[發明專利]一種水輪機的轉輪活塞接力器連接結構及其預緊方法

有效

• 申請號: 202011140633.4
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112268109B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 林家洋;甘國文;黃光斌;魏名盛;邱文峰;倪思偉;王昕;陳學仁
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司;福建水口發電集團有限公司
• 主分類號: F16J1/12
• 分類號: F16J1/12;F16J7/00;F03B3/14
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 張明

本發明涉及水輪機技術領域，具體涉及一種水輪機的轉輪活塞接力器連接結構及其預緊方法，水輪機的轉輪活塞接力器連接結構包括活塞桿、操作架和雙頭牙螺桿；所述活塞桿的端部開設有多個螺孔；所述操作架連接于活塞桿開設有螺孔的一端，所述操作架上開設有多個與螺孔對應的螺桿通孔。本發明的水輪機的轉輪活塞接力器連接結構有益效果在于：采用多個雙頭牙螺桿作為緊固件，避免采用重達近1噸的超級螺母，有效避免了螺母解體拆除作業難的問題，工作效率大幅度提升，同時活塞桿和操作架之間的連接穩定性相比于使用超級螺母也有所提升；多個雙頭牙螺桿均勻分布于活塞桿接觸面，可以有效避免傳統超級螺母連接方式應力集中而致使活塞桿出現斷裂的問題。

技術領域

本發明涉及水輪機技術領域，具體涉及一種水輪機的轉輪活塞接力器連接結構及其預緊方法。

背景技術

轉輪活塞接力器裝置是軸流轉槳式水輪機重要的運動機構，而操作架是傳遞活塞接力器動能的載體，由活塞接力器帶動操作架，操作架再帶動耳柄、轉臂傳動機構，進而實現對槳葉轉角的控制調節。轉輪活塞裝置與操作架的連接方式原以超級螺母(M540 x 6)連接方式為主，即在活塞桿與操作架連接時，操作架上部用卡環固定，操作架底部直接用M540超級螺母旋緊，由此實現操作架與活塞接力器的把合預緊。

但實際上，采用超級螺母連接方式的軸流轉槳式機組存在諸多弊端，包括：1、超級螺母與操作架連接的活塞桿位置易出現應力集中現象，隨著轉輪運行時間的推移，活塞桿在該位置存在金屬疲勞斷裂的安全隱患，例如水口電站6號機組就曾發生過活塞桿應力集中而疲勞斷裂的問題，由此產生嚴重的安全生產后果；2、轉輪解體檢修時，超級螺母拆除作業存在較大困難，超級螺母與操作架的預緊主要依靠16根M64的頂絲螺桿，通過液壓扳手拉伸完成預緊，拉伸值約0.48mm，而當超級螺母的頂絲螺桿拆除至最后1至2根時，極易出現頂絲憋勁而無法拆除；3、拆除安裝作業工作量大，需要較多人員配合作業，工作效率低。

綜上所述可以得知，轉輪活塞接力器與操作架的連接是否可靠穩定至關重要，對大型軸流轉槳式水輪發電機組的安全穩定運行影響甚大。因此，對水輪機的轉輪活塞接力器連接結構及其預緊方法進行研究并改進迫在眉睫。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種轉輪活塞接力器與操作架之間連接穩定且便于拆裝的水輪機的轉輪活塞接力器連接結構及其預緊方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種水輪機的轉輪活塞接力器連接結構，包括活塞桿、操作架和雙頭牙螺桿；

所述活塞桿的端部開設有多個螺孔；

所述操作架連接于活塞桿開設有螺孔的一端，所述操作架上開設有多個與螺孔對應的螺桿通孔；

所述雙頭牙螺桿穿設于螺桿通孔內，所述雙頭牙靠近螺孔的一端螺接于活塞桿的螺孔內，另一端位于操作架的螺桿通孔外部并螺接有螺母，所述雙頭牙螺桿遠離螺孔的一端開設有加熱孔。

具體的，所述雙頭牙螺桿的數量為19個，其中1個所述雙頭牙螺桿位于操作架中心，其中6個所述雙頭牙螺桿沿著以位于操作架中心的雙頭牙螺桿為圓心的圓周方向均勻布置，剩余的12個所述雙頭牙螺桿沿著與6個雙頭牙螺桿所在圓周同心的圓周方向均勻布置。

具體的，所述雙頭牙螺桿的螺紋尺寸為M100×6。

本發明的水輪機的轉輪活塞接力器連接結構有益效果在于：采用多個雙頭牙螺桿作為緊固件，避免采用重達近1噸的超級螺母，有效避免了螺母解體拆除作業難的問題，工作效率大幅度提升，同時活塞桿和操作架之間的連接穩定性相比于使用超級螺母也有所提升；多個雙頭牙螺桿均勻分布于活塞桿接觸面，可以有效避免傳統超級螺母連接方式應力集中而致使活塞桿出現斷裂的問題。上述水輪機的轉輪活塞接力器連接結構的預緊方法，包括如下步驟：

步驟一、將電加熱裝置的加熱棒插入雙頭牙螺桿的加熱孔內，對雙頭牙螺桿進行加熱，同時將雙頭牙螺桿上的螺母進行旋轉；