[發(fā)明專利]一種分瓣制造的大型沖擊式水輪機轉輪

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110392102.2
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN112983715A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 陶星明;喬宏來;段偉贊;李景;魏方鍇;徐睦忠;王威;田井成;王長志
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: F03B1/02
• 分類號: F03B1/02;F03B11/00;F03B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種分瓣制造的大型沖擊式水輪機轉輪，依據(jù)沖擊式轉輪的結構特點，在滿足轉輪毛坯材料鍛造能力和道路運輸條件下對大型沖擊式水輪機轉輪進行分瓣設計制造，單瓣運輸至水電站并在水電站組合加工成整體；轉輪分瓣數(shù)量為兩瓣、三瓣或四瓣，解決超大直徑轉輪毛坯材料鍛造能力和大尺寸沖擊式轉輪道路運輸?shù)南拗疲晦D輪分瓣面位于轉輪兩相鄰水斗斗沿端面基準面之間，分瓣面避開轉輪水斗的正壓力面，實現(xiàn)轉輪分瓣面遠離轉輪運行時的高應力區(qū)域，利于分瓣使用壽命的延長；位于轉輪分瓣面的轉輪水斗進行分體制造，分為水斗和水斗根部兩部分，水斗在制造廠內單獨數(shù)控加工完成，在工地將水斗和水斗根部焊接成一體，降低水電站工地加工制造難度，提高生產效益。

技術領域

本發(fā)明涉及沖擊式水輪機領域，尤其涉及一種分瓣制造的大型沖擊式水輪機轉輪。

背景技術

隨著我國經濟發(fā)展的需要，對能源的需求不斷加大，水電開發(fā)項目中高水頭、大容量沖擊式水電機組將會越來越多。作為沖擊式水輪機中核心部件的沖擊式轉輪得益于目前流體力學和機械數(shù)字模擬工具的發(fā)展，其設計進原理和設計技術取得了重大進步。但隨著大型沖擊式轉輪設計制造，一方面受到轉輪制造材料馬氏體鍛鋼鍛造尺寸的制約，無法實現(xiàn)超大直徑毛坯材料的整體鍛造；另一方面當轉輪設計尺寸超過國家道路運輸寬度時，無法直接將制造工廠制造的沖擊式轉輪整體運輸至水電站安裝。因此在大型沖擊式水輪機轉輪設計制造中應考慮采用分瓣結構，在制造工廠內對轉輪對分瓣設計，分瓣鍛造材料毛坯、分瓣加工制造、分瓣運輸至水電站，然后在水電站組合制造成整體并進行安裝，解決大型沖擊式轉輪原材料整體無法鍛造和道路運輸能力對大型沖擊式轉輪整體運輸限制的問題。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明是一種分瓣制造的大型沖擊式水輪機轉輪，依據(jù)沖擊式轉輪的結構特點，在滿足轉輪毛坯材料鍛造能力和道路運輸條件下對大型沖擊式水輪機轉輪進行分瓣設計制造，并單瓣運輸至水電站并在水電站組合加工成整體。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

1)轉輪分瓣數(shù)量為兩瓣，轉輪第一分瓣面位于轉輪兩相鄰水斗斗沿端面第一基準面和第二基準面之間的區(qū)域，轉輪第一分瓣面避開水斗正壓力面，轉輪第二分瓣面位于轉輪兩相鄰水斗斗沿端面第三基準面和第四基準面之間的區(qū)域，轉輪第二分瓣面避開水斗正壓力面；

2)轉輪第一分瓣面和轉輪第二分瓣面將轉輪分為轉輪第一單瓣和轉輪第二單瓣，位于轉輪第一分瓣面和轉輪第二分瓣面的轉輪水斗進行分體制造，分為第一水斗端部、第二水斗端部、第一水斗根部和第二水斗根部，第一水斗端部和第二水斗端部在制造工廠內單獨數(shù)控加工完成，第一水斗根部和第二水斗根部待轉輪第一單瓣和轉輪第二單瓣焊接后再將其型線數(shù)控加工完成；

3)轉輪第一單瓣、轉輪第二單瓣、第一水斗端部和第二水斗端部由水輪機產品制造廠運輸至水電站現(xiàn)場；

4)轉輪第一單瓣和轉輪第二單瓣在水電站焊接為一體；

5)第一水斗根部和第二水斗根部加工：待轉輪第一單瓣和轉輪第二單瓣組合焊接完成后，通過數(shù)控加工的方式分別加工第一水斗根部和第二水斗根部空間曲面型線；

6)第一水斗端部和第二水斗端部裝配焊接：第一水斗端部和第二水斗端部依次裝配至第一水斗根部和第二水斗根部上，采用焊接的工藝方法完成第一水斗端部、第二水斗端部與第一水斗根部、第二水斗根部焊縫的焊接。

在上述分瓣制造的大型沖擊式水輪機轉輪中，所述轉輪第一分瓣面經過水斗正壓力面；轉輪第二分瓣面經過水斗正壓力面。

在上述分瓣制造的大型沖擊式水輪機轉輪中，所述轉輪分瓣數(shù)量也可為三瓣或四瓣。

技術效果

本發(fā)明涉及一種分瓣制造的大型沖擊式水輪機轉輪，依據(jù)沖擊式轉輪的結構特點，在滿足轉輪毛坯材料鍛造能力和道路運輸條件下對大型沖擊式水輪機轉輪進行分瓣設計制造，并單瓣運輸至水電站并在水電站組合加工成整體，本發(fā)明的技術效果如下：