CN111102015A - 一种涡轮发电机叶片的限速保护装置 - Google Patents

一种涡轮发电机叶片的限速保护装置 Download PDF

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CN111102015A
CN111102015A CN201911416011.7A CN201911416011A CN111102015A CN 111102015 A CN111102015 A CN 111102015A CN 201911416011 A CN201911416011 A CN 201911416011A CN 111102015 A CN111102015 A CN 111102015A
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CN
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limiting
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turbine generator
blades
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CN201911416011.7A
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彭志凌
刘婵媛
王晨光
赵河明
周春桂
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North University of China
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D7/00—Rotors with blades adjustable in operation; Control thereof
    • F01D7/02—Rotors with blades adjustable in operation; Control thereof having adjustment responsive to speed

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明提供一种涡轮发电机叶片的限速保护装置；其结构包括上叶片盘、下叶片盘、轴、定位弹簧、限位弹簧及限位钢珠；其中，上叶片盘与轴固定在一起，定位弹簧安装在上叶片盘和下叶片盘之间，其中限位弹簧非工作状态为压缩状态；装配时限位弹簧与限位钢珠配合使用置于下叶片盘上的限位孔中；其中定位弹簧为压缩状态。本发明对涡轮发电机转速过高进行了保护，使得其在过高转速下，有效叶片数量减少，叶片承载力矩降低，保证涡轮电机不会烧毁；本发明可适用于一些进气速度超高的涡轮发电情况。

Description

一种涡轮发电机叶片的限速保护装置
技术领域
本发明涉及涡轮发电机领域，具体涉及一种涡轮发电机叶片的限速保护装置。
背景技术
现有涡轮发电机，进气口进气速度不能太高，为了避免因叶片转速过高，导致感应电流过大，从而可能造成涡轮发电机烧毁。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有进气口进气速度不能太高，叶片转速过高，会导致感应电流过大，从而造成涡轮发电机烧毁 。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：提供一种涡轮发电机叶片的限速保护装置；其结构包括上叶片盘、下叶片盘、轴、定位弹簧、限位弹簧及限位钢珠；其中，上叶片盘与轴固定在一起，定位弹簧安装在上叶片盘和下叶片盘之间，其中限位弹簧非工作状态为压缩状态；装配时限位弹簧与限位钢珠配合使用置于下叶片盘上的限位孔中；其中定位弹簧为压缩状态。
当该涡轮发电机处于非工作状态时，上叶片盘与下叶片盘安装在一起，其中上叶片盘有叶片槽；所述上叶片盘与下叶片盘均为圆形结构，其中上叶片盘上侧周向均匀分布有叶片，叶片之间分布有叶片槽；所述下叶片盘，上均布有叶片，且下叶片盘上的叶片与上叶片盘上的叶片槽相匹配。
当该涡轮发电机处于非工作状态时，上叶片盘与下叶片盘安装在一起，其中上叶片盘有叶片槽（下叶片盘上的叶片可以通过叶片槽上下移动）；其中定位弹簧和限位弹簧一直处于压缩状态。
当该涡轮发电机处于工作状态时：
叶片转速小于允许最高转速时，下叶片盘受到限位弹簧以及限位钢珠的限制，不能上下移动；其中为涡轮电机叶片的允许最高转速，此时在该旋转速度下的离心力小于限位弹簧的张力，限位钢珠在轴的限位凹槽中，限位凹槽，限制下叶盘沿轴向下运动。
叶片转速大于等于最高转速时，此旋转速度下的离心力大于限位弹簧的张力，限位钢珠受到离心力的作用下收缩到限位孔中，下叶片盘在定位弹簧舒张的作用下，向下移动。此时，由于叶片数的减少使得叶片的转速降低，从而使得电机受到保护，保护其不会烧毁。
本发明的有益效果是：对涡轮发电机转速过高进行了保护，使得其在过高转速下，有效叶片数量减少，叶片承载力矩降低，保证涡轮电机不会烧毁；适用于一些进气速度超高的涡轮发电情况。
附图说明
图1为涡轮发电机保护装置的示意图；
图2为涡轮发电机保护装置的三维模型图；
图3为限位弹簧、下叶片盘以及限位钢珠的配合的示意图；
图4为上叶片盘以及下叶片盘的配合的示意图；
图5为轴的示意图；
图6为保护装置处于工作状态的示意图；
图中：1、上叶片盘；2、下叶片盘；3、轴；4、定位弹簧；5、限位弹簧；6、限位钢珠。
具体实施方式
说明书
针对涡轮发电机受到进气口速度进气速度太高、使得叶片转速太快，导致电机烧坏，设计了一种涡轮发电机叶片的限速保护装置。其由上叶片盘1、下叶片盘2、轴3、定位弹簧4、限位弹簧5、限位钢珠6六部分组成。其基本结构如图1所示，三维模型如图二所示；
其中，上叶片盘1与轴3固定在一起，定位弹簧4安装在上叶片盘1和下叶片盘2之间，其中限位弹簧5非工作状态为压缩状态；
装配时限位弹簧5与限位钢珠6配合使用置于下叶片盘2上的限位孔中，如图3所示。其中定位弹簧4为压缩状态。
当该涡轮发电机处于非工作状态时，上叶片盘1与下叶片盘2安装在一起，其中上叶片盘1有叶片槽（下叶片盘上的叶片可以通过叶片槽上下移动），如图4所示；其中定位弹簧4和限位弹簧5一直处于压缩状态。
当该涡轮发电机处于工作状态时：
1、叶片转速
Figure 180966DEST_PATH_IMAGE002
小于允许最高转速
Figure 832527DEST_PATH_IMAGE004
时，下叶片盘2受到限位弹簧5以及限位钢珠6的限制，不能上下移动；其中
Figure 409002DEST_PATH_IMAGE004
为涡轮电机叶片的允许最高转速，此时在该旋转速度下的离心力小于限位弹簧5的张力，限位钢珠6在轴3的限位凹槽中，限位凹槽如图5，所示限制下叶盘沿轴3向下运动。
2、叶片转速
Figure 538632DEST_PATH_IMAGE002
大于等于最高转速
Figure 149742DEST_PATH_IMAGE004
时，此旋转速度下的离心力大于限位弹簧5的张力，限位钢珠6受到离心力的作用下收缩到限位孔中，下叶片盘在定位弹簧4舒张的作用下，向下移动，如图6所示。此时，由于叶片数的减少使得叶片的转速降低，从而使得电机受到保护，保护其不会烧毁。

Claims (1)

1.一种涡轮发电机叶片的限速保护装置；其特征在于：结构包括上叶片盘、下叶片盘、轴、定位弹簧、限位弹簧及限位钢珠；其中，上叶片盘与轴固定在一起，定位弹簧安装在上叶片盘和下叶片盘之间，其中限位弹簧非工作状态为压缩状态；装配时限位弹簧与限位钢珠配合使用置于下叶片盘上的限位孔中；其中定位弹簧为压缩状态；
当该涡轮发电机处于非工作状态时，上叶片盘与下叶片盘安装在一起，其中上叶片盘有叶片槽；所述上叶片盘与下叶片盘均为圆形结构，其中上叶片盘上侧周向均匀分布有叶片，叶片之间分布有叶片槽；所述下叶片盘，上均布有叶片，且下叶片盘上的叶片与上叶片盘上的叶片槽相匹配。
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