一种基于直流步进电机的水轮机调速装置的制作方法

1.本实用新型涉及水轮机技术领域，具体为一种基于直流步进电机的水轮机调速装置。


背景技术：

2.水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。是水电站生产电能的主要动力设备；
3.现有技术中，水轮机在调速的时候，需要将导叶进行转动来改变水量，但是导叶只有一个转轴作为支撑点，对转轴的损伤特别大。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于直流步进电机的水轮机调速装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于直流步进电机的水轮机调速装置，所述基于直流步进电机的水轮机调速装置包括：
6.转轮，转轮的顶部设置有控制环，转轮的外部设置有底环，底环的顶部设置有多组导叶；
7.调速件，调速件包括啮合件和弹性件；及
8.转动件，设于导叶的内部。
9.优选的，所述导叶通过转轴安装在底环的顶部，导叶呈长方体形状，导叶有多组均匀围绕着转轮分布。
10.优选的，所述啮合件包括齿牙、圆槽和齿板，圆槽开设在转轮的外部，齿牙安装在圆槽的内壁上，齿板与齿牙啮合，齿板位于导叶内部。
11.优选的，所述弹性件包括伸缩槽、弹簧和支撑杆，伸缩槽开设在导叶的内部，弹簧位于伸缩槽中，支撑杆安装在齿板的端部。
12.优选的，所述转动件包括电机和圆盘，电机安装在导叶的内部，圆盘安装在电机的顶部，转动件的两端设置有拉动件。
13.优选的，所述拉动件包括钢索、拉环和固定柱，固定柱安装在圆盘的两端，且两组固定柱处于对称的状态，拉环安装在齿板的端部，钢索连接在固定柱上，钢索另一端连接着拉环。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1.本实用新型提出的齿板在弹簧顶推下，能够和齿牙进行啮合，将导叶固定在圆槽中，减小水流 冲击对转轴的损伤；
16.2.本实用新型提出的电机能够在启动后使得圆盘转动，拉动安装在拉环上的钢索，将齿板拉动收缩回伸缩槽中，进行导叶的转动。
附图说明
17.图1为本实用新型结构示意图；
18.图2为图1中a处结构放大示意图；
19.图3为图2中b处结构放大示意图。
20.图中：转轮1、导叶2、底环3、控制环4、支撑杆5、齿牙6、齿板7、伸缩槽8、弹簧9、圆槽10、钢索11、拉环12、固定柱13、圆盘14、电机15。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：一种基于直流步进电机的水轮机调速装置，基于直流步进电机的水轮机调速装置包括：转轮1，转轮1的顶部设置有控制环4，转轮1的外部设置有底环3，底环3的顶部设置有多组导叶2，导叶2通过转轴安装在底环3的顶部，导叶2呈长方体形状，导叶2有多组均匀围绕着转轮1分布；
23.调速件，调速件包括啮合件和弹性件，啮合件包括齿牙6、圆槽10和齿板7，圆槽10开设在转轮1的外部，齿牙6安装在圆槽10的内壁上，齿板7与齿牙6啮合，齿板7位于导叶2内部，弹簧9顶推支撑杆5，使得齿板7伸出伸缩槽8与齿牙6进行啮合，将导叶2固定在圆槽10中，对导叶2进行固定，减小转轴的受力；
24.弹性件包括伸缩槽8、弹簧9和支撑杆5，伸缩槽8开设在导叶2的内部，弹簧9位于伸缩槽8中，支撑杆5安装在齿板7的端部，转动完毕后，弹簧9顶推支撑杆5，使得齿板7伸出伸缩槽8与齿牙6进行啮合；
25.转动件设于导叶2的内部，转动件包括电机15和圆盘14，电机15安装在导叶2的内部，圆盘14安装在电机15的顶部，转动件的两端设置有拉动件，启动电机15，圆盘14开始转动带动连接在固定柱13上的钢索11；
26.拉动件包括钢索11、拉环12和固定柱13，固定柱13安装在圆盘14的两端，且两组固定柱13处于对称的状态，拉环12安装在齿板7的端部，钢索11连接在固定柱13上，钢索11另一端连接着拉环12，圆盘14开始转动带动连接在固定柱13上的钢索11，钢索11通过拉环12拉动齿板7，使得齿板7别拉进伸缩槽8中。
27.工作原理：实际使用时，需要调速时，启动电机15，圆盘14开始转动带动连接在固定柱13上的钢索11，钢索11通过拉环12拉动齿板7，使得齿板7别拉进伸缩槽8中，弹簧9被压缩，齿板7不与齿牙6进行啮合，然后通过控制环4的转动就能够带动导叶2通过转轴的底环3的顶部转动，转动完毕后，弹簧9顶推支撑杆5，使得齿板7伸出伸缩槽8与齿牙6进行啮合，将导叶2固定在圆槽10中，对导叶2进行固定，减小转轴的受力。
28.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种基于直流步进电机的水轮机调速装置，其特征在于：所述基于直流步进电机的水轮机调速装置包括：转轮（1），转轮（1）的顶部设置有控制环（4），转轮（1）的外部设置有底环（3），底环（3）的顶部设置有多组导叶（2）；调速件，调速件包括啮合件和弹性件；及转动件，设于导叶（2）的内部。2.根据权利要求1所述的一种基于直流步进电机的水轮机调速装置，其特征在于：所述导叶（2）通过转轴安装在底环（3）的顶部，导叶（2）呈长方体形状，导叶（2）有多组均匀围绕着转轮（1）分布。3.根据权利要求2所述的一种基于直流步进电机的水轮机调速装置，其特征在于：所述啮合件包括齿牙（6）、圆槽（10）和齿板（7），圆槽（10）开设在转轮（1）的外部，齿牙（6）安装在圆槽（10）的内壁上，齿板（7）与齿牙（6）啮合，齿板（7）位于导叶（2）内部。4.根据权利要求3所述的一种基于直流步进电机的水轮机调速装置，其特征在于：所述弹性件包括伸缩槽（8）、弹簧（9）和支撑杆（5），伸缩槽（8）开设在导叶（2）的内部，弹簧（9）位于伸缩槽（8）中，支撑杆（5）安装在齿板（7）的端部。5.根据权利要求1所述的一种基于直流步进电机的水轮机调速装置，其特征在于：所述转动件包括电机（15）和圆盘（14），电机（15）安装在导叶（2）的内部，圆盘（14）安装在电机（15）的顶部，转动件的两端设置有拉动件。6.根据权利要求5所述的一种基于直流步进电机的水轮机调速装置，其特征在于：所述拉动件包括钢索（11）、拉环（12）和固定柱（13），固定柱（13）安装在圆盘（14）的两端，且两组固定柱（13）处于对称的状态，拉环（12）安装在齿板（7）的端部，钢索（11）连接在固定柱（13）上，钢索（11）另一端连接着拉环（12）。

技术总结
本实用新型涉及水轮机技术领域，具体为一种基于直流步进电机的水轮机调速装置，所述基于直流步进电机的水轮机调速装置包括：转轮，转轮的顶部设置有控制环，转轮的外部设置有底环，底环的顶部设置有多组导叶；调速件，调速件包括啮合件和弹性件；及转动件，设于导叶的内部；有益效果为：本实用新型提出的齿板在弹簧顶推下，能够和齿牙进行啮合，将导叶固定在圆槽中，减小水流冲击对转轴的损伤；本实用新型提出的电机能够在启动后使得圆盘转动，拉动安装在拉环上的钢索，将齿板拉动收缩回伸缩槽中，进行导叶的转动。进行导叶的转动。进行导叶的转动。


技术研发人员：谢前进
受保护的技术使用者：武汉珞珈弘毅电气技术有限公司
技术研发日：2021.10.16
技术公布日：2022/5/25