电动机械式水泵叶片调节装置的制作方法

专利名称

：电动机械式水泵叶片调节装置的制作方法

技术领域

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本实用新型属于水力机械技术领域，特别涉及轴流式和混流式水泵叶片调节装置。
目前与本实用新型较为接近的一项已有技术首推日本生产的机械式水泵叶片调节机构，这种机构采用了蜗轮蜗杆减速器，具有辅助设备少，简单经济，不污染水质等优点。但由于该套机构严格要求同心及水平，因而其制造、安装的质量对使用寿命影响很大，难以达到预想之效果；加之水泵机组之中心及摆度，每次大修后都有细微之变化，使得调节机构底座定位销不起作用，固定螺丝也因螺孔错位，往往有部分无法使用。另外，由于整套机构不能同轴线转动，因此外形也不够美观。
本实用新型的目的就是研制一种既能实现减速器、传动轴和操作杆同轴线传动，又能够安装简便，运行可靠的电动机械式水泵叶片调节装置。
本实用新型主要由电动机、摆线针轮减速器、十字滑块联轴器、丝杆、轴承套、传动轴、导向键、万向节、壳体等部体所构成。其中摆线针轮减速器的输入轴套入电动机的轴上，输出轴与十字滑块联轴器的上联轴器相联；十字滑块联器的下联轴器是特制的，内部为T形螺纹，兼有联轴器及传动螺母之功能，它通过其轴承外壳与壳体刚性联接的推力轴承支承；具有T形螺纹的丝杆与十字滑块联轴器的下联轴器实现传动配合，两者都可用高强度钢制作并经热处理；传动轴由承受双向推力的上、下推力滚子轴承支承，轴承外壳与丝杆通过法兰盘刚性联接；轴承外壳与壳体之间有两个互成90°之导向键；传动轴通过万向节与水泵操作相联接。
本实用新型的工作特点如下摆线针轮减速器将电动机的高速(1450转／分)降至丝杆的低速(0.6转／分或根据需要来确定)，不仅具备了该类减速器运转平稳，噪声小，寿命长和效率高等特点，而且实现了减速器与操作杆同轴线布置，避免了目前调节机构都采用差速齿轮传动或蜗轮蜗杆传动所带来的缺点。摆线针轮减速器的输出轴(低速轴)的扭矩M由水泵叶片操作力P及螺纹传动参数确定M＝ 1/2 －PD2tg(λ＋ζ) (Kg－m)式中P——叶片操作力(kg)D2——螺纹中径 (m)λ——螺纹升角(度)ζ——当量摩擦角(度)由于摆线针轮减速器的输出轴(低速轴)与丝杆之间采用了新颖的十滑块联轴器联接，因此不要求两者严格同心，从而给制造和安装带来了方便，特别是十字滑块联轴器的下联轴器兼有联轴器及传动螺母两者之功能，因此通过它可将摆线针轮减速器输出轴的旋转运动变为丝杆之上下直线运动。
由于轴承外壳上有两个互成90°之导向键，使其只能上下移动，不能作旋转运动，以确保本装置转动的自锁能力，即电动机的旋转运动通过摆线针轮减速器和螺纹传动，可变为水泵叶片操作杆的上下直线运动；反过来水泵叶片操作杆的旋转运动则不能传递给丝杆，从而可以避免发生丝杆随水泵叶片操作杆转动而损坏机件的事故。
本装置采用的万向节与一般万向节不同，主要不是传递扭矩，而是传递轴向力，因此，其强度按最大操作力设计，结构上允许的轴线倾斜角较小，一般5°－7°已足够，由水泵机组轴线与调节装置轴线可能产生的最大偏心决定。由于采用万向节传动，因此调节装置安装时无需调整中心及水平，可以确保调节装置定位锁和固定螺丝到位，推力轴承因偏心而承受的径向力也大大减小，从而改善了轴承受力条件，延长了使用寿命。为了减小装置尺寸，万向节可用高强度钢制作并经热处理。
由于整个机构的轴承部位只需采用润滑脂润滑，因此无漏油之虑。
为了有效地控制水泵叶片调节角度，本实用新型设置有一限位开关。
为了远传水泵叶片角度，进行遥测遥控，本实用新型设置有一位移传感器，其测头可以由丝杆或法兰盘带动。
当本实用新型不操作时，与水泵叶片操作杆相联之万向节随水泵叶片一起转动，万向节带动传动轴旋转，其拉力或推力经承受双向推力的上、下推力滚子轴承、轴承外壳、丝杆传给下联轴器，最后经推力轴承将力传递到壳体上，丝杆、轴承外壳不作直线或旋转运动。
欲操作水泵叶片，改变其安放角时，只需使电动机通电，经摆线针轮减速器减速后，由十字滑块联轴器带动具有T形螺纹之下联轴器慢速旋转，从而使丝杆作缓慢之上下移动，通过轴承外壳，推力轴承和传动轴，万向节最后带动水泵叶片操作杆作上下移动，水泵叶片安放角亦随之改变。当水泵叶片操作杆向上移动时，增大叶片安放角；向下移动时，减小叶片安放角。
当叶片角度达到最大或最小时，限位开关动作，切断电动机电源，电动机停止转动。
本实用新型不仅实现了减速器、传动轴和操作杆的同轴线传动，且具备可靠性高，安装简便，高效率，低噪声，外形美观等特点，宜于工厂进行系列化生产。
附图
是本实用新型的结构原理图。图中1、绝缘垫；2、壳体；3、万向节；4、传动轴；5、下推力滚子轴承；6、上推力滚子轴承；7、导向键；8、叶片角度指示器；9、丝杆；10、推力轴承；11、十字滑块联轴器之下联轴器；12、十字滑块联轴器；13、摆线针轮减速器；14、电动机；15、位移传感器；16、限位开关；17、轴承外壳；18、法兰盘。

权利要求

1.一种由电动机

14

、减速器、联轴器、丝杆

9

、轴承套、导向键

7

、传动轴

4

、万向节

3

、壳体

2

等部件所构成的电动机械式水泵叶片调节装置，其特征在于所述的减速器采用摆线针轮减速器

13

，其输入轴套入电动机

14

的轴内，其输出轴与联轴器相联接；所述的联轴器采用十字滑块联轴器

12

，其上联轴器与摆线针轮减速器

13

相联接，其下联轴

11

为一内部具备T形螺纹的螺母，外端支承在一外壳固定在壳体

2

上的推力承轴上，内端与一具有T形螺纹的丝杆

9

实现传动配合；丝杆

9

通过法兰盘

18

与轴承外壳

17

刚性联接；轴承外壳

17

与壳体

2

之间有两个互成90°的导向键；传动轴

4

由承受双向推力的上、下推力滚子轴承

6

5

支承，并且通过万向节

3

与水泵叶片操作杆相联接。
2.如权利要求1所述的电动机械式水泵叶片调节装置，其特征在于所述万向节

3

的选择强度按最大操作力计算，其轴线倾斜角为5°－7°。
3.如权利要求1或2所述的电动机械式水泵叶片调节装置，其特征在于设置有一水泵叶片操作杆移动的限位开关

16

。
4.如权利要求1或2所述的电动机械式水泵叶片调节装置，其特征在于分别或者混合设置有叶片角度指示器

8

与位移传感器

15

，其指针或测头均直接由法兰盘

18

或丝杆

9

带动。
5.如权利要求3所述的电动机械式水泵叶片调节装置，其特征在于分别或者混合设置有叶片角度指示器

8

与位移传感器

15

，其指针或测头均直接由法兰盘

18

或丝杆

9

带动。

专利摘要

本实用新型公开了一种机械式水泵叶片调节机构，它适用于全调节型轴流泵和混流泵的叶片角度调节，可以在水泵运行中进行操作。该机构采用摆线针轮减速器、新型的十字滑块联轴器和主要按受拉及受压设计的新型万向节，实现了减速器、传动轴和操作杆之间同轴线传动，且具备可靠性高，安装简便，高效率，低噪声，外形美观等特点，宜于工厂进行系列化生产。