[发明专利]一种水轮机过速保护装置

说明书

本发明涉及一种水轮机过速保护装置，有效的解决了水轮机限速设备成本高，制动力有限，稳定性差的问题；解决的技术方案主轮机、副轮机、活塞缸和柱塞缸，主轮机转动可驱动活塞缸向柱塞缸内持续泵液，柱塞缸内安装有一个柱塞，柱塞缸的下端安装有排液管，排液管上安装有节流阀，主轮机连接有第一摩擦轮，副轮机连接有第二摩擦轮，主轮机超速时可使柱塞超过最高限位推动第二摩擦轮与第一摩擦轮接触，从而使主轮机和副轮机相互限速；本发明能够有效避免主轮机和副轮机的转速持续上升，特别适用于水环境或湿潮环境，能够长时间稳定工作。

技术领域

本发明涉及水力发电领域，具体是一种水轮机过速保护装置。

背景技术

水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，现代大多用在在水电站内，用来驱动发电机发电；水轮机在发电时，其转速有上限要求，如果水轮机转速超过上限，则会造成发电设备超过额定功率，还容易超过各部件的材料强度和运动副的装配强度，从而造成设备损坏，因此水轮机发电机组都设置有过速保护装置；目前的限速装置大多通过外力制动设备施加制动力，而水轮机的转矩很大，需要施加很大的制动力才能对其进行有效的限速，设备成本高，而且一旦超过制动设备的制动力上限，限速效果将大打折扣；另外，过速保护装置不可避免的需要速度传感器等电子监测元件和电力制动部件，长期在水环境或湿潮环境内工作容易浸水或受潮造成短路失灵等故障，稳定性差。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种水轮机过速保护装置，有效的解决了水轮机限速设备成本高，制动力有限，稳定性差的问题。

其解决的技术方案是，一种水轮机过速保护装置，包括主轮机、副轮机、活塞缸和柱塞缸，主轮机的转轴端部固定有一个不完全齿轮，不完全齿轮的前侧和后侧均设有一个齿条，两个齿条的左端固定连接在一起，右端也固定连接在一起从而形成一个矩形框，不完全齿轮转动时可交替与两个齿条啮合，从而带动矩形框左右往复运动；活塞缸内安装有一个可左右移动活塞，活塞的左右两端均固定有一个活塞杆，两个活塞杆均伸出活塞缸外且与矩形固定连接，活塞缸的每端均设有一个进液口和一个出液口，进液口上安装有进液单向阀，出液口上安装有出液单向阀，两个出液口均与柱塞缸的底部连通；柱塞缸内安装有一个柱塞，柱塞下端与柱塞缸下端之间连接有拉簧，柱塞缸的下端安装有排液管，排液管上安装有节流阀；主轮机的转轴上安装有一个第一齿轮，第一齿轮啮合有一个第二齿轮，第二齿轮可转动的安装在固定的机架上，第二齿轮同轴固定有一个小端朝下的锥形的第一摩擦轮，副轮机的转轴上经滑键安装有一个小端朝上的锥形的第二摩擦轮，第二摩擦轮可轴向滑动，柱塞的上端与第二摩擦轮的下端接触，柱塞推动第二摩擦轮向上移动可使第二摩擦轮侧壁与第一摩擦轮侧壁接触并压紧。

进一步的，所述的柱塞的上端开有轴向的避让孔，柱塞向上推动第二摩擦轮时，副轮机的转轴下端可插入避让孔内。

进一步的，所述的第二齿轮的直径小于第一齿轮的直径。

进一步的，所述的柱塞的上端安装有多个滚珠。

进一步的，所述的不完全齿轮的有齿段的角度大于175度小于180度。

本发明通过主轮机和副轮机相互限制进行降速，能够有效避免主轮机和副轮机的转速持续上升，且无需电器监测元和制动力输出设备，特别适用于水环境或湿潮环境，能够长时间稳定工作。

附图说明

图1为主轮机和副轮机正常转速下本发明的主视剖视图。

图2为主轮机和副轮机超速转动时本发明的主视剖视图。

图3为图1中A位置的放大图。

图4为不完全齿轮和齿条的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。