一种水轮机转轮泵板和密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及水轮机领域，尤其涉及一种水轮机转轮泵板和密封结构。


背景技术：

2.水轮机轴向水推力的大小对机组的安全运行及稳定性有着重大影响。目前，水轮发电机组通常是在顶盖上设置均压管或者在转轮上冠开凿减压孔将压力水排至尾水，从而降低转轮与顶盖之间空腔中的水压力达到降低水推力的目的。这种设计思路虽然可以解决推力负荷过大的问题，但缺点是通过止漏间隙的大量泄漏水被直接排走，不仅造成了水轮机较大的容积损失，容积效率降低，还形成对水资源的浪费。可通过顶盖取水方式，即在混流式水轮机顶盖设置若干取水口，将顶盖与转轮上冠间空腔中不做功的泄漏水作为机组的技术供水水源，有利于减小水推力，同时避免了资源浪费，降低电站运行成本。泵板和密封结构对顶盖取水方式具有决定性的作用，其一方面既可以较大程度的降低轴向水推力，另一方面还可以实现技术供水的稳定取水，对机组整体稳定性的提升具有明显的有利之处。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种水轮机转轮泵板和密封结构。技术方案为：由泵板环板、泵板叶片、泵板密封、高压腔、低压腔、顶盖下盖板、转轮上冠、泵板进孔、泵板出孔和主轴密封座组成，泵板叶片焊接在泵板环板上，泵板环板周向一圈焊接在转轮上冠上部，在泵板环板上机械加工有泵板进孔，泵板环板上部与顶盖下盖板下部合围形成高压腔，泵板环板内圆与转轮上冠、主轴密封座合围形成低压腔，在主轴密封座与泵板环板之间间隙形成泵板密封，泵板环板外圆与转轮上冠之间间隙形成泵板出孔。
4.在上述一种水轮机转轮泵板和密封结构中，所述泵板叶片由8～12片均匀分布，与转轮上冠径向中心线夹角为45
°
。
5.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
6.1.在上冠流道内，当泵板斜置后，对低压腔流体的抽送能力增强，有助于减小低压腔的水压力，从而减小了低压腔的轴向水推力；抽送能力的增强使出入低压腔的液体流量增大，是泵板密封的高压腔中流体速度增大，总压相同的情况下，高压腔中的静压力有所减小，也减小了高压腔中的轴向水推力，从而总水推力减小。
7.2.通过45
°
斜置泵板，此时上冠间隙入口和取水口间压差最小，即取水压力最高，更容易达到取水技术供水要求，当泄漏量增大时，水推力随着泵板斜置角度的增加而减小。
8.工作原理
9.转轮泵板由8～12片幅向均匀分布的泵板叶片和环板组成，通过螺钉连接或焊接方式与转轮上冠连为一体，随转轮一起旋转。在环板的外圆处，有8～12个缺口，形成泵板出口通道，因泵板随转轮一起旋转，在泵板进、出口形成速度差，而产生离心泵的效果，来自上冠止漏环后的漏水及泥沙在泵板产生的压力和离心力作用下，排出泵的出口至顶盖排水管排出。在泵的进口形成低压区，改善了主轴密封的工作条件。
附图说明
10.图1为一种水轮机转轮泵板和密封结构的主视图。
11.图2为一种水轮机转轮泵板和密封结构的俯视图。
12.图中标记说明：1-泵板环板、2-泵板叶片、3-泵板密封、4-高压腔、5-低压腔、6-顶盖下盖板、7-转轮上冠、8-泵板进孔、9-泵板出孔、10-主轴密封座。
具体实施方式
13.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
14.如图1所示，由泵板环板1、泵板叶片2、泵板密封3、高压腔4、低压腔5、顶盖下盖板6、转轮上冠7、泵板进孔8、泵板出孔9和主轴密封座10组成，泵板叶片2焊接在泵板环板1上，泵板环板1周向一圈焊接在转轮上冠7上部，在泵板环板1上机械加工有泵板进孔8，泵板环板1上部与顶盖下盖板6下部合围形成高压腔4，泵板环板1内圆与转轮上冠7、主轴密封座10合围形成低压腔5，在主轴密封座10与泵板环板1之间间隙形成泵板密封3，泵板环板1外圆与转轮上冠7之间间隙形成泵板出孔9。
15.如图2所示，泵板叶片2由8～12片均匀分布，与转轮上冠7径向中心线夹角为45
°
。
16.最后，本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型也意图包含这些改动。


技术特征：
1.一种水轮机转轮泵板和密封结构，其特征是：由泵板环板(1)、泵板叶片(2)、泵板密封(3)、高压腔(4)、低压腔(5)、顶盖下盖板(6)、转轮上冠(7)、泵板进孔(8)、泵板出孔(9)和主轴密封座(10)组成，泵板叶片(2)焊接在泵板环板(1)上，泵板环板(1)周向一圈焊接在转轮上冠(7)上部，在泵板环板(1)上机械加工有泵板进孔(8)，泵板环板(1)上部与顶盖下盖板(6)下部合围形成高压腔(4)，泵板环板(1)内圆与转轮上冠(7)、主轴密封座(10)合围形成低压腔(5)，在主轴密封座(10)与泵板环板(1)之间间隙形成泵板密封(3)，泵板环板(1)外圆与转轮上冠(7)之间间隙形成泵板出孔(9)。2.根据权利要求1所述的一种水轮机转轮泵板和密封结构，其特征在于：泵板叶片(2)由8～12片均匀分布，与转轮上冠(7)径向中心线夹角为45
°
。

技术总结
本实用新型公开一种水轮机转轮泵板和密封结构，由泵板上环板、泵板叶片、泵板密封、高压腔、低压腔、顶盖下盖板、转轮上冠、泵板进孔、泵板出孔和主轴密封座组成。本实用新型可以应用于混流式水轮发电机组，通过斜置上冠泵板，增加顶盖的取水口压力，以达到机组技术供水要求，同时可以降低上冠水压力所产生的轴向水推力，改善机组稳定性能的目的。改善机组稳定性能的目的。改善机组稳定性能的目的。


技术研发人员：黄国明 覃志斌 郭杰 李建飞 何云毅 张道如 冯鹏 谭雪锋 李家羚 吴顺 刘斯培
受保护的技术使用者：广西桂冠电力股份有限公司深圳分公司
技术研发日：2022.10.10
技术公布日：2023/1/11