[實用新型]一種水輪機蝸殼逆向止推環

有效

• 申請號: 202020803418.7
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN212155031U
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 王治國;陶星明;覃大清;李志和;鐘蘇;李偉剛;董德煥;楊巖磬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00;F03B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開一種水輪機蝸殼逆向止推環，由蝸殼進口段、止推環上環板、止推環肋部筋板和止推環下環板組成，止推環上環板與蝸殼進口段焊接為一體，止推環肋部筋板開坡口后按周向布置數量與蝸殼進口段和止推環上環板進行焊接固定連接。通過蝸殼逆向止推環的增加，一方面可與混凝土共同作用增加整體剛度，另一方面，可提高蝸殼進口段壓力鋼管的抗水壓能力，降低壓力鋼管的應力水平，本實用新型可以應用于混流式水輪發電機組。

技術領域

本實用新型涉及水輪機領域，尤其涉及一種水輪機蝸殼逆向止推環。

背景技術

水輪機在運行過程中，由于水流沖擊作用，蝸殼進口水壓力存在較大的不平衡力，因此會導致蝸殼存在一定的向上下游側Y向位移，尤其對于采用彈性層方案進行安裝并設置伸縮節的鋼蝸殼，伸縮節的存在將使得混凝土承受較大的拉力載荷，但由于混凝土其可承受的抗拉能力明顯小于抗壓能力，當混凝土受到不平衡水推力作用在蝸殼殼體的載荷為拉力載荷時，混凝土將存在大概率的的破壞可能性，通過逆向止推環的設置可以有效解決混凝土受拉載荷的承受能力，將使得逆向止推環來承受拉力載荷，混凝土承受壓力載荷，這將使得載荷的分配得到合理的布置。

對于抽水蓄能機組，由于機組頻繁進行抽水-發電工況之間的轉換，蝸殼逆向止推環將在很大程度上可以起到阻止蝸殼與混凝土之間產生的脫離從而造成較大裂縫現象，這在一定程度上將緩解混凝土滲水情況的發生，尤其是對于一些水輪機上游鋼管不設伸縮節的蝸殼結構，此時所受拉力載荷全部由逆向止推環和混凝土來承受，在長時間的不穩定工況轉換下，將很大程度造成蝸殼本體與混凝土之間的脫離，逆向止推環的作用將有效起到承受大部分拉力載荷的作用，使得作用到混凝土上的拉力載荷降低到可承受的范圍內，增加混凝土的使用壽命。

逆向止推環在機組進行打壓充水試驗時，可以承受蝸殼所傳遞來的環向應力載荷，增強蝸殼進水段的抗壓能力，減薄蝸殼進口段壁厚，降低蝸殼進口段所承受的拉壓局部應力，以上特點均體現在蝸殼逆向止推環的作用上，單向止推環無法達到該使用目的。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種水輪機蝸殼逆向止推環。技術方案為：由蝸殼進口段(1)、止推環上環板(2)、止推環肋部筋板(3)和止推環下環板(4)組成，止推環上環板(2)與蝸殼進口段(1)焊接為一體，止推環肋部筋板(3)開坡口后按周向布置數量與蝸殼進口段(1)和止推環上環板(2)進行焊接固定連接，止推環下環板(4)與止推環肋部筋板(3)、蝸殼進口段(1)和止推環上環板(2)通過焊接固定連接。

相比水輪機蝸殼止推環的原結構型式，本實用新型的優點是，1、蝸殼逆向止推環以上下環板，加以肋板的結構極大程度增強了止推環的剛度，對于水推力不平衡力的承受能力得到了大幅增加，尤其適用于蝸殼進口直徑在10m左右的大型彈性層蝸殼結構；2、由于蝸殼逆向止推環的雙環板結構，從而其可承受上下游兩個方向的拉力載荷，因此在抽水和發電工況均可起到止推的作用，避免了單環板結構只能承受單一工況的情況；3、蝸殼逆向止推環上下環板結構，可保證蝸殼在打壓試驗時的形變可滿足使用要求，加強鋼管管壁的穩定性，從而使得蝸殼整體性能可達到設計和工程的評估能力。

工作原理

水輪機在運行過程中，水流通過蝸殼進口段進入蝸殼內，此時由于水流的動能與勢能的疊加作用，使得蝸殼所承受的推力載荷較大，由于推力載荷在各個方向的不平衡性，造成了蝸殼需承受較大的水推力不平衡力，因此使得蝸殼存在產生位移的可能性，此時不平衡水推力由蝸殼逆向止推環與混凝土來共同承擔，其中蝸殼逆向止推環可承擔水推力60％～80％左右的拉力載荷，通過蝸殼逆向止推環的增加，可在蝸殼進口段形成錨鉤結構，避免蝸殼進口段錐段形式結構，有效增加過流量，增加機組的過流量和機組出力。

技術效果