专利名称：水轮发电机组机械过速保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水轮发电机组机械过速保护技术，特别涉及一种水轮发电机组机械过速保护装置。
背景技术：
水轮机机械过速保护装置(又称为机械转速信号器或离心开关)通常应用于水轮发电机组发生飞逸转速时，发出保护信号，从而启动关机操作程序，防止机组事故的发生。现有技术水轮发电机组机械过速保护装置通常安装在水轮发电机组的顶部，包括壳体、托盘、钢球、挡铁、行程开关和联轴器，其中，壳体固定连接在机组上机架罩上，联轴器连接在机组主轴上。水轮发电机机组运行时，水轮发电机组机械过速保护装置通过联轴器连接于主轴并随主轴同步旋转，在离心力的作用下钢球沿托盘的切线方向旋转，当机组转速超速时，钢球在离心力的作用下向外运动，推动挡铁向下运动，当机组转速达到设定的飞逸转速时，挡铁推动行程开关闭合，电磁阀驱动事故配压阀关机，从而启动关机操作程序，防止机组事故的发生。在实际使用过程中，现有技术水轮机机械过速保护装置行程开关触点动作的重复精度在95%左右，抗震能力不强，且只能输出电信号，满足不了电站对控制的需要。显然，现有技术水轮机机械过速保护装置存在着触点动作重复精度不高、抗震性较差和只能输出电信号等问题。
发明内容为解决现有技术水轮机机械过速保护装置存在的触点动作重复精度不高、抗震性较差和只能输出电信号等问题，本实用新型提出一种水轮发电机组机械过速保护装置。本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置包括转速检测器、配重、转速脱扣器、抱箍，转速检测器通过抱箍固定安装在机组主轴上随机组主轴转动，且在转速检测器的圆周对称位置安装配重保持平衡；转速脱扣器安装在机组主轴旁且与转速检测器留有间距；机组事故配压阀连接转速脱扣器，且在接收到电信号、液压信号或者电信号和液压信号后均会启动关机操作程序。进一步的，本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置的转速检测器包括外壳、摆锤和弹簧，摆锤活动安装在外壳中部，弹簧套装在摆锤外。进一步的，本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置转速检测器的弹簧压力可调。进一步的，本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置的转速脱扣器包括底板、摆杆机构、压杆机构、行程开关和行程换向阀，摆杆机构安装在底板前端，且与转速检测器留有间距；压杆机构安装在摆杆机构后侧，行程开关安装在摆杆机构旁边，行程换向阀安装在压杆机构后侧，其中，行程开关和行程换向阀分别与机组事故配压阀相连接。本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置的有益效果是反应灵敏，只要转速脱扣器输出电信号、或者液压信号、或者电信号和液压信号两种信号都能驱动事故配压阀关机，从而启动关机操作程序，防止机组事故的发生。
图1为现有技术水轮机机械过速保护装置的结构示意图；图2为本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置的结构示意图；图3为本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置转速检测器的结构示意图；图4为本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置转速脱扣器的正视结构示意图；图5为本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置转速脱扣器的俯视结构示意图；图6为本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置控制原理示意图。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置做进一步的说明。
具体实施方式
图1为现有技术水轮机机械过速保护装置的结构示意图，图中，I为壳体，2为钢球，3为托盘，4为挡铁，5为行程开关，6为联轴器。由图可知，现有技术水轮机机械过速保护装置通常安装在水轮发电机机组的顶部，包括壳体、托盘、钢球、挡铁、行程开关和联轴器，其中，壳体固定连接在机组上机架罩上，联轴器连接在机组主轴上。水轮发电机组运行时，水轮发电机组机械过速保护装置通过联轴器连接于主轴并随主轴同步旋转，在离心力的作用下钢球沿托盘的切线方向旋转，当机组转速超速时，钢球在离心力的作用下向外运动，推动挡铁向下运动，当机组转速达到设定的飞逸转速时，挡铁推动行程开关闭合，电磁阀驱动事故配压阀关机，从而启动关机操作程序，防止机组事故的发生。在实际使用过程中，现有技术水轮发电机组机械过速保护装置行程开关触点动作的重复精度在95%左右，抗震能力不强，且只能输出电信号，满足不了电站对控制的需要。显然，现有技术水轮机机械过速保护装置存在着触点动作重复精度不高、抗震性较差和只能输出电信号等问题。图2为本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置的结构示意图，图中，7为机组主轴，8为转速检测器，9为抱箍，10为转速脱扣器，11为配重。由图可知，本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置包括转速检测器8、配重11、转速脱扣器10、抱箍9 ;转速检测器8通过抱箍9固定安装在机组主轴7上随机组主轴7转动，且在转速检测器8的圆周对称位置安装配重11保持平衡；转速脱扣器10安装在机组主轴7旁且与转速检测器8留有间距；机组事故配压阀连接转速脱扣器，且在接收到电信号、液压信号或者电信号和液压信号后均会启动关机操作程序。图3为本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置转速检测器的结构示意图，图中，81为外壳，82为摆锤，83为弹簧。由图可知，本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置的转速检测器包括外壳81、摆锤82和弹簧83，摆锤82活动安装在外壳81中部，弹簧83套装在摆锤82外。图4为本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置转速脱扣器的正视结构示意图，图5为本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置转速脱扣器的俯视结构示意图，图6为本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置控制原理示意图，图中，101为底板，102为摆杆机构，103为行程换向阀，104为行程开关，105为压杆机构，8为转速检测器，12为机组事故配压阀(另配)。由图可知，本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置的转速脱扣器10包括底板101、摆杆机构102、压杆机构105、行程开关104和滚轮换向阀103，摆杆机构102安装在底板101前端，且与转速检测器8留有间距；压杆机构105安装在摆杆机构102后侧，行程开关104安装在摆杆机构102旁边，行程换向阀103安装在压杆机构105后侧，其中，行程开关104和行程换向阀103分别与机组事故配压阀12相连接。结合附图2、3、4、5和6可知，本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置的转速检测器通过抱箍固定安装在机组主轴上随机组主轴转动，与现有技术相比增大了转动半径，增大了摆锤的转动动量，增大了反应的灵敏度。当机组正常运转时，转速检测器随机组主轴转动，摆锤在弹簧的作用下保持初始位置；当机组转速增加时，摆锤在离心力的作用下，克服弹簧力的作用开始伸出外壳；当机组超速达到设定的飞逸转速时，摆锤伸出外壳的长度足以触碰安装在机组主轴旁且与转速检测器留有间距的转速脱扣器的摆杆机构，即触碰摆杆机构；摆杆机构被摆锤触碰后，一方面触动行程开关，另一方面通过压杆机构推动行程换向阀。由于行程开关和行程换向阀分别与机组事故配压阀相连接，即分别向事故配压阀发出电信号和液压信号，机组事故配压阀在接收到电信号、液压信号或者电信号和液压信号后均会启动关机操作程序，防止机组事故的发生。由此，进一步增加了本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置的反应灵敏度和可靠性，使得本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置的响应快，动作精度高，重复精度在99%以上。为设定飞逸转速值，本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置转速检测器的弹簧压力可调，通过调节转速检测器的弹簧压力即可调节摆锤触碰摆杆机构的转速，即飞逸转速值。显然，本实用新型水轮发电机组机械过速保护装置的有益效果是反应灵敏，只要转速脱扣器输出电信号、或者液压信号、或者电信号和液压信号两种信号都能驱动事故配压阀关机，从而启动关机操作程序，防止机组事故的发生。
权利要求1.一种水轮发电机组机械过速保护装置，其特征在于:该装置包括转速检测器、配重、转速脱扣器、抱箍，转速检测器通过抱箍固定安装在机组主轴上随机组主轴转动，且在转速检测器的圆周对称位置安装配重保持平衡；转速脱扣器安装在机组主轴旁且与转速检测器留有间距；机组事故配压阀连接转速脱扣器，且在接收到电信号、液压信号或者电信号和液压信号后均会启动关机操作程序。
2.根据权利要求1所述水轮发电机组机械过速保护装置，其特征在于:转速检测器包括外壳、摆锤和弹簧，摆锤活动安装在外壳中部，弹簧套装在摆锤外。
3.根据权利要求1所述水轮发电机组机械过速保护装置，其特征在于:转速检测器的弹簧压力可调。
4.根据权利要求1所述水轮发电机组机械过速保护装置，其特征在于:转速脱扣器包括底板、摆杆机构、压杆机构、行程开关和行程换向阀，摆杆机构安装在底板前端，且与转速检测器留有间距；压杆机构安装在摆杆机构后侧，行程开关安装在摆杆机构旁边，行程换向阀安装在压杆机构后侧，其中，行程开关和行程换向阀分别与机组事故配压阀相连接。
专利摘要为解决现有技术水轮机机械过速保护装置存在的触点动作重复精度不高、抗震性较差和只能输出电信号等问题，本实用新型提出一种水轮发电机组机械过速保护装置，包括转速检测器、配重、转速脱扣器、抱箍，转速检测器通过抱箍固定安装在机组主轴上随机组主轴转动，且在转速检测器的圆周对称位置安装配重保持平衡；转速脱扣器安装在机组主轴旁且与转速检测器留有间距；机组事故配压阀连接转速脱扣器，且在接收到电信号、液压信号或者电信号和液压信号后均会启动关机操作程序。本实用新型的有益效果是反应灵敏，只要转速脱扣器输出电信号、或者液压信号、或者电信号和液压信号两种信号都能驱动事故配压阀关机，从而启动关机操作程序，防止机组事故的发生。
文档编号F03B15/18GK203009154SQ201220703479
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者张定安, 唐忠洪 申请人:重庆华源水电技术工程有限公司