降低了成本；

控制环2的上端一周等间距固定有多个安装块5，安装块5的一侧设有两个连接环11，两个连接环11的相对一侧共同固定有连杆9，且其中一个连接环11转动套接在安装块5上，当四个接力器3的活塞杆推动连接块6时，四个连接块6通过U型块4带动控制环2转动，从而便于通过控制环2带动多个连杆9转动，进而对导叶22的角度进行调节，连杆9的一侧贯穿设有五个开口15，且五个开口15交错设置，通过设置五个开口15降低了连杆9的质量，避免因质量较大而加速了接力器3的耗损，有效的降低了维护的成本；

连杆9的一侧设有安装槽，安装槽内安装有加强杆16，加强杆16可在减轻连杆9质量的基础上增强连杆9的强度，延长连杆9的使用寿命，另一个连接环11内转动连接有转动板7，转动板7的一侧设有传动装置，连杆9通过传动装置可便于调节导叶22的角度。

本实用新型中，控制装置包括固定在接力器3上端的直线位移传感器17，直线位移传感器17是将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值，从而把直线机械位移量转换成电信号的产品，在油缸位置测量与反馈系统中也有大量的应用案例，可与外置式变模块配套使用，直接输出标准的电压或者电流信号，实现设备的精密测量与精确控制，从而精确地控制接力器3的活塞杆运动，进而准备的调节导叶22的角度，以保持导叶22和装置的最优配合，从而提升发电效率；

直线位移传感器17的一端贯穿设有连接板12，直线位移传感器17的一端贯穿设有两个固定板13，且两个固定板13的相对一侧分别抵触在连接板12的两侧，接力器3的活塞杆末端设有连接块6，连接块6便于带动控制环2转动，接力器3的活塞杆末端设有凹槽，凹槽内设有内螺纹，连接块6的一端固定有螺杆14，且螺杆14的一端贯穿连接板12并螺合至凹槽内，便于安装，连接块6和U型块4互相咬合，且连接块6和U型块4通过连接轴26转动连接，便于在接力器3活塞杆的推动下使控制环2转动，进而调节导叶22的角度。

本实用新型中，传动装置包括设置在转动板7下端的顶盖8，顶盖8的一侧套设有套筒20，转动板7的一侧贯穿设有安装孔24，同一侧的安装孔24和套筒20内共同安装有上轴10，便于上轴10的转动，多个上轴10的下端均固定有导叶22，导叶22可按水头和负荷变化作相应转动，以保持导叶22和装置的最优配合，从而提升发电效率；

导叶22的下端固定有下轴25，导叶22的下端设有底环21，底环21的上端设有多个转动槽，多个下轴25分别转动连接在对应的转动槽内，便于导叶22的转动，多个安装孔24内的一侧均固定有键块19，上轴10的上端一侧设有键槽18，多个键块19分别安装在对应的键槽18内，通过键槽18与键块19的配合，便于转动板7转动时带动上轴10转动，进而带动导叶22转动达到调节角度的效果。

实施例2

参照图1、2、3、4、5，一种新型水轮机连杆传动结构，包括操作架1，操作架1的一周安装有四个接力器3，接力器3上设有控制装置，可精确控制导叶22转动的角度，便于发电效率最大化，控制装置上设有U型块4，四个U型块4的一端共同固定有控制环2，通过四个接力器3和控制环2可达到通过少数接力器3控制多数导叶22角度的效果，降低了接力器3的使用数量，从而有效的降低了成本；

控制环2的上端一周等间距固定有多个安装块5，安装块5的一侧设有两个连接环11，两个连接环11的相对一侧共同固定有连杆9，且其中一个连接环11转动套接在安装块5上，当四个接力器3的活塞杆推动连接块6时，四个连接块6通过U型块4带动控制环2转动，从而便于通过控制环2带动多个连杆9转动，进而对导叶22的角度进行调节，连杆9的一侧贯穿设有五个开口15，且五个开口15交错设置，通过设置五个开口15降低了连杆9的质量，避免因质量较大而加速了接力器3的耗损，有效的降低了维护的成本；

连杆9的一侧设有安装槽，安装槽内安装有加强杆16，加强杆16可在减轻连杆9质量的基础上增强连杆9的强度，延长连杆9的使用寿命，另一个连接环11内转动连接有转动板7，转动板7的一侧设有传动装置，连杆9通过传动装置可便于调节导叶22的角度。

本实用新型中，控制装置包括固定在接力器3上端的直线位移传感器17，直线位移传感器17是将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值，从而把直线机械位移量转换成电信号的产品，在油缸位置测量与反馈系统中也有大量的应用案例，可与外置式变模块配套使用，直接输出标准的电压或者电流信号，实现设备的精密测量与精确控制，从而精确地控制接力器3的活塞杆运动，进而准备的调节导叶22的角度，以保持导叶22和装置的最优配合，从而提升发电效率；

直线位移传感器17的一端贯穿设有连接板12，直线位移传感器17的一端贯穿设有两个固定板13，且两个固定板13的相对一侧分别抵触在连接板12的两侧，接力器3的活塞杆末端设有连接块6，连接块6便于带动控制环2转动，接力器3的活塞杆末端设有凹槽，凹槽内设有内螺纹，连接块6的一端固定有螺杆14，且螺杆14的一端贯穿连接板12并螺合至凹槽内，便于安装，连接块6和U型块4互相咬合，且连接块6和U型块4通过连接轴26转动连接，便于在接力器3活塞杆的推动下使控制环2转动，进而调节导叶22的角度。

本实用新型中，传动装置包括设置在转动板7下端的顶盖8，顶盖8的一侧套设有套筒20，转动板7的一侧贯穿设有安装孔24，同一侧的安装孔24和套筒20内共同安装有上轴10，便于上轴10的转动，多个上轴10的下端均固定有导叶22，导叶22可按水头和负荷变化作相应转动，以保持导叶22和装置的最优配合，从而提升发电效率；

导叶22的下端固定有下轴25，导叶22的下端设有底环21，底环21的上端设有多个转动槽，多个下轴25分别转动连接在对应的转动槽内，便于导叶22的转动，多个安装孔24内的一侧均固定有键块19，上轴10的上端一侧设有键槽18，多个键块19分别安装在对应的键槽18内，通过键槽18与键块19的配合，便于转动板7转动时带动上轴10转动，进而带动导叶22转动达到调节角度的效果。

本实用新型中，转动板7的一侧贯穿设有剪断销23，在正常操作力作用下，剪断销23能正常工作，当超过正常操作力1.5倍时，剪断销23连同装在其中的信号装置在危险断面破断并发出信号，起到保护其他导叶22的作用，上轴10、导叶22和下轴25为一体成型，连接块6和螺杆14通过焊接一体成型，与实施例1相比，本实施例能通过剪断销23有效的预警并保护导叶22，且通过一体成型的设置提高了装置的强度，有效的延长了使用寿命。

实施例3

参照图1、2、3、4、5，一种新型水轮机连杆传动结构，包括操作架1，操作架1的一周安装有四个接力器3，接力器3上设有控制装置，可精确控制导叶22转动的角度，便于发电效率最大化，控制装置上设有U型块4，四个U型块4的一端共同固定有控制环2，通过四个接力器3和控制环2可达到通过少数接力器3控制多数导叶22角度的效果，降低了接力器3的使用数量，从而有效的降低了成本；

控制环2的上端一周等间距固定有多个安装块5，安装块5的一侧设有两个连接环11，两个连接环11的相对一侧共同固定有连杆9，且其中一个连接环11转动套接在安装块5上，当四个接力器3的活塞杆推动连接块6时，四个连接块6通过U型块4带动控制环2转动，从而便于通过控制环2带动多个连杆9转动，进而对导叶22的角度进行调节，连杆9的一侧贯穿设有五个开口15，且五个开口15交错设置，通过设置五个开口15降低了连杆9的质量，避免因质量较大而加速了接力器3的耗损，有效的降低了维护的成本；

连杆9的一侧设有安装槽，安装槽内安装有加强杆16，加强杆16可在减轻连杆9质量的基础上增强连杆9的强度，延长连杆9的使用寿命，另一个连接环11内转动连接有转动板7，转动板7的一侧设有传动装置，连杆9通过传动装置可便于调节导叶22的角度。

本实用新型中，控制装置包括固定在接力器3上端的直线位移传感器17，直线位移传感器17是将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值，从而把直线机械位移量转换成电信号的产品，在油缸位置测量与反馈系统中也有大量的应用案例，可与外置式变模块配套使用，直接输出标准的电压或者电流信号，实现设备的精密测量与精确控制，从而精确地控制接力器3的活塞杆运动，进而准备的调节导叶22的角度，以保持导叶22和装置的最优配合，从而提升发电效率；

直线位移传感器17的一端贯穿设有连接板12，直线位移传感器17的一端贯穿设有两个固定板13，且两个固定板13的相对一侧分别抵触在连接板12的两侧，接力器3的活塞杆末端设有连接块6，连接块6便于带动控制环2转动，接力器3的活塞杆末端设有凹槽，凹槽内设有内螺纹，连接块6的一端固定有螺杆14，且螺杆14的一端贯穿连接板12并螺合至凹槽内，便于安装，连接块6和U型块4互相咬合，且连接块6和U型块4通过连接轴26转动连接，便于在接力器3活塞杆的推动下使控制环2转动，进而调节导叶22的角度。

本实用新型中，传动装置包括设置在转动板7下端的顶盖8，顶盖8的一侧套设有套筒20，转动板7的一侧贯穿设有安装孔24，同一侧的安装孔24和套筒20内共同安装有上轴10，便于上轴10的转动，多个上轴10的下端均固定有导叶22，导叶22可按水头和负荷变化作相应转动，以保持导叶22和装置的最优配合，从而提升发电效率；

导叶22的下端固定有下轴25，导叶22的下端设有底环21，底环21的上端设有多个转动槽，多个下轴25分别转动连接在对应的转动槽内，便于导叶22的转动，多个安装孔24内的一侧均固定有键块19，上轴10的上端一侧设有键槽18，多个键块19分别安装在对应的键槽18内，通过键槽18与键块19的配合，便于转动板7转动时带动上轴10转动，进而带动导叶22转动达到调节角度的效果。

本实用新型中，连杆9和两个连接环11为一体成型，加强杆16采用低合金高强度结构钢材料制成，低合金高强度结构钢强度高、自重轻、塑性和韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载，与实施例1相比，本实施例的加强杆16通过采用低合金高强度结构钢材料，有效的降低了连杆9的质量，提高了连杆9的强度，且通过一体成型更进一步的提升了连杆9的强度，避免了因质量过大加速了接力器3的耗损，有效的延长了连杆9和接力器3的使用寿命。

本实用新型中，使用时，直线位移传感器可通过接力器3精确的调节导叶22的角度，以保持导叶22和装置的最优配合，从而提升发电效率，四个接力器3的活塞杆分别带动四个连接块6移动，进而四个连接块6通过四个U型块4共同带动控制环2转动，控制环2通过安装块5带动多个连杆9转动，连杆9带动转动板7，在键块19和键槽18的配合下，转动板7带动上轴10转动，从而上轴10带动导叶22转动，可按水头和负荷变化调节至最佳角度，使发电效率最大化。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型水轮机连杆传动结构，包括操作架(1)，其特征在于：所述操作架(1)的一周安装有四个接力器(3)，所述接力器(3)上设有控制装置，所述控制装置上设有U型块(4)，四个U型块(4)的一端共同固定有控制环(2)，所述控制环(2)的上端一周等间距固定有多个安装块(5)，所述安装块(5)的一侧设有两个连接环(11)，两个连接环(11)的相对一侧共同固定有连杆(9)，且其中一个连接环(11)转动套接在安装块(5)上，所述连杆(9)的一侧贯穿设有五个开口(15)，且五个开口(15)交错设置，所述连杆(9)的一侧设有安装槽，所述安装槽内安装有加强杆(16)，另一个连接环(11)内转动连接有转动板(7)，所述转动板(7)的一侧设有传动装置。

2.根据权利要求1所述的一种新型水轮机连杆传动结构，其特征在于，所述控制装置包括固定在接力器(3)上端的直线位移传感器(17)，所述直线位移传感器(17)的一端贯穿设有连接板(12)，所述直线位移传感器(17)的一端贯穿设有两个固定板(13)，且两个固定板(13)的相对一侧分别抵触在连接板(12)的两侧，所述接力器(3)的活塞杆末端设有连接块(6)，所述接力器(3)的活塞杆末端设有凹槽，所述凹槽内设有内螺纹，所述连接块(6)的一端固定有螺杆(14)，且螺杆(14)的一端贯穿连接板(12)并螺合至凹槽内，所述连接块(6)和U型块(4)互相咬合，且连接块(6)和U型块(4)通过连接轴(26)转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型水轮机连杆传动结构，其特征在于，所述传动装置包括设置在多个转动板(7)下端的顶盖(8)，所述顶盖(8)的一侧套设有套筒(20)，多个转动板(7)的一侧均贯穿设有安装孔(24)，同一侧的安装孔(24)和套筒(20)内共同安装有上轴(10)。

4.根据权利要求3所述的一种新型水轮机连杆传动结构，其特征在于，多个上轴(10)的下端均固定有导叶(22)，所述导叶(22)的下端固定有下轴(25)，所述导叶(22)的下端设有底环(21)，所述底环(21)的上端设有多个转动槽，多个下轴(25)分别转动连接在对应的转动槽内。

5.根据权利要求3所述的一种新型水轮机连杆传动结构，其特征在于，多个安装孔(24)内的一侧均固定有键块(19)，所述上轴(10)的上端一侧设有键槽(18)，多个键块(19)分别安装在对应的键槽(18)内。

6.根据权利要求1所述的一种新型水轮机连杆传动结构，其特征在于，所述转动板(7)的一侧贯穿设有剪断销(23)。

7.根据权利要求4所述的一种新型水轮机连杆传动结构，其特征在于，所述上轴(10)、导叶(22)和下轴(25)为一体成型。

8.根据权利要求2所述的一种新型水轮机连杆传动结构，其特征在于，所述连接块(6)和螺杆(14)通过焊接一体成型。

9.根据权利要求1所述的一种新型水轮机连杆传动结构，其特征在于，所述连杆(9)和两个连接环(11)为一体成型。

10.根据权利要求1所述的一种新型水轮机连杆传动结构，其特征在于，所述加强杆(16)采用低合金高强度结构钢材料制成。

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