一种轴伸贯流式水轮机结构的制作方法

本实用新型涉及水轮机领域，具体涉及一种轴伸贯流式水轮机结构。

背景技术：

传统的轴伸贯流转桨式水轮机，其操作油压为2.5mpa、4mpa以及6.3mpa，而且主轴与轮毂体内充满了压力油。如此，产生了4个主要负面的效应：

1.由于操作油压低，接力器体积大，且置于轮毂体内，使得水轮机的外部尺寸大，内部结构复杂。

2.同样由于操作油压低，压力油罐体积大，厂房管路复杂，同时需配上高压气机、轮毂体油箱、漏油箱等，导致辅助设备多。

3.由于压力油的体积大，水轮机内部结构复杂，造成漏油量大，且油泵启停频繁，耗电量大。

4.由于轮毂体内充满了压力油，而转轮叶片承受着数百吨不平衡的水动压力，其枢轴与轴套会产生相对磨损，导致桨叶密封件老化，一旦桨叶密封失效，会引起大量的油泄漏到河流中，造成环境污染并引发社会问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种轴伸贯流式水轮机结构，克服现有的水轮机尺寸大、结构复杂的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种轴伸贯流式水轮机结构，包括机架、设置在机架上的枢轴和桨叶、传动组件以及用于调节桨叶的角度的高油压桨叶调节器；所述桨叶与枢轴连接；所述高油压桨叶调节器设置于机架的一端，并通过传动组件与枢轴连接，驱动桨叶转动。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述传动组件包括操作架、第一连杆和第二连杆；所述高油压桨叶调节器与操作架传动连接；所述第一连杆的一端与操作架转动连接,另一端与第二连杆的一端转动连接；所述第二连杆的另一端与枢轴固接。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述传动组件还包括转接块；所述转接块设置在操作架的端面上，并与第一连杆转动连接。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述第一连杆包括两个转动板；所述两转动板的一端均与操作架转动连接，另一端将所述第二连杆夹持，并与第二连杆转动连接。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述机架包括轮毂体；所述轮毂体的一端与高油压桨叶调节器连接；所述枢轴可转动地设置于轮毂体内。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述轴伸贯流式水轮机结构还包括自润滑型的轴套；所述轴套设置在轮毂体上，并与枢轴同轴连接。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述轴伸贯流式水轮机结构还包括密封件；所述密封件设置于桨叶与轮毂体之间。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述机架还包括泄水锥；所述机架还包括泄水锥；所述泄水锥与轮毂体同轴连接；所述操作架位于泄水锥与轮毂体围成的容腔内。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述高油压桨叶调节器包括受油器和接力器；所述受油器与接力器连接；所述接力器与传动组件连接。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述轴伸贯流式水轮机结构还包括位移传感器和控制器；所述位移传感器设置在受油器上，并与控制器电性连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种轴伸贯流式水轮机结构，通过高油压桨叶调节器来驱动桨叶绕枢轴的轴线转动，由于机架内不设有接力器，而由置于机架外一端的高油压桨叶调节器来驱动桨叶自转一定的角度，使得机架内的结构得以优化，并可大幅地缩小机架的尺寸。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的轴伸贯流式水轮机结构的剖视图；

图2是本实用新型实施例的轴伸贯流式水轮机结构的局部放大示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

如图1所示，本实施例的轴伸贯流式水轮机结构包括机架、设置在机架上的枢轴2和桨叶3、传动组件以及用于调节桨叶3的角度的高油压桨叶调节器5；所述桨叶3与枢轴2连接；所述高油压桨叶调节器5设置于机架的一端，并通过传动组件与枢轴2连接，驱动桨叶3转动。通过高油压桨叶调节器5驱动桨叶3绕枢轴2的轴线转动，由于机架内不设有接力器，而改由置于机架外一端的高油压桨叶调节器5来驱动桨叶3自转一定的角度，使得机架内的结构得以优化，并可大幅地缩小机架的尺寸。同时，由于机架内并无压力油，即减少了漏油量，从而减少了油泵(图未示)的起停次数，节约了用电消耗。

具体地，机架包括均为中空结构的第一转轴13、轮毂体11、泄水锥12和第二转轴14。第一转轴13的一端通过法兰与轮毂体11同轴固接。轮毂体1的另一端与泄水锥12同轴固接。泄水锥12与第二转轴14同轴固接。轮毂体1内设有多个自润滑型的轴套21，枢轴2可转动地装在轴套21上。而桨叶3装在枢轴2上，桨叶3与轮毂体11之间采用密封件31密封。同样地，轮毂体11内无压力油，轴套21采用自润滑材料，因而轮毂体11的内部也无润滑油，外部也被密封件31隔绝，从而完全消除了因水轮机漏油而污染水源的风险。

继续参考图1，高油压桨叶调节器5包括受油器51和接力器52。所述受油器51与接力器52连接,并且油路相通。而接力器52则通过连接支架15与第一转轴13的一端同轴固接，外置于机架。其中，受油器51上接有高压油管53，其输入的操作油的压力高达10-20mpa。优选地,本实施例的输入油压选取16mpa。上述高压油管53包括油管a和油管b。油管a与油管b之间的油路是互锁的，由油管a的话，必从油管b出；油管a通压力油，油管b通回油，反之亦然，在此不作赘述。通过将接力器52外置，能大幅地缩小轮毂体11的尺寸，从而缩小轮毂体比(轮毂体直径与水轮机直径的比值)，使水轮机的过流量增大，效率得以提高。

如图2所示，具体地，高油压桨叶调节器5与枢轴2之间的传动组件包括第二传动轴46、第一传动轴45、操作架41、第一连杆42和第二连杆43。接力器52的活塞杆54通过第二旋套48与第二传动轴46同轴连接。第一传动轴45的一端通过第一旋套47与第二传动轴46同轴连接，另一端与操作架41连接。

所述操作架41位于泄水锥12的容腔中，容腔的大小与操作架41的大小相当。第一连杆42的一端与操作架41转动连接,另一端通过转动轴与第二连杆43的一端转动连接，而第二连杆43的另一端则与枢轴2固接。通过第一连杆42与第二连杆43这种铰接的形式，实现在操作架41移动的同时，第一连杆42、第二连杆43因自适应而转动，并且第二连杆43在转动的同时驱使枢轴2绕轴套21的轴线转动，从而带动桨叶3转动。而浆叶3所转动的角度，由操作架41的位移距离所决定，整个结构十分简便、实用。

进一步地，传动组件还包括转接块44。所述转接块44设置在操作架41的端面上，并与第一连杆42转动连接。通过将连接块44设置在操作架41的下表面(图示方向)而非侧面上，这样可减少转接块44安装在操作架41上后整体所占的面积，可进一步缩小轮毂11的直径尺寸，使得轮毂11内的结构更加紧凑。

再进一步地，为削弱剪切力对转动轴的影响，提高转动轴的使用寿命，第一连杆42包括两个转动板421。所述两转动板421的一端均通过转动副与转接块44转动连接，另一端将所述第二连杆43左右夹持，并通过转动轴与第二连杆43转动连接。

更佳地，本实施例的轴伸贯流式水轮机结构还设有位移传感器6和控制器7。该传感器6为位移传感器，控制器7为plc可编程控制器。所述传感器6安装在受油器51上，并与控制器7电性连接。

本实施例的轴伸贯流式水轮机结构的工作原理为：

16mpa的操作油(图未示)通过高压油管53进入高油压桨叶调节器5，随后高油压桨叶调节器5输出液压传动力，活塞杆54伸出，驱动第二传动轴46沿轴向运动。第二传动轴46在运动的同时亦驱动第一传动轴45和操作架41向上(图示方向)移动。操作架41在平移的同时，第一连杆42为自适应而绕转接块44转动，同时还拉动第二连杆43，使第二连杆43发生转动。第二连杆43的一端因与枢轴2固接，所以枢轴2连同其上的桨叶3也一起绕轴线自转。整个过程中的运动行程由传感器6反馈至控制器7的输入端，通过plc的pid调节，输出位移信号控制操作架41的移动距离，从而使桨叶3调整至指定的角度，令水轮机取得最优的效率。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。