一种具有整流作用的平板导叶的制作方法

文档序号:15136980发布日期:2018-08-10 19:25阅读:283来源:国知局

本实用新型涉及水轮机导叶领域,具体而言,涉及一种具有整流作用的平板导叶。



背景技术:

随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,电力负荷峰谷差愈来愈大,增大中小型电厂在电网系统中的调峰、调频能力也愈来愈重要,要求提高地方电网的负荷率和经济效率。据统计我国中小型水电站45000余座,总装机量逾4000万kW,有近一半为90年代前制造的设备。

目前,我国启动了中小型水电站增效扩容改造工程,众多已经运行多年的水电机组急需技术改造,针对不同时期,不同应用水头段水电机组的运行情况,应用现代水力机械设计理论及技术,对水电站机组如何提高运行效率,减水弃水,防止空蚀与泥沙磨损,避免机组振动,减水漏水漏油等方面,提出了一系列关键技术,并得到了具体的应用。

针对高水头反击式水轮机导水机构的设计中活动导叶的高度较小,为满足活动导叶轴颈处的强度,导叶轴颈往往大于导叶体厚度,比如现有技术中常采用的翼形导叶,翼形导叶在导叶体的两端面形成了一个很大的过渡区域,使水流在流经活动导叶时的流动变成先收缩后再扩散,不仅给设计、制造带来一定的难度,同时也严重影响了水流在绕流导叶体时的流态,加大了活动导叶处的水力损失,对导叶体、底环、顶盖形成了更加严重的空蚀破坏。如果水流中含一定的泥沙,对导叶体、底环、顶盖的破坏则更加严重。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种具有整流在用的平板导叶,其能够保护轴颈处的空蚀破坏,并且能够减少平板导叶的重量,方便安装。

本实用新型的实施例是这样实现的:

一种具有整流作用的平板导叶,该平板导叶设置在水轮机的导叶轴上,平板导叶的导叶轴颈小于平板导叶的厚度,平板导叶包括第一基板、第二基板、第三基板和第四基板,第一基板为平板状,第二基板、第三基板和第四基板都为弧形板,第二基板和第三基板与第一基板连接,第四基板与第一基板相对,第四基板的弯曲弧度小于第二基板和第三基板的弯曲弧度,第一基板、第二基板、第三基板和第四基板之间形成空腔,空腔内设置有支撑板,支撑板的横截面为蜂窝状,第二基板和第三基板的一端设置有阻挡件,阻挡件与第二基板和第三基板呈直角,阻挡件之间锁合连接。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶还包括偏心调节件,偏心调节件设置在平板导叶的第一端面上,第一端面为平板状,偏心调节件靠近第四基板。

在本实用新型较佳的实施例中,上述偏心调节件还包括锁紧件,锁紧件设置在偏心调节件的两端,锁紧件贯穿整个平板导叶。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶还包括第二端面,第二端面的横截面为平滑弧形,第一基板的长度大于第四基板的长度。

在本实用新型较佳的实施例中,上述第一端面的横截面大于第二端面的横截面。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶设置在叶轮机叶轮的外圆周上,平板导叶和叶轮机叶轮通过驱动件连接,驱动件包括主驱动件和从驱动件,主驱动件与叶轮机叶轮的外圆周连接,从驱动件与主驱动件之间通过转轴连接,从驱动轴与导叶轴连接。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶还包括密封件,密封件设置在平板导叶和导叶轴的连接处,密封件包括密封圈和压环,密封圈竖直设置在平板导叶的开口处,导叶轴贯穿开口,开口处还设置有凹槽,压环设置在凹槽中,压环和平板导叶的端面平齐。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶还包括保护层,保护层涂抹在平板导叶的表面。

在本实用新型较佳的实施例中,上述第二基板的长度小于第三基板的长度。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶适用于高水头反击式水轮机。

本实用新型实施例的有益效果是:在本实用新型中第四基板设置成弧形,并且平板导叶的导叶轴颈小于平板导叶的厚度,使得水流在冲刷导叶时,直接冲刷第四基板的弧形表层,将水流分散到第四基板两侧(第二基板和第三基板处),水流直接作用于第四基板,导叶不会产生水力损失,并且相较于翼形导叶,平板导叶的导叶轴颈小于其厚度,减少脱流空蚀的现象。并且在平板导叶的组装上做出改变,由于第二基板、第三基板都是具有弯曲弧度的板状,将第四基板、第二基板和第三基板连接好,然后将支持板放进空腔中,再将第一基板插进第二基板和第三基板形成的空腔中,最后使用阻挡件锁合,将整个平板导叶组装起来,相对于一体成型体积和重量巨大的导叶,将该平板导叶分开组装,该平板导叶的组装和运输都更加便捷。并且在平板导叶中间设置蜂窝状的支撑板,不仅可以减少水流冲击平板导叶的声音,减少导叶重量,还可以给平板导叶起支撑作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的整体剖视结构示意图图;

图2为本实用新型实施例的整体侧视结构示意图图;

图3为本实用新型实施例的平板导叶开启时的结构示意图。

图标:101-第一基板;102-第二基板;103-第三基板;104-第四基板;105-支撑板;106-阻挡件;107-偏心调节件;108-第一端面;109-第二端面;a-平板导叶轴心;b-偏心平板导叶轴心。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参见图1,本实施例提供一种具有整流作用的平板导叶,该平板导叶设置在水轮机的导叶轴上,平板导叶的导叶轴颈小于平板导叶的厚度,将导叶的厚度设计成远大于常规设计的翼形导叶厚度,使该平板导叶的来流不会在第四基板上产生空腔脱流振动的现象。

平板导叶包括第一基板101、第二基板102、第三基板103和第四基板104,第一基板101为平板状,第二基板102、第三基板103和第四基板104都为弧形板,第二基板102和第三基板103与第一基板101连接,第四基板104与第一基板101相对,第四基板104的弯曲弧度小于第二基板102和第三基板103的弯曲弧度。将第四基板104的弯曲弧度设置成小于第二基板102和第三基板103的弯曲弧度,当第四基板104受到水流冲刷时,流到第二基板102和第三基板103处的水流能够受到缓冲后流下,减少水流对平板导叶背面的冲刷,防止第一基板101过快损坏。

第一基板101、第二基板102、第三基板103和第四基板104之间形成空腔,空腔内设置有支撑板105,支撑板105的横截面为蜂窝状。将平板导叶的内部掏空,设置支撑板105,并且将支撑板105设置成蜂窝状,蜂窝状中具有孔,将水流冲击平板导叶的声音吸附到孔中,用于消声;将支撑板105设置成蜂窝状,用于支撑基板,防止基板在冲刷时变形;将支撑板105设置成蜂窝状,用于减少整个导叶的重量,使导叶在运输和组装上都更加方便。

第二基板102和第三基板103的一端设置有阻挡件106,阻挡件106与第二基板102和第三基板103呈直角,阻挡件106之间锁合连接。在第二基板102和第三基板103上都设置阻挡件106,阻挡件106用于在组装第一基板101时,将第一基板101插到阻挡件106处,使第二基板102和第三基板103、第一基板101之间连接。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶还包括偏心调节件107,偏心调节件107设置在平板导叶的第一端面108上,第一端面108为平板状,偏心调节件107靠近第四基板104。在平板导叶上设置偏心调节件107,偏心调节件107上设置在第一端面108上,偏心调节件107用于调节整个平板导叶的偏心角度。

在本实用新型较佳的实施例中,上述偏心调节件107还包括锁紧件,锁紧件设置在偏心调节件107的两端,锁紧件贯穿整个平板导叶。在偏心调节件107上设置锁紧件,锁紧件用于固定偏心调节件107,将锁紧件设置在整个平板导叶中,防止锁紧件在水流冲击作用下,锁紧件偏移。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶还包括第二端面109,第二端面109的横截面为平滑弧形,第一基板101的长度大于第四基板104的长度。将平板导叶的第二端面109设置成平滑的弧形,便于水流沿着第二端面109留下,给水流提供水流导向。

在本实用新型较佳的实施例中,上述第一端面108的横截面大于第二端面109的横截面。第一端面108的横截面大于第二端面109的横截面,即第二基板102和第三基板103为倾斜的流线状,使转轮进口获得一个对称的、均匀的流场。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶设置在叶轮机叶轮的外圆周上,平板导叶和叶轮机叶轮通过驱动件连接,驱动件包括主驱动件和从驱动件,主驱动件与叶轮机叶轮的外圆周连接,从驱动件与主驱动件之间通过转轴连接,从驱动轴与导叶轴连接。在平板导叶与叶轮机叶轮连接处通过驱动件连接,方便控制平板导叶的偏转角度。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶还包括密封件,密封件设置在平板导叶和导叶轴的连接处,密封件包括密封圈和压环,密封圈竖直设置在平板导叶的开口处,导叶轴贯穿开口,开口处还设置有凹槽,压环设置在凹槽中,压环和平板导叶的端面平齐。在平板导叶和导叶轴的连接处设置密封件,防止进水腐蚀平板导叶本体的同时,还夹紧了导叶轴和平板导叶。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶还包括保护层,保护层涂抹在平板导叶的表面。在平板导叶上设置保护层,用于防止水流腐蚀平板导叶。

在本实用新型较佳的实施例中,上述第二基板102的长度小于第三基板103的长度。第二基板102的长度小于第三基板103的长度,使第三基板103朝向水轮机叶轮方向,方便导叶转动。

在本实用新型较佳的实施例中,上述平板导叶适用于高水头反击式水轮机。

综上所述,在本实用新型中第四基板104设置成弧形,并且平板导叶的导叶轴颈小于平板导叶的厚度,使得水流在冲刷导叶时,直接冲刷第四基板104的弧形表层,将水流分散到第四基板104两侧(第二基板102和第三基板103处),水流直接作用于第四基板104,导叶不会产生水力损失,并且相较于翼形导叶,平板导叶的导叶轴颈小于其厚度,减少脱流空蚀的现象。并且在平板导叶的组装上做出改变,由于第二基板102、第三基板103都是具有弯曲弧度的板状,将第四基板104、第二基板102和第三基板103连接好,然后将支持板放进空腔中,再将第一基板101插进第二基板102和第三基板103形成的空腔中,最后使用阻挡件106锁合,将整个平板导叶组装起来,相对于一体成型体积和重量巨大的导叶,将该平板导叶分开组装,该平板导叶的组装和运输都更加便捷。并且在平板导叶中间设置蜂窝状的支撑板105,不仅可以减少水流冲击平板导叶的声音,减少导叶重量,还可以给平板导叶起支撑作用。

本说明书描述了本实用新型的实施例的示例,并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。应理解,说明书中的实施例可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制;可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。公开的具体结构和功能细节不应当作限定解释,仅仅是教导本领域技术人员以多种形式实施本实用新型的代表性基础。本领域内的技术人员应理解,参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而,与本实用新型的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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