CN2702076Y - 水轮机调速器自复中电－机转换器 - Google Patents

水轮机调速器自复中电－机转换器 Download PDF

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贾宝良
潘熙和
王丽娟
刘立祥
吴运华
黄宇
王爱生
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Abstract

本实用新型公开一种水轮机调速器自复中电—机转换器，电动部分有伺服电机，机械部分包括壳体内的滚珠丝杆螺母机构，在壳体下部设有复中腔，输出轴穿过复中腔中的复位弹簧，复位弹簧置于上定位套和下定位套之间，上定位套和下定位套分别抵于复中腔上端面和下端面，输出轴穿过上定位套和下定位套，输出轴在复中腔上端面中孔处有直径大于上定位套内孔、小于上端面中孔的凸台，输出轴在复中腔下端面中孔处有直径大于下定位套内孔、小于下端面中孔的螺帽与输出轴的螺纹配合。本实用新型造价低，结构简单、自动复中的精度高、工作可靠。

Description

水轮机调速器自复中电—机转换器
技术领域
本实用新型涉及一种水轮机调速器自复中电—机转换器，是一种用于水轮机调速器中联接微机调节器和机械液压部分的自复中电—机转换器。
背景技术
在水轮机微机调速器和电气液压控制***中，广泛采用电气机械位移转换器(电液转换器)和电气流量转换器(电液伺服阀)，典型产品有双锥式电液伺服阀、环喷式电液伺服阀和步进式电液转换器。这些转换装置均由电机转换部件和一级或多级液压放大器组成，其结构复杂，部件要求精密，造价高，静态耗油量大，对油质清洁度要求较高，当油质清洁度难以保证时，其故障率较高。而用直流力矩电机和步进电机构成的电—机伺服***，也要用一种电—机转换器。电—机转换器的自动复中直接影响电—机转换的精度。目前，有一种自复中机构，它是在与滚动螺母固定的轴向移动体的径向设置一对弹簧，通过钢球在定位的曲线槽里定位的。其弊端是保证定位准确需要一定的条件，必须匹配两弹簧的作用力，且弹簧力需要相当大。在水轮机微机调速器中，该电—机转换器的输出要有很高的定位精度，因为，受控于它的液压随动***的位置精度是微米级，通常在10μm左右。现有技术其***复杂，制造成本高，自动复中的精度不能保证。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种造价低，结构简单、自动复中的精度高、工作可靠的电—机转换器。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本水轮机调速器自复中电—机转换器包括电动部分伺服电机，机械部分包括壳体内的滚珠丝杆螺母机构，在壳体下部设有复中腔，输出轴穿过复中腔中的复位弹簧，复位弹簧置于上定位套和下定位套之间，上定位套和下定位套分别抵于复中腔上端面和下端面，输出轴穿过上定位套和下定位套，输出轴在复中腔上端面中孔处有直径大于上定位套内孔、小于上端面中孔的凸台，输出轴在复中腔下端面中孔处有直径大于下定位套内孔、小于下端面中孔的螺帽与输出轴的螺纹配合。
本实用新型的优点是：
1.单弹簧复中，纯机械限位，定位准确，线性好；
2.伺服电机功率大，直接驱动液压随动***，结构进一步简单，给制造和维护带来方便；
3.滚动螺旋副，运动可逆，往返无空行程，传递精度高；
4.电液转换无需油液，彻底规避本行业固有的油液污染，大幅度提高可靠性；
5.易于实现计算机数字控制。
6.从自动工况到手动工况转换无扰动。平衡位置定位稳定，不受其它因素影响。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示：水轮机调速器自复中电—机转换器包括电动部分和机械部分，电动部分为伺服电机1，机械部分包括壳体11及置于其中的的滚珠丝杆螺母机构，其中2是手动齿轮；3是连轴节；4是滚动丝杆；5是滚动螺母；6是导向键；在壳体中设有复中腔12，输出轴10穿过复中腔中的复位弹簧8，复位弹簧置于上定位套7和下定位套9之间，实际上7和9也是上弹簧座和下弹簧座。上定位套和下定位套分别抵于复中腔上端面13和下端面15，输出轴10穿过上定位套和下定位套，输出轴在复中腔上端面中孔处有直径大于上定位套内孔、小于上端面中孔的凸台14，输出轴在复中腔下端面中孔处有直径大于下定位套内孔、小于下端面中孔的螺帽16与输出轴的螺纹配合。
工作原理：静止状态，复位弹簧8处于压缩状态，弹簧力作用在上定位套7和下定位套9上，上定位套7和下定位套9上受复中腔上下壁的限制，紧密抵于复中腔上端面13和下端面15，使输出轴处于平衡位置。当伺服电机1在电气控制信号作用下，或手动操作时，通过联轴节3带动滚珠螺旋副4、5将伺服电机的旋转运动转换成输出轴10的上下直线位移运动(因滚珠螺母受其导向键6限制作上下运动)。在运动过程中，输出轴的机械位移通过凸台14带动上定位套7下移，使复中弹簧8自平衡位置产生压缩变形并储存能量。一旦电气控制信号消失，即伺服电机的驱动力矩为零，或手动操作停止时，在弹簧力作用下，滚珠丝杆副将逆向运动，输出轴快速回到原平衡位置，并由上下定位套与上下端面的紧密接触，可靠确定移动轴的复中机械位置。
当自复中电—机转换器中的伺服电机接收到微机调节器的电信号时，通过滚珠螺旋副将其旋转运动转换成机械直线位移输出；一旦电气信号消失，由于滚珠螺旋副本身具有的可逆性运动机理，在复中弹簧和上下定位套的作用下，伺服电机的输出将保持或快速回复到其原平衡位置。其优点在于采用单弹簧复位原理，使其复位准确，其定位精度在3μm左右，不存在三飘(温飘、油飘、负载飘)；伺服电机功率大，直接驱动液压随动***，结构进一步简单，给制造和维护带来方便；电液转换无需油液，彻底规避本行业油液污染，大幅度提高可靠性。为适用不同的水轮机机组提供高品质，高可靠性的关键部件。

Claims (1)

1.一种水轮机调速器自复中电—机转换器，包括电动部分和机械部分，电动部分为伺服电机，机械部分包括壳体内的滚珠丝杆螺母机构，其特征是在壳体下部设有复中腔，输出轴穿过复中腔中的复位弹簧，复位弹簧置于上定位套和下定位套之间，上定位套和下定位套分别抵于复中腔上端面和下端面，输出轴穿过上定位套和下定位套，输出轴在复中腔上端面中孔处有直径大于上定位套内孔、小于上端面中孔的凸台，输出轴在复中腔下端面中孔处有直径大于下定位套内孔、小于下端面中孔的螺帽与输出轴的螺纹配合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100370150C (zh) * 2006-04-21 2008-02-20 孙勇 适用于数字油缸或数字油马达的四边控制阀

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