CN217898060U - 一种水轮机应急制动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水轮机应急制动装置，包括壳体，所述壳体内竖直设有主轴，所述主轴的外壁上固定连接有圆盘，所述壳体的左右两侧内壁上均设有安装块，两个所述安装块的相邻面均设有安装槽，两个所述安装槽的相背侧内壁上均设有电磁铁，两个所述安装槽内均设有卡块，两个所述卡块与对应的安装槽的内壁滑动连接。该装置利用电磁铁的磁力推动卡块进入至卡槽内从而达到对飞轮快速制动的目的，且当飞轮转速较快时，摩擦层和弧形块的设置也能够使得飞轮的速度快速较低后再进行希纳维，通过第三弹簧的设置，使得每次对飞轮进行制动后存在一定的缓冲区域，从而避免卡死过快导致飞轮损坏的情况出现。
Description
技术领域
本实用新型涉及水力发电技术领域，尤其涉及一种水轮机应急制动装置。
背景技术
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，由于飞轮的转动惯性很大，所以当导叶间隙完全关闭后，飞轮仍然会继续自转很长一段时间，这样对水轮机组会产生很大的伤害，因此需要对水轮机进行制动，然后现有的水轮机制动方式仍然存在以下问题：
现有的水轮机制动方式大多采用制动片与飞轮间的摩擦力从而使得飞轮的速度慢慢降低达到制动的目的，由于制动片在制动的过程中与飞轮间的摩擦力较大，因此当飞轮在高速转动时进行制动会导致制动片与飞轮间的磨损较为严重，同时这种制动方式使得飞轮停止所需的时间也较久，因此如何合理的解决这个问题是我们所需要考虑的。
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，而提出的一种水轮机应急制动装置，该装置利用电磁铁的磁力推动卡块进入至卡槽内从而达到对飞轮快速制动的目的，且当飞轮转速较快时，摩擦层和弧形块的设置也能够使得飞轮的速度快速较低后再进行希纳维，通过第三弹簧的设置，使得每次对飞轮进行制动后存在一定的缓冲区域，从而避免卡死过快导致飞轮损坏的情况出现。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种水轮机应急制动装置，包括壳体，所述壳体内竖直设有主轴，所述主轴的外壁上固定连接有圆盘，所述壳体的左右两侧内壁上均设有安装块，两个所述安装块的相邻面均设有安装槽，两个所述安装槽的相背侧内壁上均设有电磁铁，两个所述安装槽内均设有卡块，两个所述卡块与对应的安装槽的内壁滑动连接，两个所述卡块与对应电磁铁的相邻面通过第一弹簧弹性连接。
优选地，所述圆盘的侧壁上对称设有两个卡槽。
优选地，两个所述卡块的相邻面均设有摩擦层。
优选地，所述壳体的下端固定连接有底环，所述底环的下端固定连接有转轮室，所述转轮室的下端连通有尾水管，所述主轴的下端延伸至转轮室内并固定连接有转轮体，所述转轮体的侧壁沿其轴向设有多个叶片。
优选地，两个所述卡块具有磁性，两个所述电磁铁通电后与对应卡块的相邻面同性相斥。
优选地，所述壳体的左右两侧均设有矩形盒，两个所述矩形盒内均设有活塞，两个所述活塞与对应矩形盒的内壁密封滑动连接，两个所述活塞的相邻面与对应矩形盒靠近安装块的一侧内壁通过第二弹簧弹性连接。
优选地，所述壳体的左右两侧内壁上均转动连接有转动杆，两个所述转动杆的下端均固定连接有压块，所述圆盘的上端设有与压块相配合的环形槽。
优选地，所述壳体的左右两侧内壁上均设有弧形块，所述弧形块内设有弧形槽，两个所述弧形槽内均设有弧形杆，两个所述弧形杆与对应弧形槽的内壁密封滑动连接，两个所述弧形杆的下端与对应转动杆的上端固定连接。
优选地，两个所述矩形盒的相邻侧空间与对应弧形槽通过连接管连通，两个所述矩形盒的相背侧空间与外界通过通口连通。
优选地，所述壳体的侧壁上设有滑槽，两个所述滑槽内均设有滑块，两个所述滑块与对应滑槽的内壁滑动连接，两个所述滑块相邻侧与对应安装块固定连接，两个所述滑块与对应滑槽的内壁通过第三弹簧弹性连接。
与现有的技术相比，本装置的优点在于：
1、与现有技术相比，通过电磁铁和卡块的设置，使得每次导叶关闭后，可以快速的对飞轮进行限位，使得飞轮停止转动，进而减少由于惯性导致飞轮自转使得水轮机组使用寿命缩短的情况出现；
2、与现有技术相比，通过压块的设置，使得在圆盘自转时，与两个摩擦层向配合，使得飞轮的速度能够以较快的速度降低后再被卡死，进而进一步减少飞轮制动的时间；
3、与现有技术相比，通过第三弹簧的弹性作用，从而在每次飞轮开始后依然会继续转动一段时间，且速度越来越慢，使得对飞轮的卡死起到一个缓冲的作用，进而避免突然对飞轮卡死导致飞轮损坏的情况出现。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种水轮机应急制动装置的结构示意图；
图2为图1中A处的放大结构示意图；
图3为本实用新型实施例2的结构示意图；
图4为图3中B处的放大结构示意图；
图5为本实用新型实施例3结构的示意图；
图6为图5中C-C向截面图。
图中：1壳体、2主轴、3圆盘、4底环、5转轮室、6转轮体、7叶片、8尾水管、9卡槽、10安装块、11电磁铁、12第一弹簧、13卡块、14环形槽、15压块、16矩形盒、17第二弹簧、18活塞、19连接管、20弧形块、21弧形槽、22弧形杆、23转动杆、24滑槽、25滑块、26第三弹簧。
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1-2，一种水轮机应急制动装置，包括壳体1，壳体1内竖直设有主轴2，主轴2为现有水轮机组内的飞轮的转轴，主轴2的外壁上固定连接有圆盘3，壳体1的左右两侧内壁上均设有安装块10，两个安装块10的相邻面均设有安装槽，两个安装槽的相背侧内壁上均设有电磁铁11，两个安装槽内均设有卡块13，两个卡块13与对应的安装槽的内壁滑动连接，两个卡块13与对应电磁铁11的相邻面通过第一弹簧12弹性连接，壳体1的下端固定连接有底环4，底环4的侧壁上设有多个导叶，底环4的下端固定连接有转轮室5，转轮室5的下端连通有尾水管8，主轴2的下端延伸至转轮室5内并固定连接有转轮体6，转轮体6的侧壁沿其轴向设有多个叶片7。
其中，两个卡块13的相邻面均设有摩擦层。
其中，壳体1的下端固定连接有底环4，底环4的下端固定连接有转轮室5，转轮室5的下端连通有尾水管8，主轴2的下端延伸至转轮室5内并固定连接有转轮体6，转轮体6的侧壁沿其轴向设有多个叶片7。
其中，两个卡块13具有磁性，两个电磁铁11通电后与对应卡块13的相邻面同性相斥，通过两个电磁铁11的电流较大，对对应卡块13的斥力较大。
本实用新型可通过以下操作方式阐述其功能原理：当导叶间隙关闭时，此时飞轮仍然会以较快的速度旋转，此时可以启动两个电磁铁11，使得两个电磁铁11通电对对应的卡块13产生一个斥力的作用，从而使得两个卡块13相对移动与圆盘3的侧壁接触，由于两个卡块13上摩擦层的作用，对圆盘3进行初步降速处理，从而使得主轴2和飞轮的转速降低；
当圆盘3转速转动较快时，此时卡块13与卡槽9对应的时间较短，无法确保卡块13卡入至卡槽9内，当圆盘3的转速降低后，此时卡块13与卡槽9对齐后，在电磁铁11对卡块13的斥力作用下，使得卡块13进入至卡槽9内，从而对飞轮和主轴2达到一个快速制动的目的。
实施例2
参照图3-4，本实施例与实施例1的不同之处在于，壳体1的左右两侧均设有矩形盒16，两个矩形盒16内均设有活塞18，两个活塞18与对应矩形盒16的内壁密封滑动连接，两个活塞18的相邻面与对应矩形盒16靠近安装块10的一侧内壁通过第二弹簧17弹性连接，第二弹簧17的弹性系数较大，使得在电磁铁11断电时不会由于压块15的重力导致转动杆23发生转动，壳体1的左右两侧内壁上均转动连接有转动杆23，两个转动杆23的下端均固定连接有压块15，圆盘3的上端设有与压块15相配合的环形槽14，壳体1的左右两侧内壁上均设有弧形块20，弧形块20内设有弧形槽21，两个弧形槽21内均设有弧形杆22，两个弧形杆22与对应弧形槽21的内壁密封滑动连接，两个弧形杆22的下端与对应转动杆23的上端固定连接，两个矩形盒16的相邻侧空间与对应弧形槽21通过连接管19连通，两个矩形盒16的相背侧空间与外界通过通口连通。
本实施例中，当两个电磁铁11通电后，此时会对吸引两个活塞18相对移动，从而使得两个矩形盒16相邻侧空间的气体通过连接管19进入至弧形槽21内，使得两个弧形杆22带动转动杆23向下转动，此时压块15进入至环形槽14内，由于压块15的重量较大，从而压块15对环形槽14的内底部压力较大，使得圆盘3转速较低的速度更快，从而使得飞轮能够更快的速度完成制动的过程。
实施例3
参照图5-6，本实施例与实施例1的不同之处在于，壳体1的侧壁上设有滑槽24，两个滑槽24内均设有滑块25，两个滑块25与对应滑槽24的内壁滑动连接，两个滑块25相邻侧与对应安装块10固定连接，两个滑块25与对应滑槽24的内壁通过第三弹簧26弹性连接，两个第三弹簧26的弹性系数较大，从而使得缓冲的时间较短，在本实施例中，两个安装块10不与壳体1的侧壁固定连接。
本实施例中，当卡块13进入至卡槽9内时，此时由于飞轮仍然处于转动的状态，从而带动两个滑块25在滑槽24内移动，使得第三弹簧26不断的被压缩，从而将飞轮惯性转动的能量转变为第三弹簧26的弹性势能进行储存，从而在卡块13对圆盘3限位后进行一个缓冲，避免突然性停止导致飞轮损坏的情况出现。
以上，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)
1.一种水轮机应急制动装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)内竖直设有主轴(2)，所述主轴(2)的外壁上固定连接有圆盘(3)，所述壳体(1)的左右两侧内壁上均设有安装块(10)，两个所述安装块(10)的相邻面均设有安装槽，两个所述安装槽的相背侧内壁上均设有电磁铁(11)，两个所述安装槽内均设有卡块(13)，两个所述卡块(13)与对应的安装槽的内壁滑动连接，两个所述卡块(13)与对应电磁铁(11)的相邻面通过第一弹簧(12)弹性连接。
2.根据权利要求1所述的一种水轮机应急制动装置，其特征在于：所述圆盘(3)的侧壁上对称设有两个卡槽(9)。
3.根据权利要求1所述的一种水轮机应急制动装置，其特征在于：两个所述卡块(13)的相邻面均设有摩擦层。
4.根据权利要求1所述的一种水轮机应急制动装置，其特征在于：所述壳体(1)的下端固定连接有底环(4)，所述底环(4)的下端固定连接有转轮室(5)，所述转轮室(5)的下端连通有尾水管(8)，所述主轴(2)的下端延伸至转轮室(5)内并固定连接有转轮体(6)，所述转轮体(6)的侧壁沿其轴向设有多个叶片(7)。
5.根据权利要求1所述的一种水轮机应急制动装置，其特征在于：两个所述卡块(13)具有磁性，两个所述电磁铁(11)通电后与对应卡块(13)的相邻面同性相斥。
6.根据权利要求1所述的一种水轮机应急制动装置，其特征在于：所述壳体(1)的左右两侧均设有矩形盒(16)，两个所述矩形盒(16)内均设有活塞(18)，两个所述活塞(18)与对应矩形盒(16)的内壁密封滑动连接，两个所述活塞(18)的相邻面与对应矩形盒(16)靠近安装块(10)的一侧内壁通过第二弹簧(17)弹性连接。
7.根据权利要求6所述的一种水轮机应急制动装置，其特征在于：所述壳体(1)的左右两侧内壁上均转动连接有转动杆(23)，两个所述转动杆(23)的下端均固定连接有压块(15)，所述圆盘(3)的上端设有与压块(15)相配合的环形槽(14)。
8.根据权利要求7所述的一种水轮机应急制动装置，其特征在于：所述壳体(1)的左右两侧内壁上均设有弧形块(20)，所述弧形块(20)内设有弧形槽(21)，两个所述弧形槽(21)内均设有弧形杆(22)，两个所述弧形杆(22)与对应弧形槽(21)的内壁密封滑动连接，两个所述弧形杆(22)的下端与对应转动杆(23)的上端固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种水轮机应急制动装置，其特征在于：两个所述矩形盒(16)的相邻侧空间与对应弧形槽(21)通过连接管(19)连通，两个所述矩形盒(16)的相背侧空间与外界通过通口连通。
10.根据权利要求1所述的一种水轮机应急制动装置，其特征在于：所述壳体(1)的侧壁上设有滑槽(24)，两个所述滑槽(24)内均设有滑块(25)，两个所述滑块(25)与对应滑槽(24)的内壁滑动连接，两个所述滑块(25)相邻侧与对应安装块(10)固定连接，两个所述滑块(25)与对应滑槽(24)的内壁通过第三弹簧(26)弹性连接。
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| CN202222038122.2U CN217898060U (zh) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | 一种水轮机应急制动装置 |
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