[发明专利]重力过速保护装置

说明书

技术领域

本发明设计水电发电机保护装置领域，尤其是一种重力过速保护装置。

背景技术

目前水轮发电机组过速保护装置主要采用弹簧和离心块直接结合的方式，其基本原理及动作过程如下：水轮发电机组转动时，主轴带动离心块转动，当水轮发电机组在额定转速时，离心块靠弹簧压力与离心力平衡，离心块保持固定位置不动；当水轮发电机组转速持续上升至某个转速时，离心块的离心力大于弹簧压力时，离心块向外移动，碰撞在液压阀的脱扣器上，使液压阀打开紧急关闭水轮机。前述保护装置存在的问题：弹簧长期处于压缩状态，弹簧时效疲劳易产生不可恢复的变形或弹性系数发生变化，导致机械过速保护定值与实际脱扣值存在差异；同时，离心块向外移动量(最大移动量3mm)是一个与转速成比例连续量值，安装间隙精度及各配合间隙等都会产生实际脱扣值误差。这种误差的产生将导致机组不能按设定保护定值停机，若不降低设定值，会给机组安全运行造成严重影响；但降低设定值后，机组在较低转速动作，机组设计临界转速富裕度就会偏大，造成设计浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效防止弹簧时效疲劳而导致的机械过速保护定值与实际脱扣值存在差异的重力过速保护装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：重力过速保护装置，包括主轴，固定设置于所述主轴的抱箍支架，还包括摆锤、设置于抱箍支架上的脱扣器和调整支架，所述摆锤可转动的设置于抱箍支架上，所述调整支架设置于摆锤和主轴之间且所述摆锤朝向调整支架一侧倾斜贴靠在调整支架上，摆锤设置于调整支架和脱扣器之间。

进一步的是，包括设置于抱箍支架上的平衡块，所述主轴设置于平衡块和摆锤之间。

进一步的是，包括可滑动的设置于抱箍支架上的摆锤座，所述摆锤可转动的设置于摆锤座上。

进一步的是，所述摆锤座与调整支架之间设置有用于调节间距的差分刻度结构。

进一步的是，所述脱扣器为液压阀脱扣器。

本发明的有益效果是：在实际使用时，当主轴在设定的转速范围内时，摆锤会始终的倾斜靠于调整支架上，当主轴转速加大后，在增大的离心力的作用下，摆锤渐渐的离开并远离调整支架，朝向脱扣器运动，当主轴转速超过设定的上限时，摆锤随机与脱扣器接触并触发使液压阀打开紧急关闭水轮机。本发明的构思巧妙之处在于省去了传统方案中的弹簧，完全依靠摆锤自身的重力来实现对离心力的平衡，从根本上解决了弹簧的时效疲劳所带来的风险，尤其适用于使用时间较长的、灵敏度要求高的水轮发电机组使用。

附图说明

图1是本发明的未触发脱扣器的结构示意图。

图2是本发明的触发脱扣器时的结构示意图。

图中标记为：主轴1、抱箍支架2、平衡块21、摆锤座22、摆锤3、调整支架4、脱扣器5、脱扣器触发点51。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1、图2所示的重力过速保护装置，包括主轴1，固定设置于所述主轴1的抱箍支架2，还包括摆锤3、设置于抱箍支架2上的脱扣器5和调整支架4，所述摆锤3可转动的设置于抱箍支架2上，所述调整支架4设置于摆锤3和主轴1之间且所述摆锤3朝向调整支架4一侧倾斜贴靠在调整支架4上，摆锤3设置于调整支架4和脱扣器5之间。

由于本发明采用了与传统方案不同的构思，取消了弹簧，而充分利用了摆锤3的重力。具体的，如图1所示的，倾斜贴靠在调整支架4上的摆锤3的重力在水平方向上有一个分力，在主轴1转速不超过设定值时，该分力可以保证摆锤3始终斜靠于调整支架4一侧。一旦离心力过大即主轴1转速过大，如图2所示的，所述的摆锤3即与脱扣器5的脱扣器触发点51接触，从而发出关闭水轮机的信号，十分的灵敏且十分的稳定。一般的，所述所述脱扣器5优选为液压阀脱扣器。

为了让抱箍支架2在旋转时实现动平衡，可以选择这样的技术方案：包括设置于抱箍支架2上的平衡块21，所述主轴1设置于平衡块21和摆锤3之间。这样的设置可以再抱箍支架2高速旋转时实现力的平衡，保证主轴1的良好运转。

当然的，还可以增设可滑动的设置于抱箍支架2上的摆锤座22，所述摆锤3可转动的设置于摆锤座22上。另外的，还可以在所述摆锤座22与调整支架4之间设置用于调节间距的差分刻度结构。实现摆锤座22与调整支架4之间间距的精确调整，从而灵活的调节摆锤3触发脱扣器5的转速大小。

本发明简化了结构，省去了弹簧所带来的不确定性，同时的，也保证了对主轴1转速的精确控制，具有很广阔的技术推广前景，尤其适用于长时间运转的水电发电机中。