本發(fā)明屬于流體機械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水泵及水輪機的葉片角度調(diào)節(jié)裝置，具體地說涉及可在役調(diào)控水泵葉片角度的調(diào)節(jié)裝置，更具體地說涉及一種能實時地對水泵或水輪機葉片角度進行調(diào)控的并具有緊湊位移傳感儀的機械式調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

眾所周知，各種具有葉片(也叫槳葉)結(jié)構(gòu)的水泵或水輪機，它們的工作效率與其葉片的角度亦即“攻角”密切相關(guān)。通常，對應(yīng)著水泵不同的運行工況，有且必有一個最優(yōu)的葉片角度，使得水泵在該葉片角度下運行時能夠獲取到最優(yōu)的水能效率。很顯然，若能依照江湖水位、季節(jié)變化以及水文狀況等不同運行工況環(huán)境來實時地調(diào)控葉片的工作角度，不僅能優(yōu)化水泵排量的輸出特性，而且還能節(jié)約大量的電力。也因此，現(xiàn)有水泵尤其是大型水泵或其機組，均無一例外地配置有用以調(diào)節(jié)葉片角度的機構(gòu)和裝置，籍此在水泵運轉(zhuǎn)時能夠隨時在役調(diào)控葉片的角度而獲取最優(yōu)的工作效率。

迄今為止，實現(xiàn)水泵葉片角度在役調(diào)節(jié)的裝置主要有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是采用液壓調(diào)節(jié)方式，即借助活塞和油泵系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)節(jié)力去驅(qū)動一個連接水泵槳葉的調(diào)節(jié)桿，籍此改變水泵葉片的迎水角度；另一種是機械調(diào)節(jié)方式，即采用一個調(diào)節(jié)電機和減速機構(gòu)去驅(qū)動一個螺母螺桿副，并利用螺母螺桿副來驅(qū)動調(diào)節(jié)桿以達成調(diào)控水泵葉片攻角的目的。上述兩種機型各有千秋，前者調(diào)節(jié)力大，但存在內(nèi)泄漏而易導(dǎo)致保壓失效，以至于其調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性較差而備受使用者詬??；后者容易實現(xiàn)自鎖而鎖機性能好，但傳統(tǒng)機械式調(diào)節(jié)裝置采用的是調(diào)節(jié)電機為靜止布局的方案，由于該方案的傳動方式?jīng)Q定了其支承螺母螺桿副的推力軸承必須長期處在帶載運轉(zhuǎn)的狀況，因而壽命很短，另外調(diào)節(jié)裝置的支撐結(jié)構(gòu)還難以抵御水泵的“抬軸”沖擊力，因此在使用過程中常常出現(xiàn)調(diào)節(jié)裝置被頂開和掀翻的“炸機”事故。

鑒于此，中國專利申請cn102345613a和cn202348760u提出了一種內(nèi)置旋轉(zhuǎn)式葉片角度機械調(diào)節(jié)器，其特點在于該調(diào)節(jié)器的主體被固定在水泵主電機上呈空心狀之轉(zhuǎn)子軸的頂端上，調(diào)節(jié)葉片角度的調(diào)節(jié)桿(即拉桿)穿越水泵主電機轉(zhuǎn)子的空心軸而與調(diào)節(jié)器聯(lián)接并接受其驅(qū)動，其中所述調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電機通過一套減速機構(gòu)驅(qū)動螺母螺桿副使調(diào)節(jié)桿產(chǎn)生一定幅值的上或者下的軸向移動，籍此實現(xiàn)水泵葉片角度的增大或者減少。該內(nèi)置旋轉(zhuǎn)式葉片角度機械調(diào)節(jié)器的最大優(yōu)勢在于它可大幅降低調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動工作時間，因而可以大幅度延長支撐與定位螺母螺桿副之下墊及上墊的使用壽命。

然而，從上述cn102345613a和cn202348760u所提供的技術(shù)方案看，它們雖然能有效延長調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動部件的壽命，但其采用的結(jié)構(gòu)及布局依然存在有不足之處，具體表現(xiàn)在以下方面：

1)采用長桿狀的撐桿作為軸向位移信號的傳遞構(gòu)件將導(dǎo)致葉片角度調(diào)控不夠精確，原因在于，產(chǎn)生軸向位移的傳動座(即螺桿)布局在調(diào)節(jié)器的底部區(qū)域，而感知位移的位移傳感儀卻被布局在調(diào)節(jié)器的頂端，為將位移信號從底部傳輸至頂部，該調(diào)節(jié)器采用的是機械傳遞的辦法，亦即依靠一根乃至多根長度很長的撐桿來穿越調(diào)節(jié)器的眾多部件和區(qū)域來傳遞位移信息，包括“螺母螺桿副區(qū)域”、“由眾多大小齒輪組成的減速裝置”以及“調(diào)節(jié)電機的軸向尺度全局”等等，在歷經(jīng)多重迂回交接后方能將調(diào)節(jié)桿的位移信息傳抵給調(diào)節(jié)器頂端的位移傳感儀，由于機械傳遞不僅涉及的環(huán)節(jié)和零部件多而派生較多的配合間隙，而且更由于撐桿軸向尺度過長而產(chǎn)生較大的變形，以至于最終位移傳感儀獲得的位移信號失真而影響到葉片角度的真實性，眾所周知，現(xiàn)有水泵葉片的角度變化范圍普遍在-6°至+8°之間，而與之呼應(yīng)的調(diào)節(jié)桿(螺桿)的位移基本在葉片每調(diào)節(jié)1°對應(yīng)調(diào)節(jié)桿位移1mm至3mm，顯然，過多的軸向位移誤差疊加將導(dǎo)致較大的葉片角度波動變化，更遑論實施精確在役實時調(diào)節(jié)水泵葉片的角度。

2)采用長桿狀穿越型布局的撐桿將導(dǎo)致調(diào)節(jié)器的安裝和維護比較困難，一方面長桿狀穿越式布局的撐桿需要穿越調(diào)節(jié)器的“螺母螺桿副區(qū)域”和“由眾多大小齒輪組成的減速裝置”這兩個均為必須潤滑的部件與區(qū)域，由此必然需要配用眾多的密封零部件與構(gòu)件，不難想象這樣做不僅會增加制造成本，而且會造成裝配困難，甚至由于涉及到更多的運動配合密封環(huán)節(jié)和采用更多的密封構(gòu)件而必然存在更多的泄漏隱患，從而會危及調(diào)節(jié)器的正常工作，同時還會給日后的正常維護帶來諸多不便。

3)采用傳動座(相當(dāng)于螺桿)的下端直接配接和帶動布局在水泵主電機轉(zhuǎn)子空心軸內(nèi)拉桿的聯(lián)接方案欠佳，因為如此布局將導(dǎo)致安裝困難并容易引發(fā)它們的配合狀況遭受破壞，這是由于調(diào)節(jié)葉片角度的調(diào)節(jié)桿(即拉桿)上的連接法蘭其軸向高度位置及圓周角度位置在裝配上述調(diào)節(jié)器時是不能調(diào)整的，此時只能通過調(diào)節(jié)調(diào)整傳動座(相當(dāng)于螺桿)而讓其法蘭去適應(yīng)和對接拉桿的法蘭，既要保證兩法蘭盤在軸向方向同軸地面靠面地貼合、同時還要讓兩法蘭盤上的連接螺栓孔一一對應(yīng)配接，由于傳動座受到螺紋配接關(guān)系的制約而將其法蘭的高度與轉(zhuǎn)角鎖定并維持在一個與導(dǎo)程相關(guān)的約束公式上，換句話說傳動座法蘭的高度與轉(zhuǎn)角的對應(yīng)關(guān)系是唯一確定的，亦即意味著在裝配調(diào)節(jié)器時，該調(diào)節(jié)器傳動座的下端法蘭將很難兼顧其與拉桿法蘭的對接同時取得軸向定位準確與周向定位準確，由于上述緣故，因此導(dǎo)致調(diào)節(jié)器在實際安裝時其調(diào)配過程非常之困難，需要反復(fù)地拆卸、裝配和預(yù)緊并不斷地調(diào)整各處墊片的厚度與螺栓的預(yù)緊力才能勉強調(diào)整到位，其程序繁復(fù)其工作量非常之大，換言之采用傳動座的下端直接配接拉桿的聯(lián)接方案因其容錯容差能力欠佳而致使調(diào)節(jié)器的安裝、維修與維護十分困難。

綜上，現(xiàn)有水泵葉片角度調(diào)節(jié)裝置在結(jié)構(gòu)及布局方面尚存在有非常值得進一步改進與提升的空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對目前水泵葉片角度調(diào)節(jié)裝置所存在的問題，本發(fā)明提出一種具有緊湊布局位移傳感儀的機械式水泵葉片角度調(diào)節(jié)裝置，目的在于：通過改進反映葉片角度變化的位移信號傳輸結(jié)構(gòu)及布局方式，使得調(diào)節(jié)裝置在役實時調(diào)節(jié)水泵葉片角度變得更加可靠和更加精確；進一步，通過改進調(diào)節(jié)螺桿對外連接的結(jié)構(gòu)與形式，使得調(diào)節(jié)裝置具有更高的工作可靠性和更好的可裝配性與可維護性。

本發(fā)明的目的是這樣來予以實現(xiàn)的：一種具有緊湊布局位移傳感儀的機械式水泵葉片角度調(diào)節(jié)裝置，它包括有調(diào)節(jié)裝置本體、調(diào)節(jié)電機、減速機構(gòu)、調(diào)節(jié)螺母、調(diào)節(jié)螺桿和控制系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)螺母與調(diào)節(jié)螺桿采用螺旋構(gòu)造進行配接并組成一個螺旋運動副，所述控制系統(tǒng)通過電刷及受電環(huán)向調(diào)節(jié)電機供電、所述調(diào)節(jié)電機可驅(qū)使減速機構(gòu)運轉(zhuǎn)、所述減速機構(gòu)可驅(qū)使調(diào)節(jié)螺母產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動、所述調(diào)節(jié)螺母可驅(qū)使調(diào)節(jié)螺桿產(chǎn)生軸向移動；其特征在于：調(diào)節(jié)電機的本體跟隨調(diào)節(jié)裝置本體一起作同步回轉(zhuǎn)運動，在調(diào)節(jié)裝置本體上緊固連接有一個承力蓋座，所述調(diào)節(jié)螺母設(shè)置有承力軸肩，該承力軸肩包含有上承力面和下承力面，其中下承力面與調(diào)節(jié)裝置本體存在有相互承力的關(guān)系、上承力面與承力蓋座存在有相互承力的關(guān)系，在調(diào)節(jié)裝置本體與承力蓋座的共同約束下調(diào)節(jié)螺母只能作圍繞其本身軸線的轉(zhuǎn)動而不能作沿著其軸線的移動，所述調(diào)節(jié)螺母相對于調(diào)節(jié)裝置本體可以有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和靜止三種運行狀態(tài)；在調(diào)節(jié)裝置本體或/和調(diào)節(jié)螺母上設(shè)置有緊湊布局的位移傳感儀，該位移傳感儀安裝在調(diào)節(jié)裝置本體上并鄰近布置在調(diào)節(jié)螺母/調(diào)節(jié)螺桿運動副的區(qū)域、或者該位移傳感儀直接安裝在調(diào)節(jié)螺母/調(diào)節(jié)螺桿運動副上，所述位移傳感儀能感知和接受調(diào)節(jié)螺桿的軸向位置及位移信號并可將該信號傳輸至控制系統(tǒng)。

進一步，上述位移傳感儀感知和接受調(diào)節(jié)螺桿軸向位置及位移信號的方式包括機械觸碰的接觸方式、磁通感應(yīng)的非接觸方式和光子感應(yīng)的非接觸方式中的一種或者多種。

進一步，上述位移傳感儀以滑動電阻器的形式采集調(diào)節(jié)螺桿的軸向位移信號。

進一步，上述以滑動電阻器形式采集的調(diào)節(jié)螺桿軸向位移信號通過受電環(huán)的結(jié)構(gòu)向調(diào)節(jié)裝置的控制系統(tǒng)輸送信號。

進一步，上述的位移傳感儀上配置有行程限制開關(guān)。

上述調(diào)節(jié)裝置設(shè)置有一個固定護罩，所述電刷安裝在固定護罩上，所述受電環(huán)布置在調(diào)節(jié)裝置本體或/和調(diào)節(jié)電機上。

上述受電環(huán)包括三道動力環(huán)和兩道控制環(huán)、兩道動力環(huán)和兩道控制環(huán)、三道動力環(huán)和一道控制環(huán)、兩道動力環(huán)和一道控制環(huán)共四種情形，同時布置有與受電環(huán)數(shù)量及位置呼應(yīng)配接的電刷。

上述位移傳感儀以無線傳輸?shù)姆绞较蚩刂葡到y(tǒng)輸送信號。

上述調(diào)節(jié)螺母承力軸肩的下承力面與調(diào)節(jié)裝置本體之間設(shè)置有主推力軸承。

上述調(diào)節(jié)螺母承力軸肩的上承力面與承力蓋座之間設(shè)置有副推力軸承。

上述承力蓋座與副推力軸承之間設(shè)置有緩沖墊片。

上述承力蓋座與緩沖墊片之間設(shè)置有波形彈簧。

上述調(diào)節(jié)螺母與調(diào)節(jié)裝置本體之間設(shè)置有下定位軸承和上定位軸承。

上述調(diào)節(jié)螺桿上設(shè)置有調(diào)節(jié)法蘭盤，并且該調(diào)節(jié)法蘭盤為可以相對調(diào)節(jié)螺桿作一定角度轉(zhuǎn)動位移的獨立構(gòu)件。

上述獨立構(gòu)件形式的調(diào)節(jié)法蘭盤的下部設(shè)置有包含球冠構(gòu)造的緩沖球墊。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有的突出優(yōu)點是：將采集調(diào)節(jié)螺桿軸向位移信號的位移傳感儀鄰近布局在調(diào)節(jié)螺母/調(diào)節(jié)螺桿運動副區(qū)域，由此大幅縮短了采集構(gòu)件的尺寸及其傳遞信號的距離，并大大減少了傳遞構(gòu)件交接的環(huán)節(jié)以及傳遞路徑穿越的部件和區(qū)域，因此位移傳感儀事實上成為緊湊型布局的儀器裝置，它有效地減少了反映葉片角度變化的位移信號失真度，從而提高了調(diào)節(jié)裝置在役實時調(diào)節(jié)水泵葉片角度的精度并使得調(diào)控變得更加可靠；另外采用獨立構(gòu)件的調(diào)節(jié)法蘭盤，使得裝配調(diào)節(jié)裝置時更加容易對位，由此提高了裝置的可裝配性與可維護性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具有緊湊布局位移傳感儀的機械式水泵葉片角度調(diào)節(jié)裝置的一個實施例主視圖；

圖2是圖1所示實施例的俯視圖；

圖3是圖1所示實施例的剖視圖。

具體實施方式

下面以具體實施例對本發(fā)明作進一步描述，參見圖1—3：

具有緊湊布局位移傳感儀的機械式水泵葉片角度調(diào)節(jié)裝置，它包括有調(diào)節(jié)裝置本體1、調(diào)節(jié)電機2、減速機構(gòu)3、調(diào)節(jié)螺母4、調(diào)節(jié)螺桿5和控制系統(tǒng)，其中調(diào)節(jié)裝置本體1的結(jié)構(gòu)型式呈基座狀或者機架狀(參見圖3)，其功能是用以支撐或支承調(diào)節(jié)裝置的各大部件如調(diào)節(jié)電機2、減速機構(gòu)3、調(diào)節(jié)螺母4等等，調(diào)節(jié)裝置本體1的結(jié)構(gòu)既可以是一個整體構(gòu)件(如圖3所示)也可以是由多個部件配裝起來的組合件(圖中未示出)，包括焊接、鉚接、螺接、卡接、粘接乃至疊摞等方式構(gòu)成的組合件(圖中未示出)，當(dāng)調(diào)節(jié)裝置本體1采用整體結(jié)構(gòu)時將獲得很好的剛性、而當(dāng)調(diào)節(jié)裝置本體1采用組合件的結(jié)構(gòu)形式時將有利于靈活設(shè)計和靈活安裝調(diào)節(jié)裝置的其它部件；本發(fā)明的調(diào)節(jié)螺母4與調(diào)節(jié)螺桿5采用螺旋構(gòu)造進行配接并一起組成一個螺旋運動副，其螺旋構(gòu)造可以是現(xiàn)有技術(shù)中的各種形式，包括螺紋構(gòu)造、螺桿構(gòu)造、絲桿構(gòu)造(含滾珠絲杠構(gòu)造)等等，需要指出的是，本發(fā)明調(diào)節(jié)螺母4與調(diào)節(jié)螺桿5所組成的螺旋運動副以具備自鎖功能為最佳；本發(fā)明的控制系統(tǒng)乃決定調(diào)節(jié)裝置運轉(zhuǎn)的中樞，它可以通過電刷7及受電環(huán)8向調(diào)節(jié)電機2供電、所述調(diào)節(jié)電機2可驅(qū)使減速機構(gòu)3運轉(zhuǎn)、所述減速機構(gòu)3可驅(qū)使調(diào)節(jié)螺母4產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動、所述調(diào)節(jié)螺母4可驅(qū)使調(diào)節(jié)螺桿5產(chǎn)生軸向移動，而調(diào)節(jié)螺桿5的軸向移動又可以通過提拉或者下推調(diào)節(jié)拉桿來實現(xiàn)調(diào)控水泵葉片角度的變化。本發(fā)明的特色之一是：調(diào)節(jié)電機2的本體跟隨調(diào)節(jié)裝置本體1一起作同步回轉(zhuǎn)運動，即調(diào)節(jié)電機2的本體與調(diào)節(jié)裝置本體1一道圍繞調(diào)節(jié)裝置本體1的回轉(zhuǎn)軸線作定軸轉(zhuǎn)動；在這里，調(diào)節(jié)電機2的本體乃是指電機的定子、基座殼等主要構(gòu)件，所述的調(diào)節(jié)電機2、減速機構(gòu)3、調(diào)節(jié)螺母4和調(diào)節(jié)螺桿5直接地或者間接地由調(diào)節(jié)裝置本體1進行支撐，所謂直接支撐是指該部件與調(diào)節(jié)裝置本體1發(fā)生有直接的接觸關(guān)系、所謂間接支撐是指該部件經(jīng)過其他中間件或者其他部件再與調(diào)節(jié)裝置本體1發(fā)生聯(lián)接關(guān)系，在這里，調(diào)節(jié)裝置本體1通常安裝在水泵主電機上呈空心狀之轉(zhuǎn)子軸的頂端部位(可以通過調(diào)節(jié)裝置本體1上的主驅(qū)法蘭盤1a與之連接)，因此調(diào)節(jié)裝置本體1受到水泵主電機驅(qū)動并跟隨水泵主電機的轉(zhuǎn)子一起作定軸回轉(zhuǎn)運動(圖中未示出)，而調(diào)節(jié)葉片角度的調(diào)節(jié)拉桿則穿越水泵主電機轉(zhuǎn)子的空心軸然后與本調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)螺桿5進行聯(lián)接(圖中未示出)，正常運轉(zhuǎn)時水泵的調(diào)節(jié)拉桿與水泵主電機轉(zhuǎn)子作同步同向的回轉(zhuǎn)運動，調(diào)節(jié)拉桿通過法蘭構(gòu)造或其它聯(lián)軸節(jié)構(gòu)造與調(diào)節(jié)螺桿5上配置的調(diào)節(jié)法蘭盤6(參見圖3)或聯(lián)軸節(jié)(圖中未示出)進行聯(lián)接，因此調(diào)節(jié)拉桿一方面跟隨水泵主電機一起運轉(zhuǎn)、同時另一方面接受調(diào)節(jié)螺桿5的驅(qū)動而可以作軸向位移運動并藉此調(diào)控水泵葉片角度的變化。本發(fā)明的特色之二是：在調(diào)節(jié)裝置本體1上緊固連接有一個承力蓋座9(參見圖3)，該承力蓋座9跟隨調(diào)節(jié)裝置本體1一起作同步回轉(zhuǎn)運動，所述的調(diào)節(jié)螺母4設(shè)置有至少一個承力軸肩10，該承力軸肩10包含有上承力面10a構(gòu)造和下承力面10b的構(gòu)造，其中下承力面10b與調(diào)節(jié)裝置本體1存在有相互承力的關(guān)系、上承力面10a與承力蓋座9存在有相互承力的關(guān)系，所謂相互承力是指它們之間存在有作用力的傳遞關(guān)聯(lián)關(guān)系，比如承力軸肩10向下的載荷力及重力其全部或者部分經(jīng)由其下承力面10b作用到調(diào)節(jié)裝置本體1上，其作用方式包括下承力面10b直接接觸壓靠在調(diào)節(jié)裝置本體1上(此時事實上承力軸肩10與調(diào)節(jié)裝置本體1構(gòu)成了一副止推滑動軸承副，圖中未示出)，除此之外，作用方式還包括下承力面10b通過軸瓦構(gòu)件(圖中未示出)或者通過主推力軸承11(如圖3所示)間接地壓靠在調(diào)節(jié)裝置本體1之上；需要說明的是，承力軸肩10既可以與調(diào)節(jié)螺母4為一體結(jié)構(gòu)制作(如圖3所示)、也可以將其單獨制作后再通過各種連接方式配接到調(diào)節(jié)螺母4上(圖中未示出)，其中以一體結(jié)構(gòu)制作為最佳結(jié)構(gòu)；本發(fā)明設(shè)置承力蓋座9的好處是一方面可以對調(diào)節(jié)螺母4實施定位和預(yù)緊以增強配合件和連接件的整體剛性、另一方面同時還可以有效抵御“抬軸”沖擊(抬軸是水泵葉片在某些運轉(zhuǎn)工況下出現(xiàn)調(diào)節(jié)拉桿向上頂沖的現(xiàn)象)，而上承力面10a與承力蓋座9存在有相互承力關(guān)系正好可以對付上述各種情形發(fā)生時作用力的傳遞與承載，此外設(shè)置承力蓋座9還可以用來支撐其他零部件而起到輔助或者延展調(diào)節(jié)裝置本體1支撐功能的作用(圖3所示乃承力蓋座9幫助調(diào)節(jié)裝置本體1支撐減速機構(gòu)3的情形，此時減速機構(gòu)3乃至調(diào)節(jié)電機2都最終通過承力蓋座9落實支撐在調(diào)節(jié)裝置本體1上)，同樣地，上述上承力面10a可以直接接觸頂靠在承力蓋座9上(此時的承力軸肩10與承力蓋座9事實上構(gòu)成止推滑動軸承，圖中未示出)、也可以讓上承力面10a通過軸瓦(圖中未示出)或者通過副推力軸承12(如圖3所示)間接頂靠在承力蓋座9上，特別是發(fā)生“抬軸”沖擊時，產(chǎn)生的沖擊力可經(jīng)由調(diào)節(jié)螺母4的承力軸肩10傳遞給承力蓋座9并最后通過承力蓋座9與調(diào)節(jié)裝置本體1的連接件比如螺栓等傳遞給調(diào)節(jié)裝置本體1(圖3所示情形的作用力傳遞路徑為：調(diào)節(jié)螺母4→承力軸肩10→上承力面10a→副推力軸承12→承力蓋座9→調(diào)節(jié)裝置本體1)；很顯然，在調(diào)節(jié)裝置本體1與承力蓋座9的共同約束下調(diào)節(jié)螺母4只能作圍繞其調(diào)節(jié)螺母軸線的轉(zhuǎn)動而不能作沿著調(diào)節(jié)螺母軸線的移動；另外需要指出的是，本發(fā)明中的各種軸線如調(diào)節(jié)裝置本體1的回轉(zhuǎn)軸線、調(diào)節(jié)螺母4的回轉(zhuǎn)軸線以及調(diào)節(jié)螺桿5的回轉(zhuǎn)軸線等最好采用同軸設(shè)置，亦即它們的回轉(zhuǎn)軸線的最佳布局情形為共合一根定軸軸線o1(參見圖1至圖3)，此定軸軸線o1事實上即為水泵主電機轉(zhuǎn)子的軸線；本發(fā)明的調(diào)節(jié)螺母4相對于調(diào)節(jié)裝置本體1可以有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和靜止三種運行狀態(tài)，分別對應(yīng)著驅(qū)使調(diào)節(jié)螺桿5在定軸軸線o1方向的上移、下移和靜止三種情形，換句話說對應(yīng)著水泵調(diào)節(jié)拉桿作用于葉片而分別使其角度處于增大角度、減少角度和鎖止角度的三種工作狀態(tài)、或者使其角度處于減少角度、增大角度和鎖止角度的三種工作狀態(tài)(具體由水泵的設(shè)計而確定)，其中調(diào)節(jié)螺母4相對于調(diào)節(jié)裝置本體1的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和靜止三種狀態(tài)既可以由調(diào)節(jié)電機2的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止所決定(此時調(diào)節(jié)電機2必須具備可反轉(zhuǎn)的功能，而此類情形為較佳情形)，也可以讓調(diào)節(jié)電機2轉(zhuǎn)向保持不變而通過離合機構(gòu)和惰輪機構(gòu)來予以實現(xiàn)，特別地，當(dāng)調(diào)節(jié)電機2停止運轉(zhuǎn)時(指調(diào)節(jié)電機2斷電而停止自身的轉(zhuǎn)動，亦即調(diào)節(jié)電機2的轉(zhuǎn)子與定子相對靜止)，調(diào)節(jié)螺母4將相對于調(diào)節(jié)裝置本體1處在相對靜止的狀態(tài)，此時調(diào)節(jié)螺桿5將停止軸向運動，于是調(diào)節(jié)螺母4/調(diào)節(jié)螺桿5處在鎖止狀態(tài)，與之相呼應(yīng)的是水泵的葉片處在某一迎水角度(亦即攻角)運行并鎖止在該角度工作直至下一步調(diào)節(jié)電機2又開始得電而再次轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的特色之三是：在調(diào)節(jié)裝置本體1或/和調(diào)節(jié)螺母4上安裝有緊湊布局的位移傳感儀13，該位移傳感儀13鄰近安裝在調(diào)節(jié)螺母4/調(diào)節(jié)螺桿5運動副的區(qū)域(如圖3所示)、或者該位移傳感儀13直接安裝在調(diào)節(jié)螺母4/調(diào)節(jié)螺桿5運動副上(圖中未示出)，而當(dāng)位移傳感儀13直接安裝在調(diào)節(jié)螺母4/調(diào)節(jié)螺桿5運動副上時位移傳感儀13的布局將更加緊湊；本發(fā)明中的位移傳感儀13可以將其所感知和接受到的調(diào)節(jié)螺桿5的軸向位移信號傳輸至控制系統(tǒng)，其中位移傳感儀13可以跟隨調(diào)節(jié)裝置本體1或者跟隨調(diào)節(jié)螺母4一起作同步回轉(zhuǎn)運動，在這里，所謂“位移傳感儀13鄰近布局在調(diào)節(jié)螺母4/調(diào)節(jié)螺桿5運動副的區(qū)域”乃包括兩重含義：第一個含義是從半徑方向進行觀察，至少有二分之一的位移傳感儀13的本體(即構(gòu)成位移傳感儀13獲取調(diào)節(jié)螺桿5信息的感知部分及該感知部分的主要支撐構(gòu)件)落在調(diào)節(jié)裝置本體1主驅(qū)法蘭盤1a的最大包絡(luò)圓周以內(nèi)，亦即以主驅(qū)法蘭盤1a的最大外緣為界限作一個環(huán)周柱面(其柱面母線與定軸軸線o1平行)，則該環(huán)周柱面將位移傳感儀13本體的至少二分之一部分被圍括在其內(nèi)，其中又以位移傳感儀13本體的全部被圍括在其內(nèi)為最佳布局情形(如圖3所示)，如此安排的目的是讓位移傳感儀13從半徑方向盡量靠近調(diào)節(jié)螺桿5、或者說盡量靠近定軸軸線o1；另一個含義是從軸線方向進行觀察，位移傳感儀13負責(zé)感知與采集的構(gòu)件其主體部分至少有二分之一落在調(diào)節(jié)螺母4/調(diào)節(jié)螺桿5運動副的高低限以內(nèi)，亦即以調(diào)節(jié)螺母4及調(diào)節(jié)螺桿5的結(jié)構(gòu)為依據(jù)，過調(diào)節(jié)螺母4/調(diào)節(jié)螺桿5運動副最高結(jié)構(gòu)部位外緣點作一個最高截面(該最高截面垂直定軸軸線o1)、同時過調(diào)節(jié)螺母4/調(diào)節(jié)螺桿5運動副可抵達最低狀態(tài)時的最低結(jié)構(gòu)部位的外緣點作一個最低截面(該最低截面同樣垂直定軸軸線o1)，則由該最高截面與最低截面所截取的區(qū)域至少圍括位移傳感儀13負責(zé)感知與采集構(gòu)件的至少有二分之一部分，其中又以位移傳感儀13感知與采集構(gòu)件的全部被圍括在其內(nèi)為最佳布局情形(如圖3所示)，如此安排的目的是讓位移傳感儀13從軸向的方向亦即高度方向上盡量布局靠近調(diào)節(jié)螺桿5；本發(fā)明的位移傳感儀13可以有多種方式感知和接受調(diào)節(jié)螺桿5的軸向位移信號，包括機械觸碰、電磁感應(yīng)、超聲測距、激光測距等等各種間接的和直接的測距方法與感知傳遞方式，而其中又以通過機械配合的接觸方式、磁通感應(yīng)或/和光子感應(yīng)的非接觸方式來感知和接受調(diào)節(jié)螺桿5的軸向位移信號為較佳情形，因為這些方式比較容易實現(xiàn)也比較可靠，其中磁通感應(yīng)可以是各種磁觸發(fā)、磁感應(yīng)、磁吸附等等，而光子感乃包括光元件的各種構(gòu)件如反射、折射、光通量以及光開關(guān)等等，光子感包括以光程來測距的內(nèi)容；特別地，位移傳感儀13感知和接受調(diào)節(jié)螺桿軸向位置及位移信號的方式可以為包括機械觸碰的接觸方式、磁通感應(yīng)的非接觸方式和光子感應(yīng)的非接觸方式中的一種或者多種。進一步，上述位移傳感儀13以滑動電阻器的形式來采集調(diào)節(jié)螺桿5的軸向位移信號(參見圖3)，此時屬于機械配合接觸方式的一種，通過滑動電阻器可以將位移信號以電阻值或電壓值的變化為載體傳輸出去給控制系統(tǒng)，如此可以利用導(dǎo)線或者無線的方式非常方便地將位移信號傳輸出去。再進一步，上述以滑動電阻器形式采集到的調(diào)節(jié)螺桿5的軸向位移信號可以通過受電環(huán)8的結(jié)構(gòu)向調(diào)節(jié)裝置的控制系統(tǒng)輸送信號。此外，本發(fā)明還可以在位移傳感儀13上配置若干個行程限制開關(guān)13a(如圖3所示)，設(shè)置行程限制開關(guān)的目的是防止調(diào)節(jié)螺桿5出現(xiàn)過度的軸線位移而損壞調(diào)節(jié)裝置。

本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置可以設(shè)置一個固定護罩14(如圖1至圖3所示)，該固定護罩14可以緊固安裝在水泵的基座上，它是靜止的；所述的電刷7可以緊固安裝在固定護罩14上，所述的受電環(huán)8可以布置在調(diào)節(jié)裝置本體1上(圖中未示出)或/和布置在調(diào)節(jié)電機2上(如圖3所示)，其中受電環(huán)8跟隨調(diào)節(jié)裝置本體1或者跟隨調(diào)節(jié)電機2一起旋轉(zhuǎn)，而電刷7則可以為靜止狀態(tài)并保持與受電環(huán)8接觸；電刷7最好能保持一定的接觸壓力壓靠在受電環(huán)8上，以便保證供電或通訊的可靠性。進一步，受電環(huán)8包括有四種情形：三道動力環(huán)和兩道控制環(huán)(如圖3所示，此時可配用三相電的調(diào)節(jié)電機2，而兩道控制環(huán)可供位移傳感儀13作為來與回的信號通道)、兩道動力環(huán)和兩道控制環(huán)(圖中未示出，此時可以配用兩相電的調(diào)節(jié)電機2，而兩道控制環(huán)可供位移傳感儀13作為來與回的信號通道)、三道動力環(huán)和一道控制環(huán)(圖中未示出，此時可以配用三相電的調(diào)節(jié)電機2，而一道控制環(huán)可供位移傳感儀13作為來與回之一的信號通道，同時可借用調(diào)節(jié)裝置本體1作為另一路回路通道)、兩道動力環(huán)和一道控制環(huán)(圖中未示出，此時可以配用兩相電的調(diào)節(jié)電機2，而一道控制環(huán)可供位移傳感儀13作為來與回之一的信號通道，同時可借用調(diào)節(jié)裝置本體1作為另一路回路通道)，同時布置有與受電環(huán)8數(shù)量及位置呼應(yīng)配接的電刷7。

本發(fā)明的位移傳感儀13也可以采用無線傳輸?shù)姆绞较蚩刂葡到y(tǒng)輸送信號，所謂無線傳輸?shù)姆绞桨o線電傳輸、聲波傳輸?shù)刃问降膫鬏敺绞?，采用無線傳輸?shù)姆绞綄⑹沟谜{(diào)節(jié)裝置更加簡化(圖中未示出)；特別地，當(dāng)位移傳感儀13安裝在調(diào)節(jié)螺母4/調(diào)節(jié)螺桿5運動副上時，采用無線傳輸?shù)姆绞较蚩刂葡到y(tǒng)輸送信號將更具優(yōu)勢，此時的位移傳感儀13亦將布局更加緊湊。

本發(fā)明為了減少摩擦以提高相關(guān)部件的使用壽命，同時為了降低調(diào)節(jié)電機2的功率，可以在調(diào)節(jié)螺母4承力軸肩10的下承力面10b與調(diào)節(jié)裝置本體1之間設(shè)置一個主推力軸承11(如圖3所示)，這樣調(diào)節(jié)水泵葉片角度時所發(fā)生的調(diào)節(jié)力、以及相關(guān)部件的重力將會經(jīng)由水泵調(diào)節(jié)拉桿→調(diào)節(jié)螺桿5→調(diào)節(jié)螺母4→承力軸肩10→下承力面10b→主推力軸承11→調(diào)節(jié)裝置本體1，如此可以將原來承力軸肩10與調(diào)節(jié)裝置本體1之間的滑動摩擦適度轉(zhuǎn)化為滾動摩擦，從而達成減少摩擦磨損和減少耗電的目的。另外，還可以在調(diào)節(jié)螺母4承力軸肩10的上承力面10a與承力蓋座9之間設(shè)置有副推力軸承12(如圖3所示)，此時對調(diào)節(jié)螺母4的預(yù)緊力以及發(fā)生“抬軸”沖擊時的上頂力將會經(jīng)由水泵調(diào)節(jié)拉桿→調(diào)節(jié)螺桿5→調(diào)節(jié)螺母4→承力軸肩10→上承力面10a→副推力軸承12→承力蓋座9→調(diào)節(jié)裝置本體1，同樣地原來承力軸肩10與承力蓋座9之間的滑動摩擦也可以適度轉(zhuǎn)化為滾動摩擦。進一步，在承力蓋座9與副推力軸承12之間設(shè)置有緩沖墊片15(如圖3所示)，如此安排的目的在于通過緩沖墊片15的變形吸能效應(yīng)來緩解和緩沖強大的抬軸沖擊力，以保護調(diào)節(jié)裝置免遭損壞，緩沖墊片15的一個較佳制作材料是銅材。再進一步，還可以在承力蓋座9與緩沖墊片15之間設(shè)置波形彈簧16(如圖3所示)，設(shè)置波形彈簧16有利于調(diào)整承力蓋座9對主推力軸承11、承力軸肩10和副推力軸承12的預(yù)緊力，使之具有更好的工作狀態(tài)，并能有效消除上述零部件的配合間隙和游隙。為了安裝對中方便，本發(fā)明可以在調(diào)節(jié)螺母4與調(diào)節(jié)裝置本體1之間設(shè)置下定位軸承17和上定位軸承18(如圖3所示)。

本發(fā)明為了便于調(diào)節(jié)螺桿5與水泵調(diào)節(jié)拉桿的連接，可以在調(diào)節(jié)螺桿5上配接一個調(diào)節(jié)法蘭盤6，調(diào)節(jié)法蘭盤6可以與調(diào)節(jié)螺桿5為一體結(jié)構(gòu)制作(圖中未示出)，但其最佳情形是將調(diào)節(jié)法蘭盤6制作為一個獨立構(gòu)件即可以將該調(diào)節(jié)法蘭盤6單獨制作后再套裝在調(diào)節(jié)螺桿5上(如圖3所示，此時可以采用軸肩的結(jié)構(gòu)形式在調(diào)節(jié)螺桿5與調(diào)節(jié)法蘭盤6之間進行作用力的傳遞)，這樣調(diào)節(jié)法蘭盤6可以相對調(diào)節(jié)螺桿5作一定角度轉(zhuǎn)動位移，如此在安裝調(diào)節(jié)裝置時先轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿5、使之到位接觸到水泵調(diào)節(jié)拉桿的連接法蘭之后，再轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)法蘭盤6使其連接緊固孔與水泵調(diào)節(jié)拉桿連接法蘭的緊固孔對準，上述做法可以很好地解決了或者說兼顧了調(diào)節(jié)螺桿5與水泵調(diào)節(jié)拉桿的軸向就位與周向定位的難題。進一步，為了能夠應(yīng)對調(diào)節(jié)螺桿5與水泵調(diào)節(jié)拉桿的聯(lián)接對中問題，可以在上述獨立構(gòu)件形式的調(diào)節(jié)法蘭盤6的下部設(shè)置有包含球冠構(gòu)造的緩沖球墊19，利用球形構(gòu)造來提高對位置誤差的容錯容差能力；另外，緩沖球墊19最好采用銅材來進行制作，以便具有較好的緩沖吸能而保護調(diào)節(jié)裝置。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有的突出優(yōu)點是：將采集調(diào)節(jié)螺桿5軸向位移信號的位移傳感儀13鄰近布局在調(diào)節(jié)螺母4/調(diào)節(jié)螺桿5運動副區(qū)域，由此大幅縮短了采集構(gòu)件的尺寸及其傳遞信號的距離，并大大減少了傳遞構(gòu)件交接的環(huán)節(jié)以及傳遞路徑穿越的部件和區(qū)域，因此位移傳感儀13事實上成為緊湊型布局的儀器裝置，它有效地減少了反映葉片角度變化的位移信號失真度，從而提高了調(diào)節(jié)裝置在役實時調(diào)節(jié)水泵葉片角度的精度并使得調(diào)控變得更加可靠；另外采用獨立構(gòu)件的調(diào)節(jié)法蘭盤22，使得裝配調(diào)節(jié)裝置時更加容易對位，由此提高了裝置的可裝配性與可維護性。

上述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例之一，并非依此限制本發(fā)明的保護范圍，故：凡依本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的各種等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。