专利名称：一种水力发电机组用组合式冲击转轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水力发电机冲击式转轮领域，具体为一种水力发电机组用组合式冲击转轮。
背景技术：
水电属于可再生的清洁能源，发展水电，提高大型高水头冲击式水轮机组的设计、制造和生产能力，可充分利用我国江、河资源，改善我国能源结构，减少环境污染和促进国民经济发展。冲击式转轮直径一般为0.6 4米，今后需要的直径可达6米以上，使用中主要的危险是斗根开裂，裂穿轮毂造成飞斗，发生重大安全事故。同时，由于转轮制造成本较高，对其使用寿命的要求也越来越高。在当前的水轮机转轮制造工艺中，整体锻造毛坯然后数控加工成转轮的制造方法具有最好的使用性能。但由于整体锻造对锻造工艺有较高的要求，而转轮的整体数控加工需要采用3+1轴、五轴甚至六轴数控机床才能加工，所用机床成本很高，且仅能同时在一个工位加工，加工效率低，所以转轮加工成本高昂。而电渣熔铸单个勺斗，然后数控加工成型。用机械方法组合成转轮的制造方法有效降低了现有的高昂冲击式转轮制造成本，成为另一种高质量冲击式转轮的经济的制造方法。国内外已见的三种分体组合式冲击式转轮的连接方式:1、勺斗部件通过螺栓紧固:该种冲击式转轮勺斗通过双螺栓紧固方式与单盘状轮毂相连接，此方式不足之处在于螺栓承受较大冲击剪切，且不能保证螺栓与螺孔接触面的紧密配合，产生疲劳松动而发生危险；2、双轮毂与勺斗相抱合楔形面紧固:该种冲击式转轮的勺斗与连接端通过斜面由双轮毂抱合紧固，欧盟专利(申请号:04250984.4)及英国专利(申请号:0304556.4)采用该方式，此方式的优点 在于只需较少的精加工，且避免了通常螺栓连接的缺点，不足在于转轮紧固无预应力，且此结构转轮与常用转轮连接轴不通用，及与常规整锻、整铸转轮的互换性差;3、轮毂与勺斗焊接连接:该种冲击式转轮勺斗与轮毂的连接方式直接受焊接工艺的影响，使用过程中焊缝容易出现开裂造成飞斗。
实用新型内容为了克服螺栓紧固连接、双轮毂抱合楔型面连接及焊接连接等方式的安全性及实用性不足的缺点，本实用新型提供一种水力发电机组用组合式冲击转轮，采用组合式结构的冲击式水轮发电机转轮的紧固连接方式，使转轮具有勺斗与轮毂紧固连接的作用；方便生产加工和安装，而且在传递冲击载荷的同时通过施加预应力能够有效防止飞斗等安全事故，保证转轮使用安全性。本实用新型的技术方案是:一种水力发电机组用组合式冲击转轮，包括:勺斗部件、轮毂，轮毂为两圆盘轮毂夹持结构，勺斗部件的一端夹设于两圆盘轮毂夹持结构之间，相邻勺斗部件之间相互连接，轮毂与勺斗部件通过一个或两个以上销柱或销套连接。所述的水力发电机组用组合式冲击转轮，勺斗部件与轮毂采用以下一种或两种以上组合方式连接:(I)在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过一个或两个以上销柱连接；(2)在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过一个或两个以上销套连接；(3)在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过一个或两个以上销套连接，轮毂和勺斗部件之间相对应的贯通孔两端为销套安装孔结构，采用整根连接件穿过销套安装孔紧固夹持；(4)在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过一个或两个以上销套连接，轮毂和勺斗部件之间相对应的非贯通孔外端为销套安装孔结构，两侧各通过一根连接件穿过销套安装孔紧固夹持。所述的水力发电机组用组.合式冲击转轮，销柱或销套为局部或全部带锥度。所述的水力发电机组用组合式冲击转轮，销柱或销套的横截面为圆形、方形、椭圆形或楔形；或者，销柱或销套的横截面为圆键的截面样式，矩形左右两端为半圆的形状。所述的水力发电机组用组合式冲击转轮，勺斗部件及轮毂采用铸造、锻造或局部组合焊接的结构。所述的水力发电机组用组合式冲击转轮，连接件为螺栓或铆接件。本实用新型的优点及有益效果1、本实用新型的组合式冲击式转轮的勺斗部件与轮毂的连接方式，有效防止运转过程中连接部位松动。2、本实用新型的连接方式加工及安装简单方便。3、本实用新型的连接方式，有效降低了螺栓等中孔连接件所受的剪切冲击载荷，使其工作中只受拉力的作用，提高了连接的安全性。4、本实用新型采用销套结构的联接方法，销套将勺斗与轮毂紧固连接并传递载荷，可以克服组合式冲击式转轮连接方式不足。5、本实用新型采用电渣熔铸工艺生产水力发电机转轮勺斗，采用机械方式组合成转轮，主要是组合结构冲击式转轮水斗的组合联接方法。6、本实用新型转轮勺斗及轮毂部件的制造方法，可以采用铸造、锻造、局部组合焊接等。
图1是组合式冲击转轮结构示意图；其中，左半部为有轮毂时外观示意图，右半部为局剖勺斗间结合示意图。图2是单个勺斗部件连接孔示意图。图3是图1勺斗与轮毂连接方式局部剖视示意图。图4是圆柱形销 套轴侧示意图。[0031]图5是带锥度的圆柱形销套轴侧示意图。图6是椭圆柱形销套轴侧示意图；其中，横截面为圆键的截面样式，矩形左右两端为半圆的形状。图7是带锥度的椭圆柱形销套轴侧示意图；其中，横截面为圆键的截面样式，矩形左右两端为半圆的形状。图中，I勺斗部件；2销套安装孔；3非贯通孔；3’贯通孔；4轮毂；5圆柱形销套；6带锥度的圆柱形销套；7椭圆柱形销套；8带锥度的椭圆柱形销套；9锥度。
具体实施方式
如图1-图3所示，水力发电机组用组合式冲击转轮，主要包括:勺斗部件1、轮毂4，轮毂4为两圆盘轮毂夹持结构，勺斗部件I的一端夹设于两圆盘轮毂夹持结构之间，相邻勺斗部件I之间相互连接，轮毂与勺斗部件通过一个或两个以上销柱或销套连接，通过适宜的预应力，防止转轮运转中连接松动。其中，勺斗部件I与轮毂4采用以下一种或两种以上组合方式连接:(I)在轮毂4与勺斗部件I的连接位置，轮毂4和勺斗部件I之间通过一个或两个以上销柱连接。(2)在轮毂4与勺斗部件I的连接位置，轮毂4和勺斗部件I之间通过一个或两个以上销套连接(图3-图7)。(3)在轮毂4与勺斗部件I的连接位置，轮毂4和勺斗部件I之间通过一个或两个以上销套连接(图3-图7)，轮毂4和勺斗部件I之间相对应的贯通孔3’两端为销套安装孔结构，采用整根连接件(螺栓或铆接件)穿过销套安装孔2紧固夹持。
`[0039](4)在轮毂4与勺斗部件I的连接位置，轮毂4和勺斗部件I之间通过一个或两个以上销套连接(图3-图7)，轮毂4和勺斗部件I之间相对应的非贯通孔3外端为销套安装孔结构，两侧各通过一根连接件(螺栓或铆接件)穿过销套安装孔2紧固夹持。本实用新型中，销柱或销套可以为局部或全部带锥度，销柱或销套的横截面可以为圆形、方形、椭圆形或楔形。本实用新型中，销套为有中孔的销柱。如图4所示，采用圆柱形销套5，其中心为通孔，连接件穿过销套安装孔2紧固夹持。如图5所示，采用带锥度的圆柱形销套6，其中心为通孔，带锥度的圆柱形销套6的一端带有锥度9，连接件穿过销套安装孔2紧固夹持。如图6所示，采用椭圆柱形销套7，其中心为通孔，连接件穿过销套安装孔2紧固夹持。如图7所示，采用带锥度的椭圆柱形销套8，其中心为通孔，带锥度的椭圆柱形销套8的一端带有锥度9，连接件穿过销套安装孔2紧固夹持。
权利要求1.一种水力发电机组用组合式冲击转轮，其特征在于，包括:勺斗部件、轮毂，轮毂为两圆盘轮毂夹持结构，勺斗部件的一端夹设于两圆盘轮毂夹持结构之间，相邻勺斗部件之间相互连接，轮毂与勺斗部件通过--个或两个以上销柱或销套连接。
2.按照权利要求1所述的水力发电机组用组合式冲击转轮，其特征在于，勺斗部件与轮毂采用以下一种或两种以上组合方式连接: (1)在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过一个或两个以上销柱连接; (2)在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过一个或两个以上销套连接; (3)在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过一个或两个以上销套连接，轮毂和勺斗部件之间相对应的贯通孔两端为销套安装孔结构，采用整根连接件穿过销套安装孔紧固夹持； (4)在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过一个或两个以上销套连接，轮毂和勺斗部件之间相对应的非贯通孔外端为销套安装孔结构，两侧各通过一根连接件穿过销套安装孔紧固夹持。
3.按照权利要求1或2所述的水力发电机组用组合式冲击转轮，其特征在于，销柱或销套为局部或全部带锥度。
4.按照权利要求1或2所述的水力发电机组用组合式冲击转轮，其特征在于，销柱或销套的横截面为圆形、方形、椭圆形或楔形；或者，销柱或销套的横截面为圆键的截面样式，矩形左右两端为半圆的形状。
5.按照权利要求1或2所述的水力发电机组用组合式冲击转轮，其特征在于，勺斗部件及轮毂采用铸造、锻造或局部组合焊接的结构。
6.按照权利要求2所述的水力发电机组用组合式冲击转轮，其特征在于，连接件为螺栓或铆接件。
专利摘要本实用新型涉及水力发电机冲击式转轮领域，具体为一种水力发电机组用组合式冲击转轮，克服螺栓紧固连接、双轮毂抱合楔型面连接及焊接连接等方式的安全性及实用性不足的缺点。水力发电机组用组合式冲击转轮包括勺斗部件、轮毂，轮毂为两圆盘轮毂夹持结构，勺斗部件的一端夹设于两圆盘轮毂夹持结构之间，相邻勺斗部件之间相互连接，轮毂与勺斗部件通过一个或两个以上销柱或销套连接。采用组合式结构的冲击式水轮发电机转轮的紧固连接方式，使转轮具有勺斗与轮毂紧固连接的作用；方便生产加工和安装，而且在传递冲击载荷的同时通过施加预应力能够有效防止飞斗等安全事故，保证转轮使用安全性。
文档编号F03B1/02GK203098128SQ20132007016
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者徐超, 胡浩, 于川, 李广俊, 张正纬 申请人:沈阳市盛华特种铸造有限公司