CN211343194U - 一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮；属于水轮机技术领域；其技术要点包括包括轮毂和沿周向间隔且活动连接在轮毂上的若干片桨叶，所述轮毂内沿轴向活动穿设有传动杆，传动杆上端延伸至轮毂外并与伸缩驱动机构连接联动；传动杆下端连接有操作架，在轮毂内成形有环形安装腔，位于环形安装腔内的各桨叶转轴上固定连接有转臂，所述操作架与各转臂之间通过联动机构连接，当传动杆伸缩移动时，操作架与联动机构带动转臂旋转进而控制桨叶的开、关转角；本实用新型旨在提供一种结构紧凑、使用方便且效果良好的高油压桨叶操作控制的水轮机转轮；用于转桨式水轮机。

Description

一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮

技术领域

本实用新型涉及一种水轮机转轮，更具体地说，尤其涉及一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮。

背景技术

现有的转桨式水轮机，桨叶操作形式主要有活塞式和缸动式两种，操作油压由2.5MPa、4.0MPa，发展到近二十年的6.3MPa。随着水轮机的转轮技术发展，转桨式水轮机的转轮性能指标越来越优，轮毂比越来越小，提高操作油压及更改操作方式势在必行。由于现在科学技术进步，液压元件、密封材料、自润滑材料等高新技术的应用及使用成熟，为提高水轮机桨叶操作油压及优化操作结构打下了基础。16MPa高油压单调调速器已经是成熟技术，对于双调机组，迫切需要桨叶也采用16MPa高油压操作，同时解决转桨机组桨叶漏油对环境污染的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑、使用方便且效果良好的高油压桨叶操作控制的水轮机转轮。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮，包括轮毂和沿周向间隔且活动连接在轮毂上的若干片桨叶，所述轮毂内沿轴向活动穿设有传动杆，传动杆上端延伸至轮毂外并与伸缩驱动机构连接联动；

传动杆下端连接有操作架，在轮毂内成形有环形安装腔，位于环形安装腔内的各桨叶转轴上固定连接有转臂，所述操作架与各转臂之间通过联动机构连接，当传动杆伸缩移动时，操作架与联动机构带动转臂旋转进而控制桨叶的开、关转角。

上述的一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮中，所述伸缩驱动机构由设置在外部发电机端的高油压接力器、设置在高油压接力器上的电液执行器和设置在电液执行器上端的桨叶位移传感器组成；所述高油压接力器通过电液执行器与外部调速器的压力油导通连接；所述桨叶位移传感器与外部调速器电路连接。

上述的一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮中，所述联动机构由沿操作架周向间隔均布且与各转臂一一对应的铰接座和分别铰接在铰接座和转臂之间的连杆组成。

上述的一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮中，所述传动杆与轮毂内孔接触部的上下两端均设置有第一自润滑轴套。

上述的一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮中，位于环形安装腔两边的各桨叶转轴与轮毂的接触部均设置有第二自润滑轴套。

上述的一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮中，各桨叶转轴与轮毂的接触部外侧设置有自润滑密封圈。

本实用新型采用上述结构后，与现有技术相比，具有下述的优点：

(1)高油压接力器独立布置在发电机端，使转轮与操作油完全分隔开，实现转轮体内无油桨叶动作，很好地解决了转轮叶片密封在运行中漏油对环境的污染问题。

(2)由于驱动桨叶的高油压接力器外移，轮毂内部结构布置优化，从而能够缩小转轮轮毂比，增加过流量，提高机组出力及性能。

(3)导叶与桨叶的操作油压等级相同，把机组的操作油压等级提高到16MPa，从而实现调速器结构的优化。油压装置的容积大为减小，电站节省6.3MPa或4.0MPa的供气系统。

(4)活动部分轴套采用自润滑轴套，桨叶密封采用自润滑密封圈，保证了转轮操作机构在轮毂无油环境下正常工作。

本实用新型的高油压调桨机组结构作为转桨式水轮机操作中的一个新的结构形式，适用于所有中、小型贯流转桨式机组和轴流转桨式机组的桨叶操作，今后还将推广应用到大型贯流转桨式机组和轴流转桨式机组。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图。

图中：1、轮毂；2、桨叶；3、传动杆；4、伸缩驱动机构；4a、高油压接力器；4b、电液执行器；4c、桨叶位移传感器；5、操作架；6、环形安装腔；7、转臂；8、联动机构；8a、铰接座；8b、连杆；9、第一自润滑轴套；10、第二自润滑轴套；11、自润滑密封圈。

具体实施方式

参阅图1所示，本实用新型的一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮，包括轮毂1和沿周向间隔且活动连接在轮毂1上的若干片桨叶2。所述轮毂1内沿轴向活动穿设有传动杆3，传动杆3上端延伸至轮毂外并与伸缩驱动机构4连接联动。在本实施例中，所述伸缩驱动机构4由设置在外部发电机端的高油压接力器4a、设置在高油压接力器4a上的电液执行器4b和设置在电液执行器4b上端的桨叶位移传感器4c组成；所述高油压接力器4a通过电液执行器4b与外部调速器的压力油导通连接；所述桨叶位移传感器4c与外部调速器电路连接。高油压接力器独立布置在发电机端，使转轮与操作油完全分隔开，实现转轮体内无油桨叶动作，很好地解决了转轮叶片密封在运行中漏油对环境的污染问题。同时，由于驱动桨叶的高油压接力器外移，轮毂内部结构布置优化，从而能够缩小转轮轮毂比，增加过流量，提高机组出力及性能。导叶与桨叶的操作油压等级相同，把机组的操作油压等级提高到16MPa，从而实现调速器结构的优化。油压装置的容积大为减小，电站节省6.3MPa或4.0MPa的供气系统。

传动杆3下端连接有操作架5，在轮毂1内成形有环形安装腔6，位于环形安装腔6内的各桨叶2转轴上固定连接有转臂7，所述操作架5与各转臂7之间通过联动机构8连接，当传动杆3伸缩移动时，操作架5与联动机构8带动转臂7旋转进而控制桨叶2的开、关转角。

优选地，所述联动机构8由沿操作架5周向间隔均布且与各转臂7一一对应的铰接座8a和分别铰接在铰接座8a和转臂7之间的连杆8b组成。

同时，在传动杆3与轮毂1内孔接触部的上下两端均设置有第一自润滑轴套9。位于环形安装腔6两边的各桨叶2转轴与轮毂1的接触部均设置有第二自润滑轴套10。在各桨叶2转轴与轮毂1的接触部外侧设置有自润滑密封圈11。采用自润滑轴套结合自润滑密封圈，保证了转轮操作机构在轮毂无油环境下正常工作。

工作时，来自调速器的压力油，通过电液执行器进入高油压接力器。当调速器的压力油进入高油压接力器的上腔，活塞向下移动，带动传动杆、操作架向下移动，并带动连杆向下移动，连杆带动转臂及桨叶逆时针转动(从转轮中心向外看)，操作桨叶开启。当调速器的压力油进入高油压接力器的下腔，活塞向上移动，带动传动杆、操作架向上移动，并带动连杆向上移动，连杆带动转臂及桨叶顺时针转动(从转轮中心向外看)，操作桨叶关闭。设置在电液执行器端部的桨叶位移传感器将移动的位置反馈给调速器，控制桨叶的开、关转角，达到桨叶与导叶协联。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (6)

1.一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮，包括轮毂(1)和沿周向间隔且活动连接在轮毂(1)上的若干片桨叶(2)，其特征在于，所述轮毂(1)内沿轴向活动穿设有传动杆(3)，传动杆(3)上端延伸至轮毂外并与伸缩驱动机构(4)连接联动；

传动杆(3)下端连接有操作架(5)，在轮毂(1)内成形有环形安装腔(6)，位于环形安装腔(6)内的各桨叶(2)转轴上固定连接有转臂(7)，所述操作架(5)与各转臂(7)之间通过联动机构(8)连接，当传动杆(3)伸缩移动时，操作架(5)与联动机构(8)带动转臂(7)旋转进而控制桨叶(2)的开、关转角。

2.根据权利要求1所述的一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮，其特征在于，所述伸缩驱动机构(4)由设置在外部发电机端的高油压接力器(4a)、设置在高油压接力器(4a)上的电液执行器(4b)和设置在电液执行器(4b)上端的桨叶位移传感器(4c)组成；所述高油压接力器(4a)通过电液执行器(4b)与外部调速器的压力油导通连接；所述桨叶位移传感器(4c)与外部调速器电路连接。

3.根据权利要求1所述的一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮，其特征在于，所述联动机构(8)由沿操作架(5)周向间隔均布且与各转臂(7)一一对应的铰接座(8a)和分别铰接在铰接座(8a)和转臂(7)之间的连杆(8b)组成。

4.根据权利要求1所述的一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮，其特征在于，所述传动杆(3)与轮毂(1)内孔接触部的上下两端均设置有第一自润滑轴套(9)。

5.根据权利要求1所述的一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮，其特征在于，位于环形安装腔(6)两边的各桨叶(2)转轴与轮毂(1)的接触部均设置有第二自润滑轴套(10)。

6.根据权利要求1或5所述的一种高油压桨叶操作控制的水轮机转轮，其特征在于，各桨叶(2)转轴与轮毂(1)的接触部外侧设置有自润滑密封圈(11)。

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