專利名稱：水輪機調(diào)速器自復(fù)中電－機轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水輪機調(diào)速器自復(fù)中電—機轉(zhuǎn)換器，是一種用于水輪機調(diào)速器中聯(lián)接微機調(diào)節(jié)器和機械液壓部分的自復(fù)中電—機轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在水輪機微機調(diào)速器和電氣液壓控制系統(tǒng)中，廣泛采用電氣機械位移轉(zhuǎn)換器(電液轉(zhuǎn)換器)和電氣流量轉(zhuǎn)換器(電液伺服閥)，典型產(chǎn)品有雙錐式電液伺服閥、環(huán)噴式電液伺服閥和步進(jìn)式電液轉(zhuǎn)換器。這些轉(zhuǎn)換裝置均由電機轉(zhuǎn)換部件和一級或多級液壓放大器組成，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件要求精密，造價高，靜態(tài)耗油量大，對油質(zhì)清潔度要求較高，當(dāng)油質(zhì)清潔度難以保證時，其故障率較高。而用直流力矩電機和步進(jìn)電機構(gòu)成的電—機伺服系統(tǒng)，也要用一種電—機轉(zhuǎn)換器。電—機轉(zhuǎn)換器的自動復(fù)中直接影響電—機轉(zhuǎn)換的精度。目前，有一種自復(fù)中機構(gòu)，它是在與滾動螺母固定的軸向移動體的徑向設(shè)置一對彈簧，通過鋼球在定位的曲線槽里定位的。其弊端是保證定位準(zhǔn)確需要一定的條件，必須匹配兩彈簧的作用力，且彈簧力需要相當(dāng)大。在水輪機微機調(diào)速器中，該電—機轉(zhuǎn)換器的輸出要有很高的定位精度，因為，受控于它的液壓隨動系統(tǒng)的位置精度是微米級，通常在10μm左右。現(xiàn)有技術(shù)其系統(tǒng)復(fù)雜，制造成本高，自動復(fù)中的精度不能保證。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是設(shè)計一種造價低，結(jié)構(gòu)簡單、自動復(fù)中的精度高、工作可靠的電—機轉(zhuǎn)換器。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本水輪機調(diào)速器自復(fù)中電—機轉(zhuǎn)換器包括電動部分伺服電機，機械部分包括殼體內(nèi)的滾珠絲桿螺母機構(gòu)，在殼體下部設(shè)有復(fù)中腔，輸出軸穿過復(fù)中腔中的復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧置于上定位套和下定位套之間，上定位套和下定位套分別抵于復(fù)中腔上端面和下端面，輸出軸穿過上定位套和下定位套，輸出軸在復(fù)中腔上端面中孔處有直徑大于上定位套內(nèi)孔、小于上端面中孔的凸臺，輸出軸在復(fù)中腔下端面中孔處有直徑大于下定位套內(nèi)孔、小于下端面中孔的螺帽與輸出軸的螺紋配合。
本實用新型的優(yōu)點是
1.單彈簧復(fù)中，純機械限位，定位準(zhǔn)確，線性好；2.伺服電機功率大，直接驅(qū)動液壓隨動系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡單，給制造和維護(hù)帶來方便；3.滾動螺旋副，運動可逆，往返無空行程，傳遞精度高；4.電液轉(zhuǎn)換無需油液，徹底規(guī)避本行業(yè)固有的油液污染，大幅度提高可靠性；5.易于實現(xiàn)計算機數(shù)字控制。
6.從自動工況到手動工況轉(zhuǎn)換無擾動。平衡位置定位穩(wěn)定，不受其它因素影響。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示水輪機調(diào)速器自復(fù)中電—機轉(zhuǎn)換器包括電動部分和機械部分，電動部分為伺服電機1，機械部分包括殼體11及置于其中的的滾珠絲桿螺母機構(gòu)，其中2是手動齒輪；3是連軸節(jié)；4是滾動絲桿；5是滾動螺母；6是導(dǎo)向鍵；在殼體中設(shè)有復(fù)中腔12，輸出軸10穿過復(fù)中腔中的復(fù)位彈簧8，復(fù)位彈簧置于上定位套7和下定位套9之間，實際上7和9也是上彈簧座和下彈簧座。上定位套和下定位套分別抵于復(fù)中腔上端面13和下端面15，輸出軸10穿過上定位套和下定位套，輸出軸在復(fù)中腔上端面中孔處有直徑大于上定位套內(nèi)孔、小于上端面中孔的凸臺14，輸出軸在復(fù)中腔下端面中孔處有直徑大于下定位套內(nèi)孔、小于下端面中孔的螺帽16與輸出軸的螺紋配合。
工作原理靜止?fàn)顟B(tài)，復(fù)位彈簧8處于壓縮狀態(tài)，彈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上受復(fù)中腔上下壁的限制，緊密抵于復(fù)中腔上端面13和下端面15，使輸出軸處于平衡位置。當(dāng)伺服電機1在電氣控制信號作用下，或手動操作時，通過聯(lián)軸節(jié)3帶動滾珠螺旋副4、5將伺服電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成輸出軸10的上下直線位移運動(因滾珠螺母受其導(dǎo)向鍵6限制作上下運動)。在運動過程中，輸出軸的機械位移通過凸臺14帶動上定位套7下移，使復(fù)中彈簧8自平衡位置產(chǎn)生壓縮變形并儲存能量。一旦電氣控制信號消失，即伺服電機的驅(qū)動力矩為零，或手動操作停止時，在彈簧力作用下，滾珠絲桿副將逆向運動，輸出軸快速回到原平衡位置，并由上下定位套與上下端面的緊密接觸，可靠確定移動軸的復(fù)中機械位置。
當(dāng)自復(fù)中電—機轉(zhuǎn)換器中的伺服電機接收到微機調(diào)節(jié)器的電信號時，通過滾珠螺旋副將其旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成機械直線位移輸出；一旦電氣信號消失，由于滾珠螺旋副本身具有的可逆性運動機理，在復(fù)中彈簧和上下定位套的作用下，伺服電機的輸出將保持或快速回復(fù)到其原平衡位置。其優(yōu)點在于采用單彈簧復(fù)位原理，使其復(fù)位準(zhǔn)確，其定位精度在3μm左右，不存在三飄(溫飄、油飄、負(fù)載飄)；伺服電機功率大，直接驅(qū)動液壓隨動系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡單，給制造和維護(hù)帶來方便；電液轉(zhuǎn)換無需油液，徹底規(guī)避本行業(yè)油液污染，大幅度提高可靠性。為適用不同的水輪機機組提供高品質(zhì)，高可靠性的關(guān)鍵部件。
權(quán)利要求1.一種水輪機調(diào)速器自復(fù)中電—機轉(zhuǎn)換器，包括電動部分和機械部分，電動部分為伺服電機，機械部分包括殼體內(nèi)的滾珠絲桿螺母機構(gòu)，其特征是在殼體下部設(shè)有復(fù)中腔，輸出軸穿過復(fù)中腔中的復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧置于上定位套和下定位套之間，上定位套和下定位套分別抵于復(fù)中腔上端面和下端面，輸出軸穿過上定位套和下定位套，輸出軸在復(fù)中腔上端面中孔處有直徑大于上定位套內(nèi)孔、小于上端面中孔的凸臺，輸出軸在復(fù)中腔下端面中孔處有直徑大于下定位套內(nèi)孔、小于下端面中孔的螺帽與輸出軸的螺紋配合。
專利摘要本實用新型公開一種水輪機調(diào)速器自復(fù)中電—機轉(zhuǎn)換器，電動部分有伺服電機，機械部分包括殼體內(nèi)的滾珠絲桿螺母機構(gòu)，在殼體下部設(shè)有復(fù)中腔，輸出軸穿過復(fù)中腔中的復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧置于上定位套和下定位套之間，上定位套和下定位套分別抵于復(fù)中腔上端面和下端面，輸出軸穿過上定位套和下定位套，輸出軸在復(fù)中腔上端面中孔處有直徑大于上定位套內(nèi)孔、小于上端面中孔的凸臺，輸出軸在復(fù)中腔下端面中孔處有直徑大于下定位套內(nèi)孔、小于下端面中孔的螺帽與輸出軸的螺紋配合。本實用新型造價低，結(jié)構(gòu)簡單、自動復(fù)中的精度高、工作可靠。
文檔編號F03B15/00GK2702076SQ20042001746
公開日2005年5月25日 申請日期2004年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月18日
發(fā)明者賈寶良, 潘熙和, 王麗娟, 劉立祥, 吳運華, 黃宇, 王愛生 申請人:武漢長江控制設(shè)備研究所