[实用新型]四叶片桨叶操作机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轴流转桨式水轮机，尤其是涉及一种四叶片轴流转桨式水轮机桨叶操作机构。

背景技术

水轮机机组在工作过程中，转动部分一直在作旋转运动，而水电站的水头、流量是随季节、随时间不断地变化，因此，为了适应电站流量变化，追求机组高效率稳定运行，轴流式水轮机都希望使用桨叶操作机构来调整水轮机桨叶的工作角度，从而适应各种水头流量的变化和提高效率，但是将水轮机桨叶操作机构安装在转动部分的转轮体内，是要在给定的有限空间内完成，节省空间非常重要。目前桨叶操作机构比较典型有两种，一种是双作用活塞与操作架搭配，操作架通过连杆带动桨叶；另一种双作用活塞缸，通过连杆带动桨叶。两种操作机构都需用一个连杆来过渡，而不是原动零部件直接驱动桨叶，连杆两端就有两套摩擦副及相关零件，所占的空间大和数量多，典型两种桨叶操作机构在设计时均较难较繁，其主要零件转轮体的铸造工艺性也较差，尤其是在中小型转桨式水轮机中。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单新颖，操作方便的四叶片桨叶操作机构。

本实用新型的技术方案如下：一种四叶片桨叶操作机构，包括转轮体和活塞，所述活塞安装在所述转轮体内，其要点是：在所述转轮体周向均匀设置四个径向孔，在每个径向孔内均安装有桨叶，所述桨叶内端设有扭矩销，该桨叶经桨叶连接螺栓连接有摇臂，所述扭矩销穿设在所述摇臂与所述桨叶之间进行扭矩传递，并所述摇臂形成正四边形结构；在所述活塞上固定有滑槽体，该滑槽体为正四边体结构，所述滑槽体的四个侧面分别与所述摇臂围成的正四边形结构的内壁正对；在所述滑槽体四个侧面上均开有“L”字形的滑槽，每个所述滑槽均沿同一旋向分布在所述滑槽体的四个侧面上，在所述滑槽内装有滑块，该滑块上开有轴头孔，在偏离所述摇臂中心的该摇臂内端面上设有轴头，所述轴头伸入所述轴头孔内，形成力臂关系。

采用以上结构，滑槽体通过滑块与摇臂连接使得滑槽体外在摇臂形成的正四边形内滑动，从而防止摇臂----滑槽体的径向和周向窜动，使滑块与摇臂、桨叶之间的配合联动更加可靠；在滑槽体侧面上的滑槽中装有滑块，滑块经摇臂上的轴头与摇臂连接，从而实现滑槽体与摇臂之间的连动关系，当活塞在活塞缸的两端交替供压力油及回油时，活塞沿机组主轴轴线作轴向直线运动，在活塞的作用下，固定在活塞上的滑槽体也作轴向直线移动，在滑槽的作用下，安装在滑槽内的滑块也得跟随作轴向直线移动，同时，由于滑块通过轴头与摇臂以及桨叶连接，滑块在摇臂轴头的限制下还必须同时沿摇臂以及桨叶的支撑中心轴线转动，此时，滑块在滑槽内轴向移动给力，带动摇臂以及桨叶绕该摇臂以及桨叶的支撑中心一起转动，进而完成对桨叶角度的调整；以上结构中滑块在滑槽中的移动不同的距离即能够实现桨叶不同角度的调整；以上结构中，扭矩销用来传递摇臂对桨叶的操作力，而四个摇臂安装后自然形成正四边形结构，还需说明的是轴头中心线与摇臂中心线的距离即为操作桨叶的力臂，原则上该距离值越大越好。

所述滑槽体套装在所述活塞上，在该滑槽体和活塞之间装有平键，在所述活塞右端固定有卡环，该卡环与所述滑槽体右端面紧贴，以上结构中，设置平键能够防止活塞及滑槽体的周向窜动，设置卡环能够使活塞形成的力传递给滑槽体，在活塞向左左右动时，使得滑槽体能够随活塞作为一整体向左移动。

在所述径向孔内装有推力轴套和反推轴套，并所述推力轴套位于所述反推轴套内侧，在所述推力轴套和反推轴套内分别安装所述摇臂和桨叶，该摇臂与所属桨叶之间通过定位止口进行定位。以上结构由于推力轴套和反推轴套的存在，使得该推力轴套和反推轴套的工作面与桨叶、摇臂的连接采用动配合，能够使桨叶和摇臂连接的一体结构在推力轴套和反推轴套内灵活转动，进而形成一个复合单支点支撑的从动体系。

所述轴头位于所述摇臂的边缘，该轴头中心线与所述桨叶和摇臂共同的中心线平行，并所述轴头与所述摇臂一体设置，以上结构中轴头中心线和桨叶中心线之间的距离为形成力臂，该力臂一般选择较大为好，本实用新型结构较传统的结构可以增大约15%，因此，使得轴头远离桨叶中心线，从而提高较长的转动力臂，使摇臂和桨叶的转动更加可靠或可适当减小活塞的直径。

为了使桨叶和摇臂能够绕其支撑中心可靠的转动，所述桨叶和摇臂右部经所述桨叶螺栓固定连接，左部穿设有所述扭矩销。

为了避免水进入转轮体内，在所述转轮体和所述桨叶之间装有桨叶密封。