带有自动补气结构的水轮机转轮室的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带有自动补气结构的水轮机转轮室；属于转轮室【技术领域】；其技术要点包括转轮室本体，在转轮室本体外壁上相应位置设有安装通孔，该安装通孔与转轮室本体内腔相对的一侧为倒锥形结构，在安装通孔外端面外围设有环形定位沉台；在安装通孔内设有与安装通孔相适应的安装座，在安装座底部端面的中部设有圆锥形孔，在安装座下部外壁上设有与防护罩厚度相适应的环形缺口，所述防护罩螺纹连接在环形缺口内；在圆锥形孔下部设有密封塞；在安装座上端面设有与密封塞连接的伸缩拉紧机构；本实用新型旨在提供一种结构合理、密封效果好且可避免上水的带有自动补气结构的水轮机转轮室；用于水电站。
【专利说明】带有自动补气结构的水轮机转轮室
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水轮机转轮室结构，更具体地说，尤其涉及一种带有自动补气结构的水轮机转轮室。
【背景技术】
[0002]在水轮机流道内，水流在低压区空化形成的空泡在高压区突然溃破，使局部区域的压力骤增。若水流中不断形成、长大的空泡在转轮室内壁面频频溃灭，壁面将会遭受巨大压力的反复冲击，从而引起材料的疲劳破损甚至表面剥蚀，此即为转轮室的空蚀。
[0003]贯流式水轮发电机组经多年运行后，转轮室产生的空蚀现象，将直接导致转轮叶片外缘与转轮室的间隙不断增大，从而降低水轮机的运行效率，影响机组的稳定运行。为避免空蚀带来的危害。常采用补气的方式，降低转轮室内的负压，以降低空蚀现象带来的陨坏程度。目前常用的补气装置为真空破坏阀。但现有的真空破坏阀在实际使用过程中发现，由于其起密封作用的阀盘及固定栓长时间在水下运行，锈蚀极为严重，导致阀盘脱落事件的发生，造成转轮室上水的严重事故。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构合理、密封效果好且可避免上水的带有自动补气结构的水轮机转轮室。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:一种带有自动补气结构的水轮机转轮室，包括转轮室本体，在转轮室本体外壁上相应位置设有安装通孔，该安装通孔与转轮室本体内腔相对的一侧为倒锥形结构，在安装通孔外端面外围设有环形定位沉台；在安装通孔内设有与安装通孔相适应的安装座，在安装座底部端面的中部设有圆锥形孔，在圆锥形孔外围设有防护罩，在防护罩上分布有补气孔，在安装座下部外壁上设有与防护罩厚度相适应的环形缺口，所述防护罩螺纹连接在环形缺口内并通过安装通孔挤紧固定；在圆锥形孔下部设有密封塞，在安装座上设有与圆锥形孔相导通的进气孔，在进气孔对应的转轮室本体上设有导气槽，导气槽与排水廊道连接；在安装座上端面设有与密封塞连接的伸缩拉紧机构；当转轮室内的负压达到预设值时，负压克服伸缩拉紧机构的拉力带动密封塞下移进行补气。
[0006]上述的带有自动补气结构的水轮机转轮室中，所述导气槽开口部设有密封盖板，在密封盖板上设有钢化玻璃观察孔。
[0007]上述的带有自动补气结构的水轮机转轮室中，所述进气孔由一级孔、二级孔、连接一、二级孔的第一喇叭孔及连接二级孔和导气槽的第二嗽叭孔组成。
[0008]上述的带有自动补气结构的水轮机转轮室中，所述伸缩拉紧机构主要由设置在安装座上端面的密封腔体、活动穿设在密封腔体下端面的连杆、设置在连杆上端面的定位板、夹设在定位板和密封腔体之间的第一张紧弹簧、设置在定位板上的压力传感器、设置在压力传感器上端的压板和夹设在压板和密封腔体内顶部之间的第二张紧弹簧组成；连杆下端与密封塞固定连接；所述压力传感器连接有控制单元。
[0009]上述的带有自动补气结构的水轮机转轮室中，所述控制单元设置在密封腔体外顶部。
[0010]上述的带有自动补气结构的水轮机转轮室中，所述密封腔体底部设有与圆柱形通孔相对应的安装孔，连杆穿过安装孔与密封塞连接，在安装孔上方的连杆外壁上设有与安装孔相适应的密封环；当转轮室内的负压达到预设值使密封塞下移补气时，连杆带动密封环下移堵塞在安装孔内。
[0011 ] 上述的带有自动补气结构的水轮机转轮室中，所述密封环由倒锥形的密封部和设置在密封部底部的环形导向部构成；所述密封部的锥角为30-40° ;所述导向部的外径小于安装孔的内径。
[0012]上述的带有自动补气结构的水轮机转轮室中，所述安装座上端设有与环形定位沉台相适应的定位凸台，环形定位沉台和定位凸台通过螺丝固定连接。
[0013]上述的带有自动补气结构的水轮机转轮室中，在安装通孔和安装座之间设有密封胶环。
[0014]本实用新型采用上述结构后，首先通过设置圆锥形孔及与其相适应的密封塞，将原有外露的密封塞改为内嵌式，最大限度缩小与水流的接触面积。然后，在转轮室本体外壁上设置安装通孔，将真空破坏阀装置的安装座内嵌在安装通孔中，并且通过安装座与安装通孔配合，实现对防护罩的进一步定位，保证防护罩不会脱落。同时，在密封塞端面设置密封胶层，以保护其使用寿命。然后采用伸缩拉紧机构将密封塞拉紧。本实用新型将补气结构安装在转轮室内，避免螺栓等紧固件与水的接触，防止其腐蚀脱落。进一步地，通过导气槽将进气孔引导至排水廊道内，既不影响补气，又可以防止万一出现进水时，可以及时将水引导至排水廓道，避免出现转轮室进水的情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。
[0016]图1是本实用新型的结构示意图；
[0017]图2是图1中A处的局部放大示意图。
[0018]图中:转轮室本体1、安装通孔la、环形定位沉台lb、导气槽lc、密封盖板Id、钢化玻璃观察孔le、安装座2、圆锥形孔2a、环形缺口 2b、进气孔2c、一级孔2d、二级孔2e、第一喇叭孔2f、第二嗽叭孔2g、定位凸台2h、防护罩3、补气孔3a、密封塞4、伸缩拉紧机构5、密封腔体5a、连杆5b、定位板5c、第一张紧弹簧5d、压力传感器5e、压板5f、第二张紧弹簧5g、安装孔5h、控制单元6、密封环7、密封部7a、环形导向部7b、密封胶环8。
【具体实施方式】
[0019]参阅图1和图2所示，本实用新型的一种带有自动补气结构的水轮机转轮室，包括转轮室本体I，在转轮室本体I外壁上相应位置设有安装通孔la，该安装通孔Ia与转轮室本体I内腔相对的一侧为倒锥形结构，在安装通孔Ia外端面外围设有环形定位沉台Ib ;在安装通孔Ia内设有相适应的安装座2，在安装座2上端设有与环形定位沉台Ib相适应的定位凸台2h，环形定位沉台Ib和定位凸台2h通过螺丝固定连接。同时，在安装通孔Ia和安装座2之间设有密封胶环8。在安装座2底部端面的中部设有圆锥形孔2a，在圆锥形孔2a外围设有防护罩3，在防护罩3上分布有补气孔3a，在安装座2下部外壁上设有与防护罩3厚度相适应的环形缺口 2b，所述防护罩3螺纹连接在环形缺口 2b内并通过安装通孔Ia挤紧固定；在圆锥形孔2a下部设有密封塞4，在安装座2上设有与圆锥形孔2a相导通的进气孔2c，在进气孔2c对应的转轮室本体I上设有导气槽lc，导气槽Ic与排水廊道连接，在导气槽Ic开口部设有密封盖板ld，在密封盖板Id上设有钢化玻璃观察孔Ie ;在安装座2上端面设有与密封塞4连接的伸缩拉紧机构5，所述伸缩拉紧机构5主要由设置在安装座2上端面的密封腔体5a、活动穿设在密封腔体5a下端面的连杆5b、设置在连杆5b上端面的定位板5c、夹设在定位板5c和密封腔体5a之间的第一张紧弹簧5d、设置在定位板5c上的压力传感器5e、设置在压力传感器5e上端的压板5f和夹设在压板5f和密封腔体5a内顶部之间的第二张紧弹簧5g组成；连杆5b下端与密封塞4固定连接；所述压力传感器5e连接有控制单元6。优选地，所述控制单元6设置在密封腔体5a外顶部。通过控制单元6可以方便地了解内部弹簧的工作情况。当转轮室内的负压达到预设值时，负压克服伸缩拉紧机构5的拉力带动密封塞4下移进行补气。
[0020]在本实施例中，优选地，所述进气孔2c由一级孔2d、二级孔2e、连接一、二级孔2d, 2e的第一喇叭孔2f及连接二级孔2e和导气槽Ic的第二嗽叭孔2g组成。采用这种结构，可以防止进水时，过大的压力对密封盖板Id等造成破坏，逐级放大可以有效降低水压，使水流缓和。
[0021]进一步地，在密封腔体5a底部设有与圆锥形孔2a相对应的安装孔5h，连杆5b穿过安装孔5h与密封塞4连接，在安装孔5h上方的连杆5b外壁上设有与安装孔5h相适应的密封环7 ；当转轮室内的负压达到预设值使密封塞4下移补气时，连杆5b带动密封环7下移堵塞在安装孔5h内。优选地，所述密封环7由倒锥形的密封部7a和设置在密封部7a底部的环形导向部7b构成；所述密封部7a的锥角为30-40° ;所述环形导向部7b的外径小于安装孔5h的内径。设置密封部7a的合理锥角，可以使密封环7有效起到密封作用，在起到密封效果的同时，尽量避免过量的压缩形变，延长其使用寿命。
[0022]工作时，当转轮室本体I内部负压达到预设值时，负压克服伸缩拉紧机构5的拉力带动密封塞4下移进行补气，同时，密封环7下移堵塞安装孔5h。正常情况下，通过观察压力显示单元6，可以实时了解弹簧的工作压力是否正常。
[0023]以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属【技术领域】中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。
【权利要求】
1.一种带有自动补气结构的水轮机转轮室，包括转轮室本体(I)，在转轮室本体(I)外壁上相应位置设有安装通孔(Ia)，该安装通孔(Ia)与转轮室本体(I)内腔相对的一侧为倒锥形结构，在安装通孔(Ia)外端面外围设有环形定位沉台(Ib);在安装通孔(Ia)内设有相适应的安装座(2)，在安装座(2)底部端面的中部设有圆锥形孔(2a)，在圆锥形孔(2a)外围设有防护罩(3)，在防护罩(3)上分布有补气孔(3a)，在安装座(2)下部外壁上设有与防护罩(3)厚度相适应的环形缺口(2b)，所述防护罩(3)螺纹连接在环形缺口(2b)内并通过安装通孔(Ia)挤紧固定；在圆锥形孔(2a)下部设有密封塞(4)，在安装座(2)上设有与圆锥形孔(2a)相导通的进气孔(2c)，在进气孔(2c)对应的转轮室本体(I)上设有导气槽(Ic)，导气槽(Ic)与排水廊道连接；在安装座(2)上端面设有与密封塞(4)连接的伸缩拉紧机构(5);当转轮室内的负压达到预设值时，负压克服伸缩拉紧机构(5)的拉力带动密封塞(4)下移进行补气。
2.根据权利要求1所述的带有自动补气结构的水轮机转轮室，其特征在于，所述导气槽(Ic)开口部设有密封盖板(Id)，在密封盖板(Id)上设有钢化玻璃观察孔(Ie)。
3.根据权利要求1所述的带有自动补气结构的水轮机转轮室，其特征在于，所述进气孔(2c)由一级孔(2d)、二级孔(2e)、连接一、二级孔(2d, 2e)的第一喇叭孔(2f)及连接二级孔(2e)和导气槽(Ic)的第二嗽叭孔(2g)组成。
4.根据权利要求1所述的带有自动补气结构的水轮机转轮室，其特征在于，所述伸缩拉紧机构(5)主要由设置在安装座(2)上端面的密封腔体(5a)、活动穿设在密封腔体(5a)下端面的连杆(5b)、设置在连杆(5b)上端面的定位板(5c)、夹设在定位板(5c)和密封腔体(5a)之间的第一张紧弹簧(5d)、设置在定位板(5c)上的压力传感器(5e)、设置在压力传感器(5e)上端的压板(5f)和夹设在压板(5f)和密封腔体(5a)内顶部之间的第二张紧弹簧(5g)组成；连杆(5b)下端与密封塞(4)固定连接；所述压力传感器(5e)连接有控制单元(6)。
5.根据权利要求4所述的带有自动补气结构的水轮机转轮室，其特征在于，所述控制单元(6)设置在密封腔体(5a)外顶部。
6.根据权利要求4所述的带有自动补气结构的水轮机转轮室，其特征在于，所述密封腔体(5a)底部设有与圆锥形孔(2a)相对应的安装孔(5h)，连杆(5b)穿过安装孔(5h)与密封塞(4)连接，在安装孔(5h)上方的连杆(5b)外壁上设有与安装孔(5h)相适应的密封环(7);当转轮室内的负压达到预设值使密封塞(4)下移补气时，连杆(5b)带动密封环(7)下移堵塞在安装孔(5h)内。
7.根据权利要求6所述的带有自动补气结构的水轮机转轮室，其特征在于，所述密封环(7)由倒锥形的密封部(7a)和设置在密封部(7a)底部的环形导向部(7b)构成；所述密封部(7a)的锥角为30-40° ;所述环形导向部(7b)的外径小于安装孔(5h)的内径。
8.根据权利要求1所述的带有自动补气结构的水轮机转轮室，其特征在于，所述安装座(2)上端设有与环形定位沉台(Ib)相适应的定位凸台(2h)，环形定位沉台(Ib)和定位凸台(2h)通过螺丝固定连接。
9.根据权利要求1所述的带有自动补气结构的水轮机转轮室，其特征在于，在安装通孔(Ia)和安装座(2)之间设有密封胶环⑶。
【文档编号】F03B11/00GK204239126SQ201420735616
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】王华春, 吴会莲, 熊冰, 刘清凤, 吴舒艺, 李德尹 申请人:广东梅雁吉祥水电股份有限公司