一种智能水轮机接力器的制作方法

本实用新型涉及水轮机技术领域，具体为一种智能水轮机接力器。

背景技术：

水轮机接力器是与水轮机导水机构的控制环采用摇杆连接,根据流量、出力情况，调节导水机构的开度大小的装置,通常分为单调节、双调节两种，混流式和定桨式为单调节，只调节导水机构的导叶开关；双调节用于转桨式，贯流转桨式机组，除了调节导水机构外，还根据电站水能等情况调节导叶的角度。现有常见的水轮机接力器是一台纯机械液压设备，通过油管与调速器液压部分连接，调速控制采用pid控制原理调节阀组闭合，通过液压推动接力器的拉伸，带动导叶的转动。这种接力器内的缓冲结构设计复杂，不利于安装和维护；同时，整个接力器具有较长的输油管路，调速器、调节阀组均设于输油管路上，设备多，维护麻烦，空间占用率大，油路过长容易产生故障，且调节效率低下，不利于水轮机整体效率的提升。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能水轮机接力器，通过对缓冲结构的优化、以及将智能控制器与调节阀组部分与接力器进行集成，解决现有接力器存在的缓冲结构设计复杂导致不利于安装和维护的问题以及由于设备多易产生故障及调节效率较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能水轮机接力器，包括前缸盖、后缸盖以及固定连接于前缸盖与后缸盖之间的缸体，所述缸体的前端侧面及后缸盖上设有联通缸体内腔的油管，所述缸体内腔设有活塞及其活塞杆，所述活塞杆一端与活塞连接，另一端穿过水轮机顶盖与水轮机导叶操作部连接；所述活塞两端均设有直径介于活塞与活塞杆直径之间的凸台，所述前缸盖与后缸盖上设有与所述凸台对应的凹槽，所述凹槽侧壁设有储油腔。

进一步的，所述储油腔内设有弹力橡胶。

进一步的，所述储油腔为一环形腔体，所述弹力橡胶为绕环形腔体底部一周的环形弹力橡胶。

进一步的，所述接力器的后缸盖外侧设有电动调节阀组，所述电动调节阀组与后缸盖上的油管口连接，且所述电动调节阀组上电性连接有一控制器，所述控制器与中央控制系统电性连接。

进一步的，所述控制器上连接有水量信息传感器和电网信号传感器。

进一步的，所述中央控制系统采用fuzzy-pid复合控制，其中fuzzy控制(模糊控制)与pid控制并联，并由程序控制开关进行模式选择。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型在接力器的前缸盖和后缸盖上均设有储油腔，储油腔内设有弹力橡胶，当活塞运行接近前/后缸盖时，对储油腔内的油及弹力橡胶形成挤压，同时储油腔内的油及弹性橡胶对活塞形成相互作用力，即对活塞的行进形成阻力，减慢活塞的行进速度，形成油压缓冲。该结构设置简单，安装维护方便，提高了接力器运行的安全性和稳定性，延长了使用寿命。

2、本实用新型在接力器上集成了电动调节阀组及控制器，形成智能调速器，控制器通过传感器自动采集水量信息和电网信息，并根据所采集的信息自动调节电动调节阀组的启闭，形成对管路油量的快速和精准控制，通过控制管路油量变化来控制接力器内活塞的拉伸，迅速改变导叶的角度，使机组达到最优化运行。该结构设置改变了传统的水轮机上调速器和接力器为互相独立的设备的现状，减少了设备数量，降低了生产成本和维护成本；减少了管路，从整体上降低了水轮机接力器和调速器的占用空间；且智能调速器根据电网的要求和来水情况，如水头和流速等，来自动调节阀组的闭合曲线，调节效率更高，稳态性能更好，增大了水轮发电机组的发电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构平面示意图；

图2为本实用新型的后缸盖上的凹槽及其储油腔的结构平面示意图；

图3为本实用新型的前缸盖上的凹槽及其储油腔的结构平面示意图；

图4为本实用新型与给油装置的连接示意图；

图5为本实用新型调节系统控制原理图。

图中：

1、前缸盖，2、后缸盖，3、缸体，4、油管，5、活塞，6、活塞杆，7、水轮机顶盖，8、水轮机导叶操作部，9、凸台，10、凹槽，11、储油腔，12、弹力橡胶，13、控制器，14、电动调节阀组，15、给油装置。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，一种智能水轮机接力器，包括前缸盖1、后缸盖2以及固定连接于前缸盖1与后缸盖2之间的缸体3，所述缸体3与前缸盖1、后缸盖2螺栓固定连接，所述缸体3的前端侧面设有联通缸体内腔的油管4，所述后缸盖2上也设有联通缸体内腔的油管4，且两处油管4均通过后缸盖2与外部联通；所述缸体3的内腔设有活塞5及其活塞杆6，所述活塞杆6一端与活塞5连接，另一端穿过水轮机顶盖7与水轮机导叶操作部8连接；所述活塞5两端均设有直径介于活塞5与活塞杆6直径之间的凸台9，所述前缸盖1与后缸盖2上设有与所述凸台9对应的凹槽10，所述凹槽10侧壁设有储油腔11，本实施例中，所述储油腔11设于凹槽10侧壁底部。

作为优选方案，更进一步的，所述储油腔11内设有弹力橡胶12。

作为优选方案，更进一步的，所述储油腔11为一环形腔体，所述弹力橡胶12为绕环形腔体底部一周的环形弹力橡胶。

当活塞5运行接近前/后缸盖时，对储油腔11内的油及弹力橡胶12形成挤压，同时储油腔11内的油及弹性橡胶12对活塞5形成相互作用力，即对活塞5的行进形成阻力，减慢活塞5的行进速度，形成油压缓冲，防止活塞5与前/后缸盖的机械碰撞。

作为优选方案，更进一步的，如图1、4、5所示，所述接力器的后缸盖2外侧集成有电动调节阀组14，所述电动调节阀组1与后缸盖2上的油管口连接，用于调节各油管口的油量；所述电动调节阀组14上电性连接有一控制器13，用于调节电动调节阀组13的闭合曲线；所述控制器13与中央控制系统电性连接，所述控制器13上还连接有水量信息传感器和电网信号传感器，通过传感器采集河道的水量变化和电网的信号变化，所述中央控制系统采用fuzzy-pid复合控制，其中fuzzy控制(模糊控制)与pid控制(比例积分微分控制)并联，并由程序控制开关进行模式选择，当系统偏差较大，采用模糊控制以获得良好的动态性能；当系统偏差较小，就采用pid控制以获得较好的稳态性能，使机组达到最优化运行。

将智能控制器和调节阀组部分均嵌入在水轮机接力器上，减少了设备数量，降低了生产成本和维护成本；接力器通过油管与给油装置15连接，减少了管路，从整体上降低了水轮机接力器和调速器的占用空间；同时嵌入式智能调速接力器调节效率更高，稳态性能更好，增大了水轮发电机组的发电效率。

本领域人员知晓本案中所有电气件均为现有技术，各电气件型号与本方案适配可正常运作均可，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，各电气件之间详细连接手段，为本领域公知技术，本实用新型不作具体限制。

在本实用新型的上述描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述仅为本实用新型的某些示例性实施例，因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。同时应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可通过各种不同方式做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。