[發明專利]混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構

有效

• 申請號: 201410013351.6
• 申請日: 2014-01-04
• 公開（公告）號: CN103742333A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 謝志剛;黎戰
• 申請（專利權）人: 峨眉山市馳騁機械制造有限公司
• 主分類號: F03B3/12
• 分類號: F03B3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域??本發明涉及一種上冠結構，尤其是在混流臥式雙轉輪水輪機上使用的上冠結構。

背景技術??對于相同的流量范圍，混流臥式雙轉輪水輪機對比單轉輪水輪機有明顯的優點。首先是空蝕性能極大的優化，由于每個轉輪僅通過一半的水流標準轉速被開平方，臨界空蝕系數值降低，可以再統一安全系數下自由運行，或者選擇同一高程下較高轉速運行，使得發電機價格降低，外形尺寸減小，節省土建費用；其次是雙轉輪運行時，每一轉輪的水輪方向相反，水推力方向也相反，解決長期困擾水輪機軸承溫度不易控制的問題，減低軸承價格同時將推力轉換為扭矩做功；第三，雙轉輪水輪機的加工費用相對于等容量單轉輪水輪機也較低；第四，在目前攔河筑壩的成本及淹沒成本等因素的制約下，徑流式電站流量變化較大的缺點可以通過獨立控制雙轉輪水輪機來解決；最后，在部分負載的情況下關閉一半的轉輪，那么雙轉輪水輪機最小有效流量調節范圍也優于單轉輪水輪機。

中國專利CN202402200U號所公開的“混流式水輪機的上冠”專利(申請號：201120483442.8)，包括帶有通孔的本體，所述的本體外表面設有連接塊。中國專利CN201133321號所公開的“小上冠出口混流式水輪機轉輪”專利(申請號：200720082731.0)，包括上冠、下環和設置于上冠和下環之間的多個葉片，上冠下端低于下環上沿；上冠下端有一上冠出水口；上冠邊和出水邊的交點低于進水邊和下環邊交點，且上冠邊和出水邊交點、進水邊和下環邊交點的垂直軸向距離與出水邊和下環邊交點、進水邊和下環邊交點的垂直軸向距離比值為0.25-0.3；上冠邊和出水邊的交點到轉輪旋轉軸線的距離與下環邊的最小半徑的比值不大于為0.15-0.2。這兩項專利的不足之處在于：均為單轉輪水輪機的上冠結構，相對于雙轉輪水輪機來說性價比較低，也不能夠解決水輪機軸承溫度不易控制的問題。

發明內容??本發明的目的就是要提供一種混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構，使得混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構更加合理，解決水輪機軸承溫度不易控制的問題。

為了達到上述目的，本發明提供的混流臥式雙轉輪水輪機的上冠結構除了具有上冠、平鍵、主軸、葉片外，還具有螺紋護套、圓螺母、圓螺母止動墊圈、調中擋圈，其中，上冠結構安置在雙轉輪水輪機導水結構的中心位置，上冠為左右對稱結構；雙轉輪水輪機導水結構具有分流隔板，座環、蓋板構成流道，分流隔板固定在流道中央，分流隔板從中間將流道分割為左右對稱的兩部分；上冠通過平鍵固定在主軸上，葉片固定在上冠的流道過渡環面上；葉片有兩部分即左邊葉片和右邊葉片，左邊葉片和右邊葉片為左右對稱結構，即左邊葉片和右邊葉片按木模相反的形式鑄造成相反形狀的葉片，這種左右對稱結構使得同一蝸殼通道下的水流環量同時進入分流隔板兩側轉輪流道時，其總體旋轉方向一致，并且水推力方向相反，抵消時形成對稱扭矩，轉換為驅動電機轉子的合力；螺紋護套、圓螺母、圓螺母止動墊圈、調中擋圈各有兩個，螺紋護套、調中擋圈均固定在主軸上，調中擋圈位于上冠左右兩側外的主軸上，圓螺母止動墊圈位于圓螺母和調中擋圈之間，圓螺母位于左右蓋板內側的主軸上，螺紋護套套在圓螺母和圓螺母止動墊圈外表面，圓螺母、圓螺母止動墊圈、調中擋圈的作用是通過改變自身厚度調節而保證上冠位于流道中央并與左右蓋板的間隙維持在正常工作范圍；上冠上端和上冠下端的寬度與分流隔板的厚度一致，使流道具有連貫性；上冠上端和上冠下端與分流隔板的間隙小于1毫米，使上冠在運轉時因主軸的擾度范圍而不至于與分流隔板摩擦接觸，同時避免分流隔板一側的水通過縫隙漏至另一側而降低導水機構控制的完整性。另外，雙轉輪水輪機導水結構的詳細結構和相互位置關系，在與本專利一起申報的另一項專利申請“雙轉輪水輪機的雙調節導水機構”中已經敘述，這里不再贅述。當本發明使用時，左右對稱結構使得同一蝸殼通道下的水流環量同時進入分流隔板兩側轉輪流道時，其總體旋轉方向一致，并且水推力方向相反，抵消時形成對稱扭矩，轉換為驅動電機轉子的合力，使得水輪機軸承摩擦力減小，溫度升高緩慢。