专利名称：一种水轮机泄水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水轮机部件，尤其是一种水轮机泄水装置。
背景技术：
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械。现代水轮机大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经弓I水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。反击式水轮机是水轮机的一种，其以能量转化效率高已经在世界各地得到了广泛的应用。各种类型的反击式水轮机都设有进水装置，大、中型立轴反击式水轮机的进水装置一般由蜗壳、固定导叶和活动导叶组成。蜗壳的作用是把水流均匀分布到转轮周围。当水头在40米以下时，水轮机的蜗壳常用钢筋混凝土在现场浇注而成；水头高于40米时，则常采用拼焊或整铸的金属蜗壳。在反击式水轮机中，水流充满整个转轮流道，全部叶片同时受到水流的作用，所以在同样的水头下，转轮直径小于冲击式水轮机。它们的最高效率也高于冲击式水轮机，但当负荷变化时，水轮机的效率受到不同程度的影响。反击式水轮机都设有尾水管，其作用是回收转轮出口处水流的动能；把水流排向下游；当转轮的安装位置高于下游水位时，将此位能转化为压力能予以回收。对于低水头大流量的水轮机，转轮的出口动能相对较大，尾水管的回收性能对水轮机的效率有显著影响。现有技术存在的问题是水流在进入转轮后产生了脱流和撞击，并持续不良状态进入尾水管，使尾水管的凑合节及补气管产生了明显的空蚀现象，严重的可能穿破钢管，形成漏水和射水现象，直接危害着机组的安全运行。用传统堆焊的方法进行维修不仅工作量大，而且很难控制变形，不易保证表面光滑性。在材料方面，如用碳钢焊条修补则不能达到抗空蚀的目的，而用不锈钢焊条焊接又会使其与碳钢基材的结合部位发生更严重的破坏。
发明内容
本发明目的是提供一种结构简单，制作方便，并且耐磨蚀的水轮机泄水装置。本发明的技术方案是一种水轮机泄水装置，包括连接管，尾水弯管和尾水锥管，所述连接管与尾水弯管和尾水锥管相连，其特征在于，所述尾水弯管和尾水锥管表面有热喷涂的耐磨蚀层，所述连接管中有一条叉管与真空破坏阀连通。进一步的，所述热喷涂的耐磨蚀层为两层底层和面层。工作原理热喷涂技术是一种表面强化技术。它采用电弧、等离子弧、燃气与氧气等形式的热源，将被喷涂的涂层材料熔化或半熔化，并在气流的作用下使之雾化形成微细熔滴或高温颗粒，以很高的飞行速度喷射到经过处理的基体表面，形成具有某种功能的涂层。依据所选材料及喷涂方法的差异，所得涂层具有耐蚀损、抗氧化、电导与电阻、抗大气和浸溃腐蚀、耐化学腐蚀、隔热耐高温、恢复尺寸、机件间隙控制等功能。近年来又扩展到装饰或生物工程等领域，从而热喷涂在工程技术界得到广泛应用，已经从最初的简易维修扩充到航天、航空、交通、铁路、石化、采矿、冶金、电力、机械等各领域。热喷涂根据提供热源的不同分为燃烧法及电热法。前者包括燃烧火焰喷涂、爆炸喷涂、高速火焰喷涂(HVOF)及亚音速火焰喷涂；后者包括电弧喷涂及等离子喷涂。热喷涂的这几种方法各有特点火焰喷涂成本最低、适合喷涂一些金属或合金等低熔点的材料；电弧喷涂的操作成本低，涂层质量好于火焰喷涂，但只能喷涂一些能导电的材料；爆炸喷涂的粉末飞行速度很高，涂层致密，结合强度高，但灵活度较差，用途受到限制。热喷涂技术的最大特点是沉积速度高，通常一个单元设备的喷涂速度为5 8kg/h，最多可达15kg/h ;二是可选择的喷涂材料广泛，材料不同，涂层性能亦千差万别，从而可提供性能各异的涂层表面，满足各种不同的需求。本发明的优点是由于热喷涂了耐磨蚀层，从而使得整个泄水装置耐冲击、抗磨蚀。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述图1为本发明的水轮机泄水装置示意图。其中1蜗壳；2排水口 ；3放气孔；4导叶；5转轮；6尾水弯管和尾水锥管；7真空破坏阀；8连接管。
具体实施例方式如图1所示水轮机泄水装置，包括连接管8，尾水弯管和尾水锥管6，所述尾水弯管和尾水锥管6表面有热喷涂的耐磨蚀层，热喷涂的耐磨蚀层为两层底层和面层，连接管8中有一条叉管与真空破坏阀7连通。喷涂的底层在尾水管的底层喷涂中，我们选择的喷涂方法是超音速电弧喷涂。普通的电弧喷涂具有热效率高、生产效率高、操作简单、生产成本低、涂层结合强度较高的优点，但与HVOF和等离子喷涂相比又具有涂层与基体结合强度低、涂层孔隙率高的缺点。超音速电弧喷涂从提高压缩空气气流的速度出发，来提高喷涂粒子的速度，使粒子的速度接近音速。粒子速度对涂层的性能有很大的影响，粒子速度高，粒子沉积时对基体的撞击作用就强，粒子变形就充分有利于粒子与基体、粒子与粒子之间的结合，从而提高涂层的结合强度和涂层的内聚强度；粒子速度高，粒子沉积前在空气中的飞行时间短，飞行中产生的氧化物少，有利于粒子之间的结合，从而提高涂层的内聚强度，降低涂层的孔隙率。粒子的速度越高，越有利于获得高质量的涂层。由于尾水管底层的主要作用是增加耐磨层与基材的结合强度，防止暴露于大气或水流中的腐蚀元素，透过涂层中的孔隙使涂层与基体发生化学或电化学侵蚀，导致涂层失效。选择超音速电弧喷涂的涂层具有结合强度高、孔隙率低、表面粗糙率低、成本低。喷涂的面层面层的喷涂中，我们选择的喷涂方法是亚音速火焰喷涂。由于尾水管耐磨层的主要作用是耐冲击、抗磨蚀，而基材部分为防止变形不能承受高温。亚音速火焰喷涂的特点是火焰焰流速度很高，粒子速度可达250 300m/s，涂层与基体的结合强度高达60MPa以上，恰好满足这一要求。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种水轮机泄水装置，包括连接管，尾水弯管和尾水锥管，所述连接管与尾水弯管和尾水锥管相连，其特征在于，所述尾水弯管和尾水锥管表面有热喷涂的耐磨蚀层；所述连接管中有一条叉管与真空破坏阀连通。
2.根据权利要求1所述的水轮机泄水装置，其特征在于，所述热喷涂的耐磨蚀层为两层底层和面层。
全文摘要
本发明公开了一种水轮机泄水装置，包括连接管，尾水弯管和尾水锥管，所述尾水弯管和尾水锥管表面有热喷涂的耐磨蚀层，该装置结构简单，制作方便，耐冲击、抗磨蚀。
文档编号F03B11/04GK103061953SQ20111031996
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者陈俊 申请人:陈俊