[实用新型]一种水轮机操作器

说明书

本实用新型涉及的是一种适用于并网，而不调频的小水电站水轮机控制设备。

在中国专利86102310中，公开了一种《可自动关闭的机械式水轮机控制器》，附图1是该控制器的系统原理图，整机共有137个加工另件组成，不包括标准件。开机时，顺时针旋转固接在丝杆上的手轮1，经梯形丝杆传动付2将楔形块3向前拉动，它的斜面与小滚轮体4的球轴承作用于连接板5，带动活塞6使弹簧7压缩蓄能，这时与短连杆相连接的拐臂8和调速轴顺时针转过45°，与调速轴相连的导叶开闭机构使导叶开启45°而发电，关机时，当电磁铁9失电后，通过杠杆10、切换杆11、扭簧12、滚轮13、横轴14的脱扣，滚轮13进入楔形块的槽内，这时弹簧释放能量，活塞向右移动，拐臂、调速轴逆时针回转，导叶开闭控制机构和导叶相应动作，直至关闭，同时连接板5，滚轮体4作用在楔形块斜面上的力使楔形块急速退回，产生一很强烈的撞击声。该水轮机控制器的不足之处在于：

1、与楔形块所接触的球面轴承、滚斜轴承、向心球轴承的轴承外壳均无包容，这些轴承上所受的力很大，最大的有18吨，因此很容易使外壳碎裂，寿命很短，在无负荷的情况下也破损过多次。

2、装楔形块17的箱体系焊接件，其内表面为毛基准，而上述的轴承均装在其内，很难调整它们之间的垂直度、同轴度、平行度，同时又看不见、摸不着、测量无基准。

3、梯形丝杆传动付的摩擦系数大，传动效率在30－40％，因在φ500的手轮上作用力需10kg左右，一般女工体力难以转动。同时装在梯形丝杆上的φ500手轮系生铁轮，丝杆悬臂而下垂，更增加了摩擦阻力。

4、楔形块、滚轮体的加工难度大，又重又笨、拆装不方便，调试更不方便，有时一台机器要调整一、二个月，工人装拆几十次，劳动强度很大，且难以掌握调试技术。

本实用新型的目的在于为克服上述不足而提供一种新的小型水电站水轮机操作器，其结构简单、运行安全、可靠、灵敏度高，安装调试方便，能实现手动或自动开、关机，特别是在电站无人值班的情况下，如外电网故障或气候突变易引发恶性事故时，能安全、无误地紧急关机。

为了达到上述目的，本实用新型采用了下述技术方案：在电机输出轴上相接有飞块离合器，该飞块离合器通过齿轮传动付传递动力，并在齿轮传动付的主动齿轮轴另一端固连有转动手轮，从而构成手、电两用启动装置，上述齿轮传动付则与丝杆传动付相连，而丝杆传动付直接与油缸内的活塞连接在一起，上述飞块离合器的外壁制动轮上设置有单瓦式手电两用制动器，并且由电磁铁通过限位行程开关加以控制。

本实用新型所述的丝杆传动付采用滚珠丝杆传动付，以提高其使用效果和使用寿命。

本实用新型的优点是：

1、结构简单，加工、安装、调试、检修方便。

2、因采用了齿轮传动付和滚珠丝杆付传递动力，使水轮机操作器的摩擦阻力大为减小，传动效率提高，操作极为方便，省力。且大大提高了使用寿命和可靠性。

3、由于有手、电两用制动器的双保险，使电站机组运行更为安全、可靠。

附图说明如下：

图1是原有技术系统原理图。

图2是本实用新型的装配结构示意图。

图3是本实用新型飞块离合器装置结构示意图。

图4是本实用新型单瓦式手电两用制动器的结构示意图。

下面将结合附图对本用新型作进一步的描述：图2，电机15的轴出轴上装有飞块离合器16，见图3，飞块离合器16由飞块17，弹簧18及固接在飞块17上的摩擦片19组成，飞块17边上活套在轴出轴上有制动轮20，制动轮20与齿轮传动付21的主动轴一端相连接，主动轴的另一端固接有手轮22，齿轮传动付21的输出轴即为丝杆传动付23的丝杆，丝杆的一端与活塞24相连接，活塞上设有节流阀25和单向阀26，通过调整好节流阀孔大小，满足“调保计算”的关闭时间值。活塞24装在油缸27内，与连接杆28、短连杆29、拐臂30相连接，拐臂30的另一端连接在输出轴31上，输出轴31上则装有指针32，并通过限位行程开关33控制导叶转动角度。油缸27内还装有处于预压缩状态的弹簧34，它起蓄能作用。制动轮20的下方还装有单瓦式手、电两用制动装置35，见图4，它由支架36，制动瓦37、顶杆38、交流本整型电磁铁39等组成，用电制动时，通过交流本整型电磁铁37的通断控制制动轮20的制动与脱开，这里电磁铁常吸制动；用手制动时，通过套装在电磁铁顶杆38中的手动盘40的转动，顶起和松开制动瓦37，使制动轮制动或脱开。整机的电路部分由电气操作箱控制。

开机时，打开电源开关，此时电磁铁39通电，制动装置起作用，再接启动按扭，电磁铁39断电，制动装置35脱开，飞块离合器16与制动轮20结合（或手动开机，顺时针转动手轮22），带动齿轮传动付21，滚珠丝杆传动付23转动，活塞24向左移动，压缩弹簧34蓄能，活塞24上的节流阀25，单向阀26同时通油，通过短连杆29，拐臂30，调速轴及与其相连的水轮机导叶控制环带动导叶开启至45°，此时活塞24向左移动130mm，装在调速轴上的指针32顺时针转过45°，与限位开关33接触，使电磁铁39通电（或手动制动），制动装置起作用，离合器16分离，水轮机发电，与外电网频率相等时并网正常发电。当接到各类事故信号时，制动装置中的电磁铁39断电，制动轮20脱开，在蓄能弹簧34张力的作用下，推动活塞24向右移动，带动连接杆28，短连杆29，拐臂30，调速轴，导叶控制环动作，使导叶迅速自动关闭，此时丝杆传动付23，齿轮传动付21递转。正常关机时，按停机按扭或手制动器释放，即可按上述过程迅速关机。