[发明专利]一种桨叶转角的多高压油源调节装置

说明书

本发明涉及一种桨叶转角的多高压油源调节装置，包括桨叶接力器、旋转壳体、中心齿轮、支座、导向架，以及两组或多组受控高压油源。每组受控高压油源由电机及其齿轮、油泵及其齿轮、油路组合体和连接油管组成。各电机及其齿轮固定在同一支座上并沿圆周均布，两个导向架相对布置，支座滑动布置在两个导向架之间，并通过两个导向架限制其转动；旋转壳体内油泵与相应的油路组合体相连通。各电机齿轮经由中心齿轮与各油泵齿轮构成双向齿轮传动副。各油路组合体间相连通，另有两条油管分别与桨叶接力器的两个油腔相连通。本发明不存在授油器的漏油及其他相关问题，不存在碳刷和集电环固有的缺点，适用于所有转桨式水轮机的桨叶转角调节。

技术领域

本发明涉及水轮机调节领域，具体涉及一种桨叶转角的多高压油源调节装置。本发明适用于所有转桨式水轮机的桨叶转角调节。

背景技术

转桨式水轮机运行时的转速为每分钟数十转至数百转，安装在转轮上的数个桨叶也将以同样的转速围绕机组主轴旋转。当水头及导叶开度改变时，为使转桨式水轮机具有较高的效率、较小的震动及较长的工作寿命，其桨叶还须依循确定的协联曲线，围绕自身轴线转动相应的角度。对于不同功率的转桨式水轮机，为了驱动其桨叶自转，需要数十吨、数百吨甚至更大的操作力。

各类转桨式水轮机问世已数十年至百余年，但其桨叶调节装置并无实质性进步，始终沿用最初的方案，即：

由桨叶调节器输出控制桨叶的液压油(油压2.5MPa-6.3MPa)，经授油器(亦称受油器)及水轮发电机组主轴内的油管，进入水轮机转轮内部的桨叶接力器(即油缸)，由桨叶接力器驱动桨叶转动。

由于授油器仅靠配合间隙实现液压油的旋转密封和滑动密封，制造比较困难；加之控制桨叶的油流较大，故该液压系统漏油量很大，且漏油量随着授油器的磨损加速增大，漏油不仅消耗能量、影响设备寿命，而且会污染河流、导致设备故障。授油器的漏油、制造维修难度及高故障率始终是各类转桨式水轮机的一大痛点。

2000年以来，各类水轮机调速系统的工作油压逐步提高到16MPa，且有进一步提高的趋势，但对于转桨式水轮机来说，传统授油器的缺陷严重阻碍了桨叶调节系统工作油压的提高。

现有发明专利一，其专利号为201410124510.X，其公开了一种高油压控制水轮机的桨叶电液调节方法及装置，如其权利5所述，该发明“采用标准的旋转接头”，但其本质上仍是一个依靠配合间隙实现液压油旋转密封的授油器，耐压及密封性能虽有改善，但不能完全消除授油器的固有缺点；此外标准旋转接头还存在对油质要求太高，以及其额定流量难以满足大型水电机组需求等问题。

现有发明专利二，其专利号为200810048916.9，其公开了一种水轮机、水泵叶片角度液压同步调速器。该发明取消了授油器，采用内供油液压系统进行桨叶角度调节，该系统主要由储油箱及箱内的高压微型液压站构成，储油箱安装于机组主轴上端并随之同步转动，其动力电源及控制信号均经由储油箱外的集电环和碳刷输入。该发明虽避开了授油器的缺点，却引入了集电环和碳刷的固有缺点：输入电压及功率受限，碳刷须经常维护更换等，特别是微型液压站的功率难以增大，无法满足各型转桨式水轮机对桨叶操作力和调节时间的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种桨叶转角的多高压油源调节装置，以克服上述现有技术中的不足。