水泵水轮机模拟装置、水泵水轮机模拟系统及控制方法与流程

本发明涉及水泵水轮机，特别涉及一种水泵水轮机模拟装置、水泵水轮机模拟系统及控制方法。

背景技术：

1、水泵水轮机是实现水流能量与旋转机械能相互转换的动力机械，其是水电行业最重要的组成产品之一，因而水泵水轮机的研发试验极为重要。在现有水泵水轮机水力模型研发试验中，重点考察水泵水轮机流量、水轮机工况出力、水泵工况入力、效率等参数性能。但前述的参数性能均与水泵水轮机活动导叶的开口大小相关，通过控制活动导叶的开口大小即可调控水泵水轮机的相关参数性能。

2、但现有技术中的水泵水轮机模拟装置无法在试验过程中实时调整导叶开口大小。

技术实现思路

1、本发明实施例的主要目的是提供一种水泵水轮机模拟装置及水泵水轮机模拟装置控制方法，旨在改善现有技中水泵水轮机模拟装置在试验进行中无法调整导叶开口的技术问题。

2、本发明的实施例提供了一种水泵水轮机模拟装置，包括：

3、模型顶盖；

4、多个拐臂，多个所述拐臂沿所述模型顶盖的周长方向等距间隔设置，所述拐臂的一端与所述模型顶盖铰接，每个所述拐臂上均固定连接有一个导叶轴，所述导叶轴贯穿所述模型顶盖，所述导叶轴与所述模型顶盖转动连接；

5、多个导叶，每个所述导叶与一个所述导叶轴固定连接，且所述导叶位于所述模型顶盖背离所述拐臂的一侧；

6、驱动环，环绕所述模型顶盖设置，所述拐臂的另一端与所述驱动环固定连接；

7、驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述驱动环绕其圆心转动。

8、在本发明的部分实施例中，所述驱动组件包括：

9、驱动杆，所述驱动杆的一端与所述驱动环连接；

10、驱动件，所述驱动件与所述驱动杆的另一端连接，所述驱动件用于驱动所述驱动杆在第一方向上运动以带动所述驱动环转动。

11、在本发明的部分实施例中，所述驱动杆被配置为在第一位置与第二位置之间往复运动。

12、在本发明的部分实施例中，所述驱动组件还包括支撑件，所述驱动杆与所述支撑件滑动连接，所述支撑件上间隔设置有第一限位件和第二限位件，所述第一限位件和所述第二限位件用于将所述驱动杆限制在第一位置与第二位置之间运动。

13、在本发明的部分实施例中，所述驱动杆上设置有制动件，所述制动件位于所述第一限位件与所述第二限位件之间，所述制动件运动至所述第一位置时，所述制动件与所述第一限位件抵接，所述驱动杆运动至所述第二位置，所述制动件与所述第二限位件抵接。

14、在本发明的部分实施例中，所述第一限位件为第一电位器，所述第一电位器上设置有第一触点；

15、所述第二限位件为第二电位器，所述第二电位器上设置有第二触点；

16、所述第一电位器和所述第二电位器均与所述驱动件连接，所述制动件被配置为在与所述第一触点和所述第二触点的任意一者接触时，所述驱动件停止驱动所述驱动杆。

17、在本发明的部分实施例中，所述支撑件上设置有滑槽，所述驱动杆设置于所述滑槽中，所述第一限位件和所述第二限位件间隔设置于所述滑槽的顶部，所述制动件设置于所述驱动杆上并位于所述第一限位件和所述第二限位件之间。

18、在本发明的部分实施例中，所述水泵水轮机模拟装置中至少两个所述导叶轴上设置有角位移传感器。

19、本发明的实施例还提供了一种水泵水轮机模拟系统，包括：

20、上述的水泵水轮机模拟装置；

21、控制模块，所述驱动组件与所述控制模块连接，所述控制模块用于根据所述水泵水轮机模拟装置的工况控制所述驱动组件驱动所述驱动环转动。

22、本发明的实施例还提供了一种控制方法，用于控制上述的水泵水轮机模拟系统，包括：

23、获取所述水泵水轮机模拟装置的工况信息；

24、根据所述工况信息，调整所述水泵水轮机模拟装置的导叶开口值。

25、本发明的实施例提供了一种水泵水轮机模拟装置、水泵水轮机模拟系统及控制方法，该水泵水轮机模拟装置通过驱动环转动带动拐臂转动，再使拐臂带动导叶轴转，最后由导叶轴带动导叶转动，进而实现了在实验过程中调节导叶开口大小。

技术特征：

1.一种水泵水轮机模拟装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的水泵水轮机模拟装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

3.根据权利要求2所述的水泵水轮机模拟装置，其特征在于，所述驱动杆被配置为在第一位置与第二位置之间往复运动。

4.根据权利要求3所述的水泵水轮机模拟装置，其特征在于，所述驱动组件还包括支撑件，所述驱动杆与所述支撑件滑动连接，所述支撑件上间隔设置有第一限位件和第二限位件，所述第一限位件和所述第二限位件用于将所述驱动杆限制在第一位置与第二位置之间运动。

5.根据权利要求4所述的水泵水轮机模拟装置，其特征在于，所述驱动杆上设置有制动件，所述制动件位于所述第一限位件与所述第二限位件之间，所述制动件运动至所述第一位置时，所述制动件与所述第一限位件抵接，所述驱动杆运动至所述第二位置，所述制动件与所述第二限位件抵接。

6.根据权利要求5所述的水泵水轮机模拟装置，其特征在于，所述第一限位件为第一电位器，所述第一电位器上设置有第一触点；

7.根据权利要求5所述的水泵水轮机模拟装置，其特征在于，所述支撑件上设置有滑槽，所述驱动杆设置于所述滑槽中，所述第一限位件和所述第二限位件间隔设置于所述滑槽的顶部，所述制动件设置于所述驱动杆上并位于所述第一限位件和所述第二限位件之间。

8.根据权利要求1所述的水泵水轮机模拟装置，其特征在于，所述水泵水轮机模拟装置中至少两个所述导叶轴上设置有角位移传感器。

9.一种水泵水轮机模拟系统，其特征在于，包括：

10.一种控制方法，用于控制权利要求9中的水泵水轮机模拟系统，其特征在于，获取所述水泵水轮机模拟装置的工况信息；

技术总结
本发明公开了一种水泵水轮机模拟装置、水泵水轮机模拟系统及控制方法，该水泵水轮机模拟装置包括模型顶盖、拐臂、导叶、驱动环以及驱动组件，多个拐臂沿模型顶盖的周长方向等距间隔设置，拐臂的一端与模型顶盖铰接，每个拐臂上均固定连接有一个导叶轴，导叶轴贯穿模型顶盖，导叶轴与模型顶盖转动连接，每个导叶与一个导叶轴固定连接，且导叶位于模型顶盖背离拐臂的一侧，驱动环环绕模型顶盖设置，拐臂的另一端与驱动环固定连接，驱动组件用于驱动驱动环绕其圆心转动。本发明通过驱动环转动带动拐臂转动，拐臂带动导叶轴转，导叶轴带动导叶转动，实现在实验过程中调节导叶开口大小。

技术研发人员：梁权伟,荀洪运,刘文利,尹国军,刘锦,林方舟,胡江艺,何启源,程宦,王钊宁,王洋
受保护的技术使用者：东方电气集团东方电机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12