一种混流式水轮机补气系统的制作方法

本实用新型涉及水轮机设备技术领域，具体涉及一种混流式水轮机补气系统。

背景技术：

水轮机在非最优工况运行时,由于出口水流非法向流动,尾水管中出现涡带和压力脉动,涡带剧烈扰动,使机组产生空蚀振动。尾水管中空腔空蚀严重时,甚至发生功率摆动和机组低频垂直振动,同时也使空蚀加剧。当机组停机时由于水流的惯性作用，从而使转轮室形成真空。当不能破坏真空时，尾水将会回流，从而产生回流水冲力，严重时将会出现抬机现象。为了改善这种不良工况，降低空蚀破坏和减轻振动，需要通过设置补气系统补入适量的空气，以减轻机组振动，改善水轮机的运行状态。

技术实现要素：

本实用新型主要解决现有技术中存在振动大、耐空蚀性能差、运行稳定性差和使用寿命短的不足，提供了一种混流式水轮机补气系统，具有减振效果好、运行稳定性强、补齐效果佳和使用周期长的特点。确保电站安全、稳定、高效的运行，提高电站经济效益。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种混流式水轮机补气系统，包括导水基座，所述的导水基座上设有与导水基座相卡嵌式螺栓连接固定的转轮，所述的转轮上设有与转轮相法兰式连接固定的水轮机主轴，所述的水轮机主轴外围设有与导水基座端面呈一体化焊接的水轮机外壳，所述的水轮机外壳与水轮机主轴间设有若干与水轮机外壳内壁相螺栓连接固定的导水控制架，所述的导水控制架与水轮机主轴间设有与水轮机主轴相密封式套接的主轴密封护套，所述的主轴密封护套与转轮相卡嵌式螺栓连接，所述的主轴密封护套上端设有与导水控制架相螺栓连接的主轴轴承座，所述的导水基座内设有呈环形结构的混流入口，所述的混流入口上设有若干与导水控制架相销轴式套接的导叶，所述的导水基座下端设有与混流入口相连通的尾水管。

导叶是混流式水轮机补气系统最重要的铸锻件之一。导叶是水轮机的转能装置，它的作用是把叶轮甩出来的液体收集起来，使液体的流速降低，把部分速度能头转变为压力能头后，再均匀地引入下一级或者经过扩散管排出。导叶大多数用在水力机械中的倒流情况，像水轮机的活动导叶，固定导叶，以及水泵中的导叶，作用都是产生环量。

作为优选，所述的水轮机主轴包括主轴本体，所述的主轴本体下端设有与主轴本体呈一体化的主轴法兰，所述的主轴法兰上设有若干呈等间距环形分布的补气孔。补气孔使得转轮与水轮机补气管组件相连通，避免当机组停机时由于水流的惯性作用，从而使转轮室形成真空状态。减轻机组振动,改善水轮机的运行状态。

作为优选，所述的主轴密封护套上设有与补气孔相连通且延伸出水轮机外壳的水轮机补气管组件。

作为优选，所述的水轮机补气管组件包括若干补气连接法兰管，两相邻的补气连接法兰管间设有双90度补气法兰弯管，所述的补气连接法兰管与主轴密封护套间设有与主轴密封护套相贯穿式套接连接固定的90度补气焊接弯头。

作为优选，所述的补气连接法兰管延伸出水轮机外壳端设有与补气连接法兰管相法兰连接固定的补气阀。补气阀是运用在水轮机补气管组件上的球阀结构，实现对水轮机补气管组件进气的开关过程。

作为优选，所述的补气孔呈30～60度倾斜角。

本实用新型能够达到如下效果：

本实用新型提供了一种混流式水轮机补气系统，与现有技术相比较，具有减振效果好、运行稳定性强、补齐效果佳和使用周期长的特点。确保电站安全、稳定、高效的运行，提高电站经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中的水轮机主轴的结构剖视图。

图3是本实用新型中的水轮机补气管组件的结构示意图。

图中：水轮机主轴1，主轴轴承座2，主轴密封护套3，导水控制架4，水轮机外壳5，水轮机补气管组件6，转轮7，导水基座8，混流入口9，导叶10，尾水管11，主轴本体12，主轴法兰13，补气孔14，90度补气焊接弯头15，补气连接法兰管16，双90度补气法兰弯管17，补气阀18。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1、图2和图3所示，一种混流式水轮机补气系统，包括导水基座8，导水基座8上设有与导水基座8相卡嵌式螺栓连接固定的转轮7，转轮7上设有与转轮7相法兰式连接固定的水轮机主轴1，水轮机主轴1包括主轴本体12，主轴本体12下端设有与主轴本体12呈一体化的主轴法兰13，主轴法兰13上设有8个呈等间距环形分布的补气孔14。补气孔14呈45度倾斜角。主轴密封护套3上设有与补气孔14相连通且延伸出水轮机外壳5的水轮机补气管组件6。水轮机补气管组件6包括2根补气连接法兰管16，两相邻的补气连接法兰管16间设有双90度补气法兰弯管17，补气连接法兰管16与主轴密封护套3间设有与主轴密封护套3相贯穿式套接连接固定的90度补气焊接弯头15。补气连接法兰管16延伸出水轮机外壳5端设有与补气连接法兰管16相法兰连接固定的补气阀18。水轮机主轴1外围设有与导水基座8端面呈一体化焊接的水轮机外壳5，水轮机外壳5与水轮机主轴1间设有16个与水轮机外壳5内壁相螺栓连接固定的导水控制架4，导水控制架4与水轮机主轴1间设有与水轮机主轴1相密封式套接的主轴密封护套3，主轴密封护套3与转轮7相卡嵌式螺栓连接，主轴密封护套3上端设有与导水控制架4相螺栓连接的主轴轴承座2，导水基座8内设有呈环形结构的混流入口9，混流入口9上设有16个呈等间距环形分布且与导水控制架4相销轴式套接的导叶10，导水基座8下端设有与混流入口9相连通的尾水管11。

综上所述，该混流式水轮机补气系统，具有减振效果好、运行稳定性强、补齐效果佳和使用周期长的特点。确保电站安全、稳定、高效的运行，提高电站经济效益。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范实施例的细节，而且在不背离实用新型的基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

总之，以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

技术特征：

1.一种混流式水轮机补气系统，其特征在于：包括导水基座（8），所述的导水基座（8）上设有与导水基座（8）相卡嵌式螺栓连接固定的转轮（7），所述的转轮（7）上设有与转轮（7）相法兰式连接固定的水轮机主轴（1），所述的水轮机主轴（1）外围设有与导水基座（8）端面呈一体化焊接的水轮机外壳（5），所述的水轮机外壳（5）与水轮机主轴（1）间设有若干与水轮机外壳（5）内壁相螺栓连接固定的导水控制架（4），所述的导水控制架（4）与水轮机主轴（1）间设有与水轮机主轴（1）相密封式套接的主轴密封护套（3），所述的主轴密封护套（3）与转轮（7）相卡嵌式螺栓连接，所述的主轴密封护套（3）上端设有与导水控制架（4）相螺栓连接的主轴轴承座（2），所述的导水基座（8）内设有呈环形结构的混流入口（9），所述的混流入口（9）上设有若干与导水控制架（4）相销轴式套接的导叶（10），所述的导水基座（8）下端设有与混流入口（9）相连通的尾水管（11）。

2.根据权利要求1所述的一种混流式水轮机补气系统，其特征在于：所述的水轮机主轴（1）包括主轴本体（12），所述的主轴本体（12）下端设有与主轴本体（12）呈一体化的主轴法兰（13），所述的主轴法兰（13）上设有若干呈等间距环形分布的补气孔（14）。

3.根据权利要求2所述的一种混流式水轮机补气系统，其特征在于：所述的主轴密封护套（3）上设有与补气孔（14）相连通且延伸出水轮机外壳（5）的水轮机补气管组件（6）。

4.根据权利要求3所述的一种混流式水轮机补气系统，其特征在于：所述的水轮机补气管组件（6）包括若干补气连接法兰管（16），两相邻的补气连接法兰管（16）间设有双90度补气法兰弯管（17），所述的补气连接法兰管（16）与主轴密封护套（3）间设有与主轴密封护套（3）相贯穿式套接连接固定的90度补气焊接弯头（15）。

5.根据权利要求4所述的一种混流式水轮机补气系统，其特征在于：所述的补气连接法兰管（16）延伸出水轮机外壳（5）端设有与补气连接法兰管（16）相法兰连接固定的补气阀（18）。

6.根据权利要求2所述的一种混流式水轮机补气系统，其特征在于：所述的补气孔（14）呈30～60度倾斜角。

技术总结
本实用新型涉及一种混流式水轮机补气系统，所属水轮机设备技术领域，包括导水基座，导水基座上设有转轮，转轮上设有水轮机主轴，水轮机主轴外围设有水轮机外壳，水轮机外壳与水轮机主轴间设有若干导水控制架，导水控制架与水轮机主轴间设有主轴密封护套，主轴密封护套与转轮相卡嵌式螺栓连接，主轴密封护套上端设有主轴轴承座，导水基座内设有呈环形结构的混流入口，混流入口上设有若干与导水控制架相销轴式套接的导叶，导水基座下端设有与混流入口相连通的尾水管。具有减振效果好、运行稳定性强、补齐效果佳和使用周期长的特点。确保电站安全、稳定、高效的运行，提高电站经济效益。

技术研发人员：蔡丹枫
受保护的技术使用者：杭州力源发电设备有限公司
技术研发日：2019.07.09
技术公布日：2020.05.22