一种水轮机电动液压调速器的制作方法

文档序号:13930500阅读:556来源:国知局

本实用新型属于水轮机调速器技术领域,特别是涉及一种水轮机电动液压调速器。



背景技术:

水轮机调速器是通过水轮机的导叶机构和桨叶机构来调节水轮机流量及其流态的,这种调节需要很大的动力,即使是小型调速器,也大多要采用机械液压执行机构,并往往采用有一级或者二级液压放大的液压执行机构。

目前,国内外公知的水轮机液压类调速器,几乎都是二级液压放大。其中,微机调速器第一级液压放大由电液转换器、手自动切换阀、开度限制阀、紧急停机阀、辅助接力器(中间接力器)等液压部件组成,其入口是电液转换器,出口是辅助接力器(中间接力器)。而机械液压调速器的第一级液压放大由引导阀、手自动切换阀、开度限制阀、紧急停机阀、缓冲器、辅助接力器(中间接力器)等液压部件组成。第二级液压放大都是由主配压阀和主接力器组成,其入口是主配压阀,出口是主接力器。第一级液压放大,除具有功放功能外,还担负着检测、比较、运算、决策、调节、控制的任务,部件多,结构复杂,故障多发,是调速器最脆弱的环节。第一级液压放大的出口辅助接力器(中间接力器)驱动第二级液压放大的入口主配压阀。故现有液压类调速器都是第一级液压放大驱动第二级液压放大。液压调速器结构复杂,稳定性以及可靠性差,运行以及维护成本高。



技术实现要素:

本实用新型旨在解决现有技术中调速器结构复杂、可靠性差等技术问题而提供一种结构简化、稳定可靠的水轮机电动液压调速器。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种水轮机电动液压调速器,包括主配压阀和主接力器,所述主配压阀的上部具有可竖直位移的阀杆,所述主接力器位于所述主配压阀的下方,所述主接力器具有可水平横向位移的活塞杆,所述阀杆与所述活塞杆通过液压系统联接,其特征在于:还包括丝杠、螺套、电机和电机座;所述电机固定在所述电机座上,所述电机的输出轴上安装所述螺套,所述螺套配装所述丝杠,所述丝杠的下端与所述阀杆和活塞杆通过机械传动机构链接。

本实用新型还可以采用如下技术措施:

所述机械传动机构包括反馈杠杆、第一连杆、第二连杆、反馈顶杆、滚轮、楔形顶块、弹簧和轴套;所述反馈杠杆位于所述电机座的下方,所述丝杠与所述第一连杆的上端铰接,所述第一连杆的下端铰接所述反馈杠杆;所述轴套上具有插孔,所述反馈顶杆通过插孔以轴向位移的方式配装在所述轴套上;所述第二连杆的下端与所述阀杆的上端铰接;所述反馈杠杆的一端与所述第二连杆的上端铰接,所述反馈杠杆的另一端与所述反馈顶杆的上端铰接;所述反馈顶杆的下端安装所述滚轮,所述楔形顶块固定在所述活塞杆上,所述楔形顶块具有楔形面,所述滚轮顶压所述楔形顶块的楔形面;所述弹簧的一端固定,所述弹簧的另一端与所述反馈杠杆连接,所述弹簧靠近所述反馈顶杆设置。

所述电机为交流异步电机。

本实用新型具有的优点和积极效果是:

本实用新型中,采用电机驱动主配压阀,将传统电液转换机构、手自动切换机构、开度限制机构等所体现的检测、比较、运算、决策、调节、控制功能完全由微机实现,从而从液压类调速器中彻底删除电液转换器、手自动切换阀、开度限制阀、辅助接力器(中间接力器)等结构复杂易出现故障的液压部件,使调速器的结构大大简化,可靠性显著提高,运行以及维护成本显著降低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中:1、主配压阀;1-1、阀杆;2、主接力器;2-1、活塞杆;3、反馈杠杆;4、第一连杆;5、第二连杆;6、反馈顶杆;7、滚轮;8、楔形顶块;9、丝杠;10、螺套;11、电机;12、弹簧;13、电机座;14、轴套。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:

请参阅图1,一种水轮机电动液压调速器,包括主配压阀1和主接力器2。所述主配压阀1的上部具有可竖直位移的阀杆1-1。所述主接力器2位于所述主配压阀1的下方,所述主接力器2具有可水平横向位移的活塞杆2-1。所述阀杆1-1与所述活塞杆2-1通过液压系统联接,即所述主配压阀1的阀杆1-1控制主配压阀1内部的油路变通。主配压阀1内的油路变通控制主接力器2的活塞杆2-1位移。上述主配压阀1和主接力器2的结构、连接以及工作原理为现有领域公知技术。

还包括丝杠9、螺套10、电机11、和电机座13。

所述丝杠9的下端与所述活阀杆1-1和活塞杆2-1通过机械传动机构链接。本实施例中,所述机械传动机构包括反馈杠杆3、第一连杆4、第二连杆5、反馈顶杆6、滚轮7、楔形顶块8、弹簧12和轴套14。

所述电机座13和轴套14固定。即述电机座13和轴套14为机械系统的固定部分,可以为单独固定结构,也可为其它设备上的固定部分。

所述电机座13位于所述反馈杠杆3的上方。反馈杠杆3横向设置,电机座13位于反馈杠杆3的中部上方。所述电机11固定在所述电机座13上,电机11具有顶端朝下且与所述反馈杠杆3相对的输出轴。所述电机11的输出轴上安装所述螺套10,所述螺套10配装所述丝杠9。所述丝杠9与所述第一连杆4的上端铰接,所述第一连杆4的下端铰接所述反馈杠杆3。

所述轴套14上具有插孔,所述反馈顶杆6通过插孔以轴向位移的方式配装在所述轴套14上。即反馈顶杆6在所述插孔的限制下能够进行周向转动或者轴向竖直移动。

所述第二连杆5的下端与所述阀杆1-1的上端铰接。

所述反馈杠杆3的一端与所述第二连杆5的上端铰接,所述反馈杠杆3的另一端与所述反馈顶杆6的上端铰接。

反馈杠杆3、第一连杆4、第二连杆5和反馈顶杆6之间通过铰接形成连杆机构。反馈顶杆6在反馈杠杆3和轴套14的共同限制下只能沿其轴向移动,丝杠9在第一连杆4和螺套10的共同限制下只能沿其轴向移动。在上述连杆机构的作用下,实现反馈顶杆6轴向、丝杠9轴向以及阀杆1-1轴向之间的固定比例联动。

所述反馈顶杆6的下端安装所述滚轮7。所述楔形顶块8固定在所述活塞杆2-1上,所述楔形顶块8具有楔形面,所述滚轮7在弹簧12的作用下顶压所述楔形顶块8的楔形面。本实施例中,楔形顶块8通过螺栓组件把合在所述活塞杆2-1上。

所述弹簧12的一端固定,所述弹簧12的另一端与所述反馈杠杆3连接,所述弹簧12靠近所述反馈顶杆6设置。弹簧12的作用是令反馈顶杆6下端的滚轮7顶紧所述楔形顶块8的楔形面,其安装位置不局限于本实施例所述方案,弹簧12可以套装在所述反馈顶杆6上,本实施例中,弹簧12的一端与反馈杠杆3连接,弹簧12的另一端与设备的机架连接,使滚轮7紧紧压在楔形顶块8的楔形面上。

上述结构令主接力器2的活塞杆2-1的横向移动转化为反馈顶杆6的竖向移动,以此实现主接力器2的活塞杆2-1与主配压阀1的阀杆1-1之间反馈联动。反馈杠杆3与反馈顶杆6的铰接点为A点,反馈杠杆3与第一连杆4的铰接点为B点,反馈杠杆3与第二连杆5的铰接点为C点,A、B、C三点之中的一点固定,则其它两点均可以按固定比例传递位移,以此原理来实现活塞杆2-1的位移与丝杠9的位移比例随动。

工作原理:

电机11工作带动螺套10转动,转动的螺套10驱动丝杠9上下移动,丝杠9通过所述第一连杆4带动反馈杠杆3的C点摆动,C点摆动通过第二连杆5转化为主配压阀1的阀杆1-1移动,以此实现电机11控制主配压阀1工作。

主配压阀1控制主接力器2工作,主接力器2的活塞杆2-1横向移动,活塞杆2-1通过楔形顶块8驱动反馈顶杆6轴向动作(即A点移动),反馈杠杆3将主接力器2的活塞杆2-1的运动信息传递给主配压阀1的阀杆1-1,以此实现信息反馈。

所述电机11可以是交流异步电机、三相同步电机、步进电机、伺服电机、力矩电机、磁阻电机。本实施例中,电机11为交流异步电机。

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