一种水轮机接力器的制作方法

本实用新型涉及水轮机技术领域，尤其涉及了一种水轮机接力器的设计。

背景技术：

现阶段，水轮机接力器额定油压为6.3MPa的接力器，是与额定油压为6.3MPa的调速器相匹配的。随着技术进步，高油压等级14MPa的蓄能罐式调速器得到逐渐应用，原传统的6.3MPa接力器已不能与之相配套，在强度、使用寿命、可靠性等方面无法满足要求，会给机组安全运行带来隐患，因此需要一种适用于14MPa高油压等级的接力器。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中无法匹配14Mpa调速器的缺点，提供了一种水轮机接力器。

本实用新型解决了与14Mpa调速器不适配的问题，本设计方案采用了足够厚度和强度的缸体和缸盖，以及在活塞杆表面镀硬铬，来满足在14Mpa油压下运行的强度条件，避免漏油和拉伤。另外，通过在活塞表面设置密封环来防止串油，在活塞表面堆焊青铜来防止缸体拉伤，活塞不容易卡住，动作时更加灵活。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种水轮机接力器，包括后缸盖、锁紧螺母、缸体、活塞、缸盖、活塞杆、锁锭结构、拉杆头、第一销轴、连接板和第二销轴，活塞杆通过拉杆头、第一销轴、连接板和第二销轴与水轮机的导叶控制环连接，后缸盖与缸体通过螺栓连接，前缸盖与缸体通过螺栓连接，活塞设置于缸体内，活塞杆一端穿过前缸盖与拉杆头固定连接，锁锭结构设于前缸盖与拉杆头之间，活塞杆另一端穿过活塞与锁紧螺母固定连接，活塞与活塞杆固定连接，活塞上与缸体内表面相接触的面上设有围绕活塞表面的环形凹槽，环形凹槽内安装有密封环，密封环与缸体内表面相接触；活塞上与缸体内表面相接触的面上，除环形凹槽和密封环以外的区域内包覆有堆焊合金层，堆焊合金层与缸体内表面相接触。锁紧螺母能够将活塞紧密的固定在活塞杆上，与只将活塞卡在活塞杆上的结构相比，本实用新型中的活塞更不容易脱落和倾斜，工作更稳定。为防止14MPa油压在活塞两侧产生串油，在活塞上密封环。为了使活塞在缸体内自由滑动，避免缸体拉伤，活塞表面采用了堆焊合金层结构，比常规结构更能够防止缸体拉伤，使活塞动作时更加灵活。

作为优选，锁锭结构为液压锁锭结构或者机械锁锭结构；液压锁锭结构包括锁锭杆、锁锭上缸盖、锁锭缸体、锁锭下缸盖、锁锭闸板和锁锭油缸，锁锭上缸盖与锁锭下缸盖分别固定连接在锁锭缸体两端，锁锭杆一端穿过锁锭下缸盖与锁锭闸板固定连接，锁锭杆另一端与锁锭油缸的活塞杆固定连接。当需要对机组进行检修时，活塞移动到全关位置，锁锭闸板在锁定油缸的驱动下运动，卡在活塞杆较细的一段，阻止活塞杆运动。

作为优选，接力器还包括第一销轴、连接板、第二销轴，连接板两端分别设有第一通孔和第二通孔，拉杆头上设有贯通的通槽，第一销轴穿过连接板的第一通孔和拉杆头的通槽，第二销轴穿过连接板的第二通孔，第二销轴用于连接连接板和水轮机的导叶控制环。活塞杆和拉杆头采用螺纹连接形式，拉杆头和连接板采用销轴连接和压板固定的方式，连接板与导叶控制环的大耳柄通过第二销轴连接，高压油驱动接力器活塞动作，从而带动活塞杆动作，操作控制环以控制导叶开关。

作为优选，以地平面为参考面，锁锭结构设于活塞杆上方。在活塞杆运动过程中，锁锭闸板始终在拉杆头上方，可以防止其在锁锭装置失油压的情况下落下，避免误操作情况发生。

作为优选，堆焊合金层为铜锡合金层。铜锡合金层即青铜层，青铜可塑性强、耐磨、耐腐蚀，熔点低，加工工艺简单，能够有效防止活塞腐蚀、磨损和拉伤。

作为优选，活塞杆为不锈钢直杆，活塞杆表面设有铬镀层，铬镀层厚度范围为0.03-0.1mm。铬镀层具有很高的硬度和较强的耐热性，而且铬镀层的摩擦系数小，特别是干摩擦系数，在所有的金属中是最低的。所以镀铬层具有很好的耐磨性。在活塞杆镀铬能够防止活塞杆断裂和变形，保证表面硬度，也防止由于经常动作而磨损拉伤，也为了防止活塞杆在缸体外的部分锈蚀。

作为优选，后缸盖和前缸盖为不锈钢缸盖，缸盖厚度不小于10mm，钢材强度不小于150Mpa。缸体，前缸盖，后缸盖作为承压部件，承受14MPa的高油压，均具有足够的厚度和强度。

作为优选，缸体为无缝焊接缸体，缸体厚度不小于10mm。与6.3MPa常规油压导叶接力器相比，接力器活塞缸径减小了约1/3，减小了接力器布置空间，有利于电站厂房空间布置。在此缸径下，缸体需要具备一定的强度和厚度。

作为优选，密封环为高分子橡胶环。性能优良的高分子橡胶材料，能承受高14MPa油压，不容易与液体发生反应，也不会刮伤缸体。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：能够适用于14Mpa水轮机调速器，能够在高油压14MPa操作下保持安全有效地运行，可靠性高。有效增强了接力器活塞和活塞杆的强度，有效防止拉伤，延长接力器使用寿命；密封性好，能够避免串油。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的环形凹槽及密封环的局部放大图。

图3是本实用新型实施例2的结构示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，1—后缸盖、2—锁紧螺母、3—缸体、4—活塞、5—前缸盖、6—活塞杆、7—锁锭结构、8—拉杆头、9—第一销轴、10—连接板、11—第二销轴、12—环形凹槽、13—密封环、14—锁锭杆、15—锁锭上缸盖、16—锁锭缸体、17—锁锭下缸盖、18—锁锭闸板、19—锁锭油缸、20—堆焊合金层、21—连接板第一通孔、22—拉杆头通槽、23—连接板第二通孔、99—活塞上与缸体内表面相接触的面。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图1和图2所示，一种水轮机接力器，包括后缸盖1、锁紧螺母2、缸体3、活塞4、前缸盖5、活塞杆6、锁锭结构7、拉杆头8、第一销轴9、连接板10和第二销轴11，活塞杆6通过拉杆头8、第一销轴9、连接板10和第二销轴11与水轮机的导叶控制环连接，后缸盖1与缸体3通过螺栓连接，前缸盖5与缸体3通过螺栓连接，活塞4设置于缸体3内，活塞杆6一端穿过前缸盖5与拉杆头8固定连接，锁锭结构7设于前缸盖5与拉杆头8之间，活塞杆6另一端穿过活塞4与锁紧螺母2固定连接，活塞4与活塞杆6固定连接，活塞4上与缸体3内表面相接触的面99上设有围绕活塞4表面的环形凹槽12，环形凹槽12内安装有密封环13，密封环13与缸体3内表面相接触；活塞4上与缸体3内表面相接触的面99上，除环形凹槽12和密封环13以外的区域内包覆有堆焊合金层20，堆焊合金层20与缸体3内表面相接触。

锁锭结构7为液压锁锭结构或者机械锁锭结构；液压锁锭结构7包括锁锭杆14、锁锭上缸盖15、锁锭缸体16、锁锭下缸盖17、锁锭闸板18和锁锭油缸19，锁锭上缸盖15与锁锭下缸盖17分别固定连接在锁锭缸体16两端，锁锭杆14一端穿过锁锭下缸盖17与锁锭闸板18固定连接，锁锭杆14另一端与锁锭油缸19的活塞杆固定连接。以地平面为参考面，锁锭结构7设于活塞杆6上方。

接力器还包括第一销轴9、连接板10、第二销轴11，连接板10两端分别设有第一通孔21和第二通孔23，拉杆头8上设有贯通的通槽22，第一销轴9穿过连接板10的第一通孔21和拉杆头8的通槽22，第二销轴11穿过连接板10的第二通孔23，第二销轴11用于连接连接板10和水轮机的导叶控制环。

堆焊合金层20为铜锡合金层。密封环13为高分子橡胶环。

活塞杆6为不锈钢直杆，活塞杆6表面设有铬镀层，铬镀层厚度范围为0.03-0.1mm。

后缸盖1和前缸盖5为不锈钢缸盖，缸盖厚度不小于10mm，钢材强度不小于150Mpa。缸体3为无缝焊接缸体，缸体3厚度不小于10mm。

实施例2

如图3所示，本实施例中采用机械锁锭结构，其余皆与实施例1相同。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。