专利名称:发电机组转差自动离合器的制作方法
技术领域：
使用属电力领域，主要用于中小型发电机组联轴处的离合，是解决发电站备用和多余机组可随时投入调相运行，增发无功电量的装置，亦可用于起动同步电动机，同步补偿机，及燃汽轮机辅助起动电动机之联轴用。
申请人:对发明的理解，检索我国目前电力供求十分紧张。电压不足，线路损耗大，电能质量差，这与无功电流就地补偿，灵活补偿有关，我国遍布各地的中小型水电，火电机组常常有缺水，丰水期火电停运等情况，停置的机组较多，若能利用这些停置的机组，是可解决这一补偿的，然而发电机组从来没有装设离合器，用来投入调相运行很麻烦，且不经济，运行人员不乐于使用，这就阻碍着解决以上的问题，例如《电机工程手册》第四卷第六章19～167页，调相运行一节中介绍“为了减少水轮机的水阻力损耗，通常将4～7公斤力/厘米2的压缩空气注入转轮室中将水面压低到使转轮在空气中转动”。实际使用中一些机组密封不良影响压水，需经常补气甚至影响使用，水利电力部制订的《发电机运行规程》第109条～117条中规定，发电机作调相运行的四种方法，都是很麻烦又要很多辅助设备，材料才能实现的办法，若有一种适用的离合器，对上述设备的起动或运行状态的转换操作即可得到简化，操作简化后，停置机组就能充分发挥补偿作用。
发明发电机组使用离合器的目的，是为了给电力领域提供新技术把分布在各地的中，小型水、火电站停置的机组利用起来。解决我国农村电网现存的三个问题;(1)，功率因数低，负荷端无功电流不足，电能质量差，(2)，输电线路长。线路无功电流大，线损大，(3)，发电机定子受无功电流或转子励磁电流限制，发电机设备利用率低，以往分布在各负荷端的发电机组没有装设离合器转入调相运行十分麻烦，有设备不能解决以上问题，若该发明能在全国推广将为国家增加每小时约10万元的直接收入，又可解决些电力紧张问题，这部份又相当于增加一座几十万瓩，发电站的发电量。
本发明的内容，解决以上问题的实施方案是将发电机组原有的联轴器改为离合器，使发电机组能随意投入有功或无功(调相)运行，即发电机组一次并入网后可把动力机停下来让发电机投入调相运行，待水轮机有了水，汽轮机有了汽，需发有功时不停已投入调相运行的发电机可直接转带有功负荷。省去了解列而后又并网的麻烦，使停运机组都可成为运行着的备用机组。
本发明的最佳结构如附图，图中外轮是装在发电机轴上传递扭矩起离合作用的，它起着向汽车的制动鼓一样的作用，受三块蹄板上摩擦带的摩擦，来传递扭矩，三块蹄板起着汽车制动蹄一样的作用，为了提高效能因数这三块蹄板布置成领蹄状态。出现转差时变成从蹄状态，摩擦带为石棉基摩擦材料铆接在蹄板上，偏心调整连接螺杆用来调整蹄板与外轮之间隙，又是联结蹄板与联结控制环，组成一整体的螺杆，它的位置设计在蹄板高速旋转时离心力最小之处，以利离合，联结控制环把三块蹄板控制在一定位置上，又控制蹄板不能从三角凸轮滑出，为了控制三块蹄板涨缩和方便车削制造，主机传动轮设计成三角凸轮，用三角凸出部份与蹄板内圈凹进部份构成的ABCD线相配合，用来控制蹄板涨缩与外轮离合，并将动力传递给蹄板再通过摩擦传给发电机。
动作原理如下，当发电机停止状态时动力机开始转动，三角凸轮(4)由B点向C点方向转一个角度(最大为30°)。此时三角凸轮(4)右侧接触D点，由于联结控制环(6)等的隋性。三角凸轮(4)逐渐将蹄板(3)挤向外移，使蹄板(3)扩张占去间隙与装在发电机轴上的外轮(1)产生摩擦，随着扭矩增加三角凸轮(4)加在蹄板(3)C，D段斜面上的压力也增大，全部扭矩经过三角凸轮(4)右侧与蹄板C，D段斜面传给发电机，带动发电机并入网后继续开大动力机使发电机有功出力到整定值，负荷变化是从发电机影响到动力机变化的，而发电机始终是与电网同步，所以负荷变化时离合器不会产生转差分离现象，在缺水或缺汽情况下需使发电机停止有功出力转为调相运行，这时直接关闭动力机待出力降为0后，发电机开始吸收网上有功电能拖入同步运行，(电机可逆性原理)动力机关闭后当转速低于发电机旋转的一个角度(最大30°)。在这样一个转差情况时，主机三角凸轮(4)左侧触碰蹄板(3)A，B段斜面使其A点向外移动，以偏心调整螺丝(7)为支点强迫蹄板(3)收缩，加上拉簧(9)的力使三块蹄板(3)克服离心力回到收缩位置，离合器暂时处于离开状态，这时动力机转动还未停止，三角凸轮(4)的速度一旦超前蹄板(3)一个角度，因蹄板等件的隋性，可能滞后一个角度，蹄板(3)又受离心力与外轮(1)摩擦，蹄板(3)再次被外轮(1)摩擦带到超过三角凸轮(4)的速度成收缩状态，这样反复数次直到动力机转速降低离心力消失才完全离开。这时调整励磁电流使发电机处于调相运行的三种状态需要之一运行即可，待有水或有汽后需发有功电能时不必把发电机解列停运，可直接开启动力机，当动力机转速与发电机转速差率大时，转差自动离合器的三角凸轮(4)接触D点顶开蹄板(3)后，蹄板(3)一受摩擦即被外轮(1)带到超过三角凸轮的速度，蹄板(3)A，B段受三角凸轮(4)控制使蹄板(3)又收缩，动力机转速提高后蹄板(3)受离心力与外轮(1)摩擦，摩擦使蹄板(3)再次被外轮(1)带到超过三角凸轮的速度，蹄板(3)又收缩动力机转速又提高，经数次后达到同步，这时离合器才完全接合自动转为有功出力。
本发明与现有技术相比，从有史以来各种发电机组尚未使用离合器，都是采用刚性或弹性联轴器直联，这种联动机组作调相运行时，要消耗很多有功电能，让发电机组反过来给动力机作功，把动力消耗在动力机的转动部份，如飞轮，转轮等，这是不经济的，立式水轮机还需要解决润滑水的问题，卧式机组有的还要向转轮室充气，长期不用的机组把电机从动力机上折下来作调相运行，这时的起动方法按发电机运行规程109～117条规定起动也很麻烦。由于以上原因多年来发电机组作调相运行是不很适用的，主要是它不乐于运行人员所接受，若用一种新颖的方法，在发电机上使用离合器，以上的问题将得到彻底解决，关于自动离合器在机械领域中有多种形式，请参阅《机械工程手册》第五卷第四章，机械工业出版社82年3月出版，在已有的这些离合器中，有几种虽然可以用于小型发电机组上，但是都有它各自的缺点，因此未能在发电机组中使用，本发电机组转差自动离合器与超越离合器性能接近，但是没有滚柱，楔块等另件摩损后改变性能的缺点，也没有受力后产生弹性变形的问题，没有楔块滚转，突跳等存在，主从动分离后没有摩擦另件，也没有噪音，它具有比其他离合器传递扭矩大，接合分离良好，构造简单，能实现全自动离合，尤其是用于发电机组一次并入网后不必再停机解列就可进行运行状态转换，给发电机设备增添了灵活性，机动性，可作到一旦投入就是长期运行，运行人员乐于使用，不受其他条件控制。
本发明用于起动同步电动机，同步补偿机，燃汽轮机之联轴离合用可节省设备和材料，简化操作过程。
图面说明附图1和2是本发明的结构原理图，图1是总体结构剖视图，也是主视图，图2是图1A-A处的左视图，也是本“发电机组转差自动离合器”的原理图，图中各另件的名称是(1)外轮，(2)摩擦带，(3)蹄板，(4)三角凸轮，(5)动力机轴，(6)联结控制环，(7)偏心调整螺杆，(8)螺帽，(9)拉簧，(10)发电机轴。
申请人:对实现本发明的最好方式认为为了提高我国地方电力的电能质量，减少大电网长距离给地，县级输电的线路损耗，应当充分利用现有设备，这样可以不用很多投资，很快就可得到很大效益，具体措施是普遍在小水电，小火电机组上改装离合器，让停置的机组投入调相运行，分担负载各地的无功电流，让其他发电机组提高功率因数，降低定子，转子电流多发有功运行，这样既减轻运行着的发电机组的负担，又减少了线路损耗，这是对国家地方都有利的事，要把发电机原用的联轴器改装为离合器，就必须要有一个适合发电机运行性能需要的离合器，这个离合器的性能指标必须是(一)传动扭矩大，(几百到几千瓩)。(二)自动化程度高，不用直接操作，运行人员才乐于使用。(三)离合过程没有震动，冲击，突跳等现象，(四)主从动分离后没有摩擦和噪音，附图结构的转差自动离合器，它能达到以上条件。是实现发电机组改用离合器的最佳实施结构。
附图中主要构件制造使用材料说明如下(1)外轮，是承受摩擦传递扭矩的主要件，又是保证安全的重要另件，使用的材料应用铸钢或用钢板加工焊接组成，(2)摩擦带，在没有标准化之前，可用汽车各种规格尺寸的制动带来代用。决定规格尺寸时必须以此来考虑，(3)蹄板，三块蹄板的尺寸要求要标准，为了保证加工质量，小量生产时，可用钢板整体焊接组成后车削，钻孔后再分割成三块，批量生产时可采用铸件，但应在联接孔位处改型，(4)三角凸轮，材料用HT25-47铸造，可用四爪夹头中心移位方法车削，也可以用铣床加工三角凸出部位，(9)拉簧，拉力约等于单块蹄板的重量。
权利要求
1.主从动出现转差时自动离开，等速时自动结合。特别是用于发电机组作发电或调相两种运动状态转换的自动离合。该转差自动离合器。有一个装在动力机轴(5)上既起传动。又起自动控制三块蹄板(3)完成离、合动作的三角凸轮(4)其特征在于A、所述三角凸轮(4)上三个凸出部份三边的园心点，各处在三根平分中心线上，距三角凸轮(4)中心约为三角凸轮(4)半径的三分之一处B、三角凸轮(4)的三个凸出部份各置于一块蹄板(3)的凹进部份ABCD线内，控制其涨缩(离、合)。
2.根据权利要求
1所述的转差自动离合器，其特征是蹄板(3)上偏心调整联接螺杆(7)的孔位中心点处在径向内，外重量约相等;离心力与向心力接近平衡的位置。
3.根据权利要求
1所述的转差自动离合器，其特征是三块蹄板(3)是装在前后两块联结控制环(6)的等分等园点三个孔上，与三角凸轮(4)一起组成一活动控制机构。
4.根据权利要求
1，2，3，所述的转差自动离合器，其特征是三角凸轮(4)控制蹄板(3)完成离，合的转差控制角度在30°以内。
专利摘要
属电力和机械领域。
文档编号H02P3/00GK86104005SQ86104005
公开日1987年12月30日 申请日期1986年6月6日
发明者杨放陆 申请人:杨放陆导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan