CN205478081U - 一种混流式水轮发电机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混流式水轮发电机组，包括混流式水轮机、调速器、主轴、飞轮、联轴器、变速器、发电机、控温装置，所述的调速器与混流式水轮机的蜗壳导水机构连接，所述的主轴的一端与混流式水轮机的输出轴固结，另一端经联轴器与变速器的输入轴固结，所述的飞轮套设在主轴上，且与主轴固结，所述的变速器的输出轴与发电机轴相连接，所述的控温装置与变速器连接。本实用新型的调速器、变速器能够有效提高发电机转速，从而提高发电机发电量；永磁发电机能够有效降低发电机组设计布置难度；控温装置能够有效避免变速器温度过高、油液低温凝固的原因导致变速器损坏的问题，以及实现不间断供油。
Description
技术领域
本实用新型属于水力发电设备技术领域，具体涉及一种混流式水轮发电机组。
背景技术
在水力发电中水轮机组的一般转速都在几百转至1000转左右，尤其是在水流速较低的时期，水轮机转速更低，严重制约发电效益。如果直接将现有设备进行升级，造价花费又较大。混流式水轮机结构简单，效率较高，能适应很宽的水头范围，是目前广泛使用的水轮机型式之一。
变速器是一种改变转速的设备，由变速器输入轴经变速器内的齿轮结构使得输出转速改变。例如，齿轮增速器多应用于风力、水力发电中，然而这些增速器的增速比通常较高，不仅导致建造成本较高，还存在寿命短、维护困难的缺点。并且，变速器中的齿轮结构长期连续高负荷运行，这样往往会出现变速器内部温度过高，导致变速器出现反复故障、寿命减少问题，甚至损坏报废，严重影响发电机组正常运行。
为此，研发一种能够有效提高发电量，同时能够对变速器进行控温和报警的混流式水轮发电机组。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种混流式水轮发电机组。
本实用新型的目的是这样实现的，包括混流式水轮机、调速器、主轴、飞轮、联轴器、变速器、发电机、控温装置，所述的调速器与混流式水轮机的蜗壳导水机构连接，所述的主轴的一端与混流式水轮机的输出轴固结，另一端经联轴器与变速器的输入轴固结，所述的飞轮套设在主轴上，且与主轴固结，所述的变速器的输出轴与发电机轴相连接，所述的控温装置与变速器连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：
1、本实用新型能够通过调速器调整水流量，以及通过变速器使主轴转速进一步提高，从而有效提高发电机转速，提高发电机发电量，尤其是在低水流速的枯水期时，能够保证发电机的发电量；
2、本实用新型采用永磁发电机，具有体积小、便于维护的优点，可在复杂地势、空间较为狭窄等区域进行布置，有效降低了发电机组设计布置的难度；
3、本实用新型采用增速比为1:3.5~7.5的两级圆柱齿轮增速器，具有造价低、故障率较低的优点，能够有效减少发电机组故障停机的风险，降低生产成本；
4、控温装置能够根据监测变速器的温度来控制冷却装置开启的数量，若出现冷却无效的情况时，报警器发出报警提示工作人员对设备进行检修，从而有效避免变速器过热导致变速器损坏问题，延长变速器使用寿命；
5、当供油装置的油液温度过低时，加热器开始对油液进行加热，从而避免冬季温度较低油液凝固导致变速器损坏的问题；
6、本实用新型的供油装置的油液需要更换时，只需要开启另一个供油装置，然后关闭需要更换油液的供油装置，从而实现不用停机就可继续供油的效果，同时报警器发出报警提示工作人员对油液进行更换。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为图1的俯视结构示意图；
图3为控温装置结构示意图；
图中：1-混流式水轮机，2-调速器，3-飞轮，4-联轴器，5-变速器，6-发电机，7-供油装置，8-冷却器，9-电磁阀，10-加热器，11-轴承座，12-排水口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。
如附图1~图3所示本实用新型包括混流式水轮机1、调速器2、主轴、飞轮3、联轴器4、变速器5、发电机6、控温装置，所述的调速器2与混流式水轮机1的蜗壳导水机构连接，所述的主轴的一端与混流式水轮机1的输出轴固结，另一端经联轴器4与变速器5的输入轴固结，所述的飞轮3套设在主轴上，且与主轴固结，所述的变速器5的输出轴与发电机6轴相连接，所述的控温装置与变速器5连接。
所述的控温装置包括供油装置7、冷却器8、温度传感器、报警器、控制装置，所述的供油装置7包括油箱、油泵，所述的供油装置7的出油口通过管道与变速器5的进油口相连接，所述的供油装置7的进油口通过管道与变速器5的出油口相连接，所述的供油装置7、变速器5、管道组成闭合回路，使油液在管道中流动，所述的冷却器8设置于变速器5出油口的管道上，所述的温度传感器设置于变速器5内，所述的控制装置与供油装置7、冷却器8、温度传感器、报警器电连接。
所述的供油装置7的数量为2个，所述的供油装置之间并联，且每个供油装置7的进、出油口分别设置有电磁阀9，所述的供油装置7、电磁阀9与控制装置电连接。
所述的冷却器8的数量至少为2个，且两两冷却器之间串联，所述的控制装置与冷却器8电连接。
所述的供油装置7的出油口与变速器5的进油口之间的管道上设置有加热器10，所述的供油装置7的油箱内设置有温度传感器，所述的控制装置与供油装置7、温度传感器、加热器10电连接。
所述的变速器5为两级圆柱齿轮增速器，所述的变速器5的输入轴与输出轴之间转速比为1：3.5~7.5。
所述的发电机6的转速为1000~3000r/min。
所述的发电机6为多极永磁发电机。
所述的调速器2为YWT自动调速器。
所述的YWT自动调速器设置有刹车装置，当发电机跳闸，调速器自动刹车关闭发电机组。
所述的控制装置为PLC控制器。
所述的主轴设置有轴承座11。
本实用新型工作原理和工作过程：
首先调速器2控制混流式水轮机1的蜗壳导水机构的导叶至合适开度，水流进入混流式水轮机1中使主轴转动，主轴带动飞轮3、变速器5的输入轴转动；然后经变速器5增速后，变速器5的输出轴带动发电机6的轴转动使得发电机开始发电；
当变速器5内的温度超过高温阀值时，控制装置控制一个供油装置7、一个冷却器8启动，对应的电磁阀9开启，加热器10关闭，油液从供油装置7经管道进入变速器5，对变速器5进行冷却和润滑，然后油液从变速器5经管道进入冷却器8，冷却器8对油液进行降温，然后降温后的油液回到供油装置7中，完成一次油液循环；
当控温装置开启一个冷却器一段时间后，变速器5内的温度依然高于或低于高温阀值10℃时，控温装置开启第二个冷却器，油液经冷却器冷却；
当控温装置开启两个冷却器一段时间后，变速器5内的温度依然高于高温阀值时，报警器发出报警，工人对设备故障进行逐一排查并维修；
当供油装置7内的油液温度低于低温阀值时，冷却器8关闭，加热器10启动，加热器10对流经的油液进行加温；
当控温装置运行一段时间后，第一个供油装置的油液需要更换时，先启动第二个供油装置和对应的电磁阀，再关闭第一个供油装置和对应的电磁阀，第二个供油装置开始供油，使供油装置不间断供油，然后报警器发出报警，工人对第一个供油装置的油箱中的油液进行更换。
本实用新型的优点：本实用新型的调速器、变速器能够有效提高发电机转速，从而提高发电机发电量；永磁发电机能够有效降低发电机组设计布置难度；两级圆柱齿轮增速器能够有效减少发电机组故障停机的风险；控温装置能够根据变速器、油液的温度来对变速器降温或对油液加温，从而有效避免变速器温度过高、油液低温凝固的原因导致变速器损坏的问题；并且报警器能够提示工作人员对设备进行检修；多个供油装置可实现不间断供油。
Claims (10)
1.一种混流式水轮发电机组，包括混流式水轮机（1）、调速器（2）、主轴、飞轮（3）、联轴器（4）、变速器（5）、发电机（6）、控温装置，其特征是：所述的调速器（2）与混流式水轮机（1）的蜗壳导水机构连接，所述的主轴的一端与混流式水轮机（1）的输出轴固结，另一端经联轴器（4）与变速器（5）的输入轴固结，所述的飞轮（3）套设在主轴上，且与主轴固结，所述的变速器（5）的输出轴与发电机（6）轴相连接，所述的控温装置与变速器（5）连接。
2.根据权利要求1所述的混流式水轮发电机组，其特征是：所述的控温装置包括供油装置（7）、冷却器（8）、温度传感器、报警器、控制装置，所述的供油装置（7）包括油箱、油泵，所述的供油装置（7）的出油口通过管道与变速器（5）的进油口相连接，所述的供油装置（7）的进油口通过管道与变速器（5）的出油口相连接，所述的供油装置（7）、变速器（5）、管道组成闭合回路，使油液在管道中流动，所述的冷却器（8）设置于变速器（5）出油口的管道上，所述的温度传感器设置于变速器（5）内，所述的控制装置与供油装置（7）、冷却器（8）、温度传感器、报警器电连接。
3.根据权利要求2所述的混流式水轮发电机组，其特征是：所述的供油装置（7）的数量为2个，所述的供油装置之间并联，且每个供油装置（7）的进、出油口分别设置有电磁阀（9），所述的供油装置（7）、电磁阀（9）与控制装置电连接。
4.根据权利要求2所述的混流式水轮发电机组，其特征是：所述的冷却器（8）的数量至少为2个，且两两冷却器之间串联，所述的控制装置与冷却器（8）电连接。
5.根据权利要求2所述的混流式水轮发电机组，其特征是：所述的供油装置（7）的出油口与变速器（5）的进油口之间的管道上设置有加热器（10），所述的供油装置（7）的油箱内设置有温度传感器，所述的控制装置与供油装置（7）、温度传感器、加热器（10）电连接。
6.根据权利要求1所述的混流式水轮发电机组，其特征是：所述的变速器（5）为两级圆柱齿轮增速器，所述的变速器（5）的输入轴与输出轴之间转速比为1：3.5~7.5。
7.根据权利要求1所述的混流式水轮发电机组，其特征是：所述的发电机（6）的转速为1000~3000r/min。
8.根据权利要求1或7所述的混流式水轮发电机组，其特征是：所述的发电机（6）为多极永磁发电机。
9.根据权利要求2所述的混流式水轮发电机组，其特征是：所述的控制装置为PLC控制器。
10.根据权利要求1所述的混流式水轮发电机组，其特征是：所述的调速器（2）为YWT自动调速器。
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| CN108757286A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-06 | 李爱民 | 一种发电装置 |
| CN112855409A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-28 | 石筠 | 一种防止水电站卧式机组的轴缝处油气混合物外爬装置 |
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