[實用新型]一種水輪機蝸殼單向止推環

有效

• 申請號: 202020803462.8
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN212155032U
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 王治國;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單向止推環，由蝸殼進口段、止推環肋部筋板和止推環環板組成，止推環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數量周向布置與蝸殼進口段和止推環環板進行焊接固定連接。通過蝸殼單向止推環的設置，可保證蝸殼整體滿足使用的安全性，達到增加蝸殼的支撐強度和不產生形變的目的，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單向止推環。

背景技術

混流式水輪機的重要導流部件蝸殼，可通過直埋和鋪加彈性層等安裝形式進行安裝，在蝸殼直徑超過一定范圍時，在水輪機蝸殼內水壓力的不平衡力將會較大，從而導致金屬蝸殼存在一定的Y向位移，目前，國內外大部分機組均采用彈性層方案進行安裝，有很多機組還需要進行鋪埋混凝土前明蝸殼的預打壓試驗，這都會導致蝸殼產生較大的徑向變形，在蝸殼進口段通過止推環的設置可增強徑向剛度，以防止預打壓試驗過程中蝸殼產生破壞性。單向止推環在機組進行打壓充水試驗時，也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。

在不平衡水推力的作用下，蝸殼進口段將產生一定的扭轉力矩，通過止推環肋板的設置，其與混凝土共同作用下，可承受扭轉力矩，防止蝸殼進口段產生的扭轉變形破壞。對于單向止推環，肋板的合理形狀將在很大程度上影響局部應力的大小，不合理的形狀對于止推環的材料、重量和局部應力均是不利的，只有通過合理的筋板布置才可以有效地避免材料的浪費、經濟合理的重量和滿足使用要求的應力水平。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種水輪機蝸殼單向止推環。技術方案為：由蝸殼進口段(1)、止推環肋部筋板(2)和止推環環板(3)組成，止推環環板(3)與蝸殼進口段(1)焊接為一體，止推環肋部筋板(2)開坡口后按數量周向布置與蝸殼進口段(1)和止推環環板(3)進行焊接固定連接。

相比水輪機蝸殼其他類型的止推環結構型式，本實用新型的優點是，1、單向止推環采用單環板，加肋板的結構，對于止推環的材料的使用、重量的減輕相對雙環板結構均有大幅降低，適用于蝸殼進口直徑在10m以下的彈性層蝸殼結構機組；2、單向止推環對于混流式機組僅需承受不平衡水推力所產生的傳遞給混凝土的單個方向較大的拉力載荷，以合理布置的肋板加強環板結構即可滿足使用要求；3、單向止推環安裝在蝸殼進口錐管段，可與蝸殼進口錐管混凝土共同承擔不平衡水推力。

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單向止推環與混凝土來共同承擔，其中蝸殼單向止推環可承擔水推力60％～80％左右的拉力載荷，通過蝸殼單向止推環，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

與現有結構相比，本實用新型的有益效果是：通過蝸殼單向止推環筋板形狀的優化，一方面增強蝸殼進口段的環向剛度，以保證蝸殼進口段的徑向變形在打壓試驗和投入使用的過程中均可滿足設計要求，另一方面，提高蝸殼進口段壓力鋼管的抗壓能力，避免由于肋板和蝸殼相接部位出現局部高應力，出現明顯的應力集中現象，危及機組的安全穩定運行，以肋板加單環板結構即可滿足中低水頭，水壓差變化不大的混流式機組，并可兼顧材料的經濟性和使用的安全性。

附圖說明

圖1為蝸殼單向止推環結構的主視圖

圖2為蝸殼單向止推環結構的俯視圖

具體實施方式