【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于水泵葉片設計領域，特別涉及一種多重自鎖式葉片伸縮旋轉調節裝置，可根據運行工況，對旋轉葉片伸縮長度和旋轉角度進行調節，達到全工況高效節能運行的要求，實現能源效益最大化。
技術介紹
1、大型立式軸流泵以低揚程大流量的特點在水利工程中得到廣泛應用。為了有效調節水泵運行工況，保持水泵始終在高效區運行，通常采用變距及變角調節的方式對水泵葉片角度進行實時調節，從而實現水泵高效運行和優化調度。為了實現水泵高效、安全、穩定運行，以及實現節能降本的目標，就要設計具有能夠精確調節葉片長度和角度的機構和裝置，當泵站上下游水位變化時，可適當調節葉片長度和角度，以增大和減小水泵出水量，進而使水泵運行工況向高效區偏移。
2、在現有技術中，申請號為cn202410776547.4的中國專利公開了一種具有葉片調節結構的離心風機葉輪；申請號為cn202410652153.8的中國專利公開了一種風力發電機葉片調節裝置及調節方法；申請號為cn202410286507.1的中國專利公開了一種可調葉片式水輪機的葉片調節設備。然而，相關技術還存在以下不足：
3、(1)通過對角度調節無法適應工況變化較大的場景，還需要對葉片長度進行適當調節；
4、(2)通過連桿和液壓裝置等實現角度調節，無法實現裝置自鎖，固定葉片調節后的角度。
5、(3)調節角度范圍根據經驗獲得，無法根據工況改變實現實時反饋。
6、因此為克服以往測量裝置中的技術缺陷，開發一種切實可行的裝置對葉片長度和角度實現精確調節，并具備自鎖能力，達
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題主要是為滿足水泵高效節能運行，提供一種可以根據實際工況，實時調節葉片長度和角度的裝置。
2、為了實現上述目的，本專利技術一種多重自鎖式葉片伸縮旋轉調節裝置，主體結構包括：支撐平臺，旋轉驅動裝置，葉片長度伸縮調節裝置，葉片角度旋轉調節裝置，位移傳感器、角度編碼器以及控制系統。所述支撐平臺為葉片及調節機構的基座，固定在箱體上；所述旋轉驅動裝置控制葉片的轉速，所述葉片長度伸縮調節裝置通過蝸輪蝸桿加行星滾柱絲杠實現葉片長度伸縮調節，以及利用電機加蝸輪蝸桿實現葉片角度調節，并利用電機自鎖、蝸輪蝸桿自鎖及電磁制動器實現長度位置和角度的多重自鎖。
3、所述葉片長度伸縮調節裝置包括驅動電機，蝸輪蝸桿組件以及行星滾柱絲杠導軌組件。電機軸連接蝸桿軸進行驅動，蝸桿另一端連接有電磁離合器，蝸輪通過聯軸器與行星滾柱絲杠軸連接，行星滾柱絲杠滑塊基座連接角度調節裝置，角度調節裝置連接葉片端部，將滑塊移動轉化為葉片的伸縮運動，達到控制葉片伸縮的目的，滑塊基座安裝有位移傳感器，通過測量基座與支撐平臺距離，獲得葉片的伸長長度數據，反饋給計算機調節驅動電機轉速、轉角，實現伸縮長度精密調節。達到位置后，電磁離合器接通，鎖緊蝸輪軸。
4、所述葉片角度調節裝置包括驅動電機，蝸輪蝸桿組件以及電磁離合器組件。電機軸連接蝸桿軸進行驅動，蝸桿另一端連接有電磁離合器，蝸輪連接到葉片旋轉軸上，控制葉片的旋轉角度，旋轉角度范圍0-90°，蝸輪設計為半幅式以減輕重量，齒輪箱中設計有機械限位裝置，防止蝸輪脫落，蝸輪一端連接角度編碼器，通過測量蝸輪旋轉角度獲得葉片的調節角度，反饋給計算機調節驅動電機轉速、轉角，實現角度精密調節。
5、所述葉片伸縮旋轉調節裝置的旋轉葉片端部安裝流速檢測裝置，通過對翼尖位置流動狀態的監測，進而獲得葉片伸縮長度和角度的變化量，通過葉片伸縮旋轉調節裝置實現全工況下葉片狀態自動調節。
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1.一種多重自鎖式葉片伸縮旋轉調節裝置，其特征在于：支撐平臺，旋轉驅動裝置，葉片長度伸縮調節裝置，葉片角度旋轉調節裝置，位移傳感器、角度編碼器以及控制系統。所述支撐平臺為葉片及調節機構的基座；所述旋轉驅動裝置控制葉片的轉速，所述葉片長度伸縮調節裝置通過蝸輪蝸桿加行星滾柱絲杠實現葉片長度伸縮調節，利用電機加蝸輪蝸桿實現葉片角度調節，并利用電機自鎖、蝸輪蝸桿自鎖及電磁制動器實現長度位置和角度的多重自鎖。
2.根據權利要求1所述的適用于一種多重自鎖式葉片伸縮旋轉調節裝置，其特征在于利用電機驅動行星滾柱絲杠實現伸縮運動，相比于滾珠絲杠，行星滾柱絲杠承載能力更高，壽命更長。同時，電機具備自鎖能力，并且蝸輪蝸桿選擇具備自鎖能力的蝸輪蝸桿，另外，在渦輪端加裝電磁離合器，實現斷電剎車，通過三者的作用，使得葉片在伸縮位置可以實現多重自鎖，防止串動。
3.根據權利要求1所述的適用于一種多重自鎖式葉片伸縮旋轉調節裝置，其特征在于利用電機驅動蝸輪蝸桿裝置實現葉片旋轉。同時，選擇電機具備自鎖能力，并且蝸輪蝸桿選擇具備自鎖能力的蝸輪蝸桿，蝸輪設計為半幅式，使其在一定范圍內旋轉，齒輪箱
4.根據權利要求1所述的適用于一種多重自鎖式葉片伸縮旋轉調節裝置，其特征在于利用位移傳感器、角度編碼器以及控制系統實現裝置自動控制。位移傳感器安裝在葉片端，當獲得葉片伸縮長度后，通過控制電機轉角實現伸縮位置精確控制。角度編碼器安裝在蝸輪與葉片端部之間，通過檢測角度變化，并控制電機轉角，獲得精確角度變化。
5.根據權利要求1所述的適用于一種多重自鎖式葉片伸縮旋轉調節裝置，其特征在于葉片端部設計有流速檢測裝置，通過對翼尖位置流動狀態的監測，進而獲得葉片伸縮長度和角度的變化量，通過葉片伸縮旋轉調節裝置實現全工況下葉片狀態自動調節。
...【技術特征摘要】
1.一種多重自鎖式葉片伸縮旋轉調節裝置，其特征在于：支撐平臺，旋轉驅動裝置，葉片長度伸縮調節裝置，葉片角度旋轉調節裝置，位移傳感器、角度編碼器以及控制系統。所述支撐平臺為葉片及調節機構的基座；所述旋轉驅動裝置控制葉片的轉速，所述葉片長度伸縮調節裝置通過蝸輪蝸桿加行星滾柱絲杠實現葉片長度伸縮調節，利用電機加蝸輪蝸桿實現葉片角度調節，并利用電機自鎖、蝸輪蝸桿自鎖及電磁制動器實現長度位置和角度的多重自鎖。
2.根據權利要求1所述的適用于一種多重自鎖式葉片伸縮旋轉調節裝置，其特征在于利用電機驅動行星滾柱絲杠實現伸縮運動，相比于滾珠絲杠，行星滾柱絲杠承載能力更高，壽命更長。同時，電機具備自鎖能力，并且蝸輪蝸桿選擇具備自鎖能力的蝸輪蝸桿，另外，在渦輪端加裝電磁離合器，實現斷電剎車，通過三者的作用，使得葉片在伸縮位置可以實現多重自鎖，防止串動。
3.根據權利要求1所述的適用于一種多重自鎖式葉片伸縮旋轉調節裝置，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙江，牛若樸，吳越，馬晨波，張玉言，韓權，李娟，姜東，
申請(專利權)人：南京林業大學，
類型：發明
國別省市：
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