[其他]可自動關(guān)閉的機械式水輪機控制器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86102310
• 申請日: 1986-04-04
• 公開（公告）號: CN86102310A
• 公開（公告）日: 1987-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李永國
• 申請（專利權(quán)）人: 李永國
• 主分類號: F03B15/00
• 分類號: F03B15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是一種小型水輪機流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的機械式控制裝置。目前小型水輪機流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的控制裝置多采用手、電兩用齒輪變速控制裝置，也有少數(shù)采用機械液壓式自動調(diào)速器的。前者往往因某些故障（尤水輪發(fā)電機定子內(nèi)部三相短路）跳閘后，控制裝置的電動機不能運轉(zhuǎn)，而只有靠值班人員緊急搖動手柄關(guān)機。嚴(yán)重時出現(xiàn)飛車等設(shè)備事故。后者因結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精密，農(nóng)村電站維護管理不善，多數(shù)只能掛網(wǎng)運行。加之電力工業(yè)的發(fā)展，大網(wǎng)伸到的地方，小水電與大網(wǎng)相聯(lián)是必然趨勢。聯(lián)網(wǎng)后的小型水輪機配用的自動調(diào)速器，實際上只利用了它能自動關(guān)機的功能，而其余功能是無有實際意義的。再隨著小水電站采用簡易無人控制（開機時有人，并網(wǎng)后無專人值班，故障時能自動關(guān)機并發(fā)信號）發(fā)展趨勢越來越引起人們的興趣。所以設(shè)計出一種有可靠自動關(guān)閉功能的手動（或電動）的水輪機控制器，就顯得非常必要。

本發(fā)明是提出一種新的水輪機控制器，因各種故障（包括水輪發(fā)電機定子內(nèi)部三相短路）跳閘引起水輪機轉(zhuǎn)速升高時，不必外加能源就能自動關(guān)閉水輪機流量調(diào)節(jié)機構(gòu)，可靠性大;采用普通機械結(jié)構(gòu)，便于農(nóng)村電站管理和維修;適合小型簡易無人控制的小水電站采用。

附圖為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖

操作手輪（或電機）（1）使鉸接在楔形塊裝置殼體（6）上的銅螺母旋轉(zhuǎn)，絲桿（2）就左移，經(jīng)鉸接在絲桿（2）頭部的切換機構(gòu)（3）帶動楔形塊（4）一同左移，利用其斜面上產(chǎn)生的很大推力，使與傳動杠桿（7）鉸接的滾輪（5）上升。經(jīng)傳動杠桿（7）使作用筒活塞（10）上移，并使螺旋彈簧（9）的予壓力增加，而蓄能待發(fā)。上移的活塞（10）經(jīng)活塞桿聯(lián)動拐臂（12）使水輪機流量調(diào)節(jié)機構(gòu)（15）相應(yīng)開起，水輪機啟動運轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)手輪（或電機）（1）使機組達到同期轉(zhuǎn)速后，并網(wǎng)運行。反向轉(zhuǎn)動手輪（或電機）（1）后，予壓彈簧（9）經(jīng)傳動杠桿（7）和滾輪（5）使楔形塊自行退出，同時使活塞（10）自動向關(guān)機側(cè)移動，可達到減少負(fù)荷和正常關(guān)機的目的。

當(dāng)遇上各類機電故障而使主開關(guān)跳閘后，機組必然過速，與緊固在主軸上的抱箍（14）相鉸接的離心錘（19）必然外伸敲擊杠桿（21）端部的滾輪，迫使杠桿（21）逆時針轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動后的杠桿（21）經(jīng)鋼絲牽動杠桿（22）順時針轉(zhuǎn)動至與切換桿（24）端部分離。切換桿（24）則在予拉彈簧（23）的作用下，逆時針轉(zhuǎn)動，進而帶動切換機構(gòu)（3）在楔形塊（4）端部轉(zhuǎn)動，并滾入楔形塊（4）端部開口槽內(nèi)，同時作用筒活塞（10）上予壓待發(fā)的螺旋彈簧（9）的反作用力就經(jīng)傳動杠桿（7）和滾輪（5）迫使楔形塊（4）快速右移，同時推動活塞（10）關(guān)閉，達到了自動緊急關(guān)機的目的。

實施方案：

不會自鎖的楔形塊（4）心部有一比絲桿（2）稍大的通孔，是楔形塊（4）與絲桿（2）相對移動的通道。在楔形塊（4）大頭對稱制有兩個開口槽，是楔形塊（4）與鉸接在絲桿（2）頭部的切換機構(gòu)（3）的兩個滾輪相對移動的通道。根據(jù)結(jié)構(gòu)方位布置和移動的距離，在殼體（6）與楔形塊（4）之間還設(shè)有靈活的導(dǎo)向機構(gòu)。同傳動杠桿（7）鉸接的滾輪（5）與殼體（6）之間也設(shè)有靈活的導(dǎo)向機構(gòu)。傳動杠桿（7）的兩端分別與活塞桿及殼體（6）鉸接。絲桿（2）的銅螺母也與殼體（6）鉸接，并隨手輪（1）轉(zhuǎn)動。

切換機構(gòu)（3）是一只內(nèi)孔裝有滾動承軸與絲桿（2）頭部鉸接的軸套，在此軸套的兩側(cè)對稱伸出的兩軸頸上各裝有一只滾針軸承，在一根軸頸的端部，緊連一根切換桿（24）。

作用筒（8）兩端的活塞桿以同一圓柱銷鉸接于活塞（10）的中部。為調(diào)整關(guān)機時間符合“調(diào)保計算”要求，在活塞（10）上裝有單向節(jié)流閥（11），當(dāng)活塞（10）處于全關(guān)位置時，其調(diào)節(jié)螺釘正好伸入端蓋調(diào)節(jié)孔外，打開孔蓋，即可方便調(diào)整關(guān)機時間。

傳感機構(gòu)的離心錘（19）是經(jīng)滾動軸承鉸接在一抱箍（14）上，再將此抱箍緊固在主軸上。在離心錘（19）轉(zhuǎn)動中心附近有一經(jīng)計算合適的螺旋拉伸彈簧（17）與抱箍（14）上的支座（13）以可調(diào)螺絲（16）相連，調(diào)節(jié)合適的拉簧力使機組轉(zhuǎn)速為額定值1.2倍以下時，離心錘（19）的頭部不會敲擊杠桿（21）頭部的滾輪，當(dāng)轉(zhuǎn)速高于1.2倍時，此彈簧力的方向?qū)㈦S離心錘（19）偏轉(zhuǎn)而使離心錘（19）增加敲擊上述滾輪的力。

為使離心錘（19）隨機組轉(zhuǎn)速上升超過額定值1.2倍而外伸敲擊杠桿（21）頭部滾輪的位置為最佳，在離心錘（19）的尾部設(shè)有可調(diào)限位螺釘（18）。

杠桿（21）靠滾輪一端的側(cè)面也裝有一顆可調(diào)限位螺釘（20）以調(diào)整限定杠桿（22）端部滾輪與切換桿（24）頭部的相對位置。