混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構的製作方法

2023-07-22 12:50:06 1

混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構，除了具有上冠、平鍵、主軸、葉片外，還具有螺紋護套、圓螺母、圓螺母止動墊圈、調中擋圈，其中，上冠為左右對稱結構，葉片有兩部分即左邊葉片和右邊葉片，左邊葉片和右邊葉片為左右對稱結構；螺紋護套、圓螺母、圓螺母止動墊圈、調中擋圈各有兩個；上冠上端和上冠下端的寬度與分流隔板的厚度一致；上冠上端和上冠下端與分流隔板的間隙小於1毫米。本發明能夠解決水輪機軸承溫度不易控制的問題，提高發電機組的使用壽命，同時，能夠保證上冠位於流道中央並與左右蓋板的間隙維持在正常工作範圍，避免分流隔板一側的水通過縫隙漏至另一側而發生幹擾，適用於所有雙轉輪雙調節水輪機的上冠。
【專利說明】混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構
[0001]【技術領域】本發明涉及一種上冠結構，尤其是在混流臥式雙轉輪水輪機上使用的上冠結構。
[0002]【背景技術】對於相同的流量範圍，混流臥式雙轉輪水輪機對比單轉輪水輪機有明顯的優點。首先是空蝕性能極大的優化，由於每個轉輪僅通過一半的水流標準轉速被開平方，臨界空蝕係數值降低，可以再統一安全係數下自由運行，或者選擇同一高程下較高轉速運行，使得發電機價格降低，外形尺寸減小，節省土建費用；其次是雙轉輪運行時，每一轉輪的水輪方向相反，水推力方向也相反，解決長期困擾水輪機軸承溫度不易控制的問題，減低軸承價格同時將推力轉換為扭矩做功；第三，雙轉輪水輪機的加工費用相對於等容量單轉輪水輪機也較低；第四，在目前攔河築壩的成本及淹沒成本等因素的制約下，徑流式電站流量變化較大的缺點可以通過獨立控制雙轉輪水輪機來解決；最後，在部分負載的情況下關閉一半的轉輪，那麼雙轉輪水輪機最小有效流量調節範圍也優於單轉輪水輪機。
[0003]中國專利CN202402200U號所公開的「混流式水輪機的上冠」專利(申請號:201120483442.8)，包括帶有通孔的本體，所述的本體外表面設有連接塊。中國專利CN201133321號所公開的「小上冠出口混流式水輪機轉輪」專利(申請號:200720082731.0)，包括上冠、下環和設置於上冠和下環之間的多個葉片，上冠下端低於下環上沿；上冠下端有一上冠出水口 ；上冠邊和出水邊的交點低於進水邊和下環邊交點，且上冠邊和出水邊交點、進水邊和下環邊交點的垂直軸向距離與出水邊和下環邊交點、進水邊和下環邊交點的垂直軸向距離比值為0.25-0.3 ;上冠邊和出水邊的交點到轉輪旋轉軸線的距離與下環邊的最小半徑的比值不大於為0.15-0.2。這兩項專利的不足之處在於:均為單轉輪水輪機的上冠結構，相對於雙轉輪水輪機來說性價比較低，也不能夠解決水輪機軸承溫度不易控制的問題。
[0004]
【發明內容】
本發明的目的就是要提供一種混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構，使得混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構更加合理，解決水輪機軸承溫度不易控制的問題。
[0005]為了達到上述目的，本發明提供的混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構除了具有上冠、平鍵、主軸、葉片外，還具有螺紋護套、圓螺母、圓螺母止動墊圈、調中擋圈，其中，上冠結構安置在雙轉輪水輪機導水結構的中心位置，上冠為左右對稱結構；雙轉輪水輪機導水結構具有分流隔板，座環、蓋板構成流道，分流隔板固定在流道中央，分流隔板從中間將流道分割為左右對稱的兩部分；上冠通過平鍵固定在主軸上，葉片固定在上冠的流道過渡環面上；葉片有兩部分即左邊葉片和右邊葉片，左邊葉片和右邊葉片為左右對稱結構，即左邊葉片和右邊葉片按木模相反的形式鑄造成相反形狀的葉片，這種左右對稱結構使得同一蝸殼通道下的水流環量同時進入分流隔板兩側轉輪流道時，其總體旋轉方向一致，並且水推力方向相反，抵消時形成對稱扭矩，轉換為驅動電機轉子的合力；螺紋護套、圓螺母、圓螺母止動墊圈、調中擋圈各有兩個，螺紋護套、調中擋圈均固定在主軸上，調中擋圈位於上冠左右兩側外的主軸上，圓螺母止動墊圈位於圓螺母和調中擋圈之間，圓螺母位於左右蓋板內側的主軸上，螺紋護套套在圓螺母和圓螺母止動墊圈外表面，圓螺母、圓螺母止動墊圈、調中擋圈的作用是通過改變自身厚度調節而保證上冠位於流道中央並與左右蓋板的間隙維持在正常工作範圍；上冠上端和上冠下端的寬度與分流隔板的厚度一致，使流道具有連貫性；上冠上端和上冠下端與分流隔板的間隙小於I毫米，使上冠在運轉時因主軸的擾度範圍而不至於與分流隔板摩擦接觸，同時避免分流隔板一側的水通過縫隙漏至另一側而降低導水機構控制的完整性。另外，雙轉輪水輪機導水結構的詳細結構和相互位置關係，在與本專利一起申報的另一項專利申請「雙轉輪水輪機的雙調節導水機構」中已經敘述，這裡不再贅述。當本發明使用時，左右對稱結構使得同一蝸殼通道下的水流環量同時進入分流隔板兩側轉輪流道時，其總體旋轉方向一致，並且水推力方向相反，抵消時形成對稱扭矩，轉換為驅動電機轉子的合力，使得水輪機軸承摩擦力減小，溫度升高緩慢。
[0006]本發明提供的混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構具有積極的效果:上冠為左右對稱結構，上冠通過平鍵固定在主軸上，葉片固定在上冠的流道過渡環面上；葉片有兩部分即左邊葉片和右邊葉片，左邊葉片和右邊葉片為左右對稱結構；螺紋護套、圓螺母、圓螺母止動墊圈、調中擋圈各有兩個，螺紋護套、調中擋圈均固定在主軸上，調中擋圈位於上冠左右兩側外的主軸上，圓螺母止動墊圈位於圓螺母和調中擋圈之間，圓螺母位於左右蓋板內側的主軸上，螺紋護套套在圓螺母和圓螺母止動墊圈外表面；上冠上端和上冠下端的寬度與分流隔板的厚度一致，上冠上端和上冠下端與分流隔板的間隙小於I毫米；結構簡單。使用時左右對稱結構使得同一蝸殼通道下的水流環量同時進入分流隔板兩側轉輪流道時，其總體旋轉方向一致，並且水推力方向相反，抵消時形成對稱扭矩，轉換為驅動電機轉子的合力，使得水輪機軸承摩擦力減小，溫度升高緩慢，因此能夠解決水輪機軸承溫度不易控制的問題，增加對水利資源利用的平穩性和效率，提高發電機組的使用壽命，同時，能夠保證上冠位於流道中央並與左右蓋板的間隙維持在正常工作範圍，避免分流隔板一側的水通過縫隙漏至另一側而發生幹擾，適用於所有混流臥式雙轉輪雙調節水輪機的上冠。
[0007]【專利附圖】

【附圖說明】本發明將結合附圖作進一步的說明，請參看附圖:
[0008]附圖1表示本發明的示意圖。
[0009]附圖1所示的結構包括:蓋板1、分流隔板2、上冠3、螺紋護套4、圓螺母5、圓螺母止動墊圈6、蝸殼7、座環8、平鍵9、調中擋圈10、主軸11、葉片12、流道過渡環面13、流道14。
[0010]【具體實施方式】本發明提供的混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構除了具有上冠
3、平鍵9、主軸11、葉片12外，還具有螺紋護套4、圓螺母5、圓螺母止動墊圈6、調中擋圈10，其中，上冠結構安置在雙轉輪水輪機導水結構的中心位置，上冠3為左右對稱結構；雙轉輪水輪機導水結構具有分流隔板2，座環8、蓋板I構成流道14，分流隔板2固定在流道14中央，分流隔板2從中間將流道14分割為左右對稱的兩部分；上冠3通過平鍵9固定在主軸11上，葉片12固定在上冠3的流道14過渡環面13上；葉片12有兩部分即左邊葉片12和右邊葉片12，左邊葉片12和右邊葉片12為左右對稱結構，即左邊葉片12和右邊葉片12按木模相反的形式鑄造成相反形狀的葉片12，這種左右對稱結構使得同一蝸殼7通道下的水流環量同時進入分流隔板2兩側轉輪流道14時，其總體旋轉方向一致，並且水推力方向相反，抵消時形成對稱扭矩，轉換為驅動電機轉子的合力；螺紋護套4、圓螺母5、圓螺母5止動墊圈6、調中擋圈10各有兩個，螺紋護套4、調中擋圈10均固定在主軸11上，調中擋圈10位於上冠3左右兩側外的主軸11上，圓螺母5止動墊圈6位於圓螺母5和調中擋圈10之間，圓螺母5位於左右蓋板I內側的主軸11上，螺紋護套4套在圓螺母5和圓螺母5止動墊圈6外表面，圓螺母5、圓螺母5止動墊圈6、調中擋圈10的作用是通過改變自身厚度調節而保證上冠3位於流道14中央並與左右蓋板I的間隙維持在正常工作範圍；上冠3上端和上冠3下端的寬度與分流隔板2的厚度一致，使流道14具有連貫性；上冠3上端和上冠3下端與分流隔板2的間隙小於I毫米，使上冠3在運轉時因主軸11的擾度範圍而不至於與分流隔板2摩擦接觸，同時避免分流隔板2 —側的水通過縫隙漏至另一側而降低導水機構控制的完整性。另外，雙轉輪水輪機導水結構的詳細結構和相互位置關係，在與本專利一起申報的另一項專利申請「雙轉輪水輪機的雙調節導水機構」中已經敘述，這裡不再贅述。當本發明使用時，左右對稱結構使得同一蝸殼7通道下的水流環量同時進入分流隔板2兩側轉輪流道14時，其總體旋轉方向一致，並且水推力方向相反，抵消時形成對稱扭矩，轉換為驅動電機轉子的合力，使得水輪機軸承摩擦力減小，溫度升高緩慢。
[0011]本發明保護範圍涉及上面所述的所有變化形式。
【權利要求】
1.一種混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構，具有上冠(3)、平鍵(9)、主軸(11)、葉片(12)，上冠結構安置在雙轉輪水輪機導水結構的中心位置，雙轉輪水輪機導水結構具有分流隔板(2)，座環(8)、蓋板⑴構成流道(14)，分流隔板⑵固定在流道(14)中央，分流隔板(2)從中間將流道(14)分割為左右對稱的兩部分；上冠(3)通過平鍵(9)固定在主軸(11)上，葉片(12)固定在上冠(3)的流道(14)過渡環面(13)上，其特徵在於:具有螺紋護套(4)、圓螺母(5)、圓螺母止動墊圈(6)、調中擋圈(10)，其中，上冠(3)為左右對稱結構；葉片(12)有兩部分即左邊葉片(12)和右邊葉片(12)，左邊葉片(12)和右邊葉片(12)為左右對稱結構；螺紋護套(4)、圓螺母(5)、圓螺母(5)止動墊圈(6)、調中擋圈(10)各有兩個，螺紋護套(4)、調中擋圈(10)均固定在主軸(11)上，調中擋圈(10)位於上冠(3)左右兩側外的主軸(11)上，圓螺母(5)止動墊圈(6)位於圓螺母(5)和調中擋圈(10)之間，圓螺母(5)位於左右蓋板(I)內側的主軸(11)上，螺紋護套(4)套在圓螺母(5)和圓螺母(5)止動墊圈(6)外表面；上冠(3)上端和上冠(3)下端的寬度與分流隔板(2)的厚度一致；上冠(3)上端和上冠(3)下端與分流隔板(2)的間隙小於I毫米。
【文檔編號】F03B3/12GK103742333SQ201410013351
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月4日 優先權日:2014年1月4日
【發明者】謝志剛, 黎戰 申請人:峨眉山市馳騁機械製造有限公司