CN102086832A - 用于水力发电的导水装置 - Google Patents

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高连伟
辛峰
尉青连
裴建华
胡海平
张福彬
张德浩
乔木
栾春林
刘淑娟
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Baishan Power Plant
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Abstract

公开了一种有效减少漏水的用于水力发电的导水装置，其具有一个通过旋转控制进水量的导叶，导叶的上、下端是与导叶一体成形的中轴和下轴，半径为r的中轴从下至上分为下部、中部、上部，下部的高度为h，中轴中部设有与其紧密连接的中轴套，半径为R的套筒套接在中轴上部和中轴套上，套筒镶嵌在顶盖上，顶盖套在中轴下部，下轴上设有与其紧密连接的下轴套，下轴套镶嵌在底环上，底环套接在下轴套上，导叶的上端面和下端面分别与顶盖和底环是活动配合连接的，在中轴下部和顶盖之间设有高度为h、内径为r、外径为R的密封圈，在该密封圈的上端处的中轴下部套有两个O型密封圈。

Description

用于水力发电的导水装置
技术领域
本发明属于水力发电的技术领域，具体地涉及用于控制水力发电的进水量的导水装置。
背景技术
水轮机作为水轮发电机组的原动机，主要由埋入部件、导水装置、转动部件和辅助设备组成。导水装置通过打开和关闭导叶来控制进入转轮部件的发电用水，调整导叶的开度控制流量而满足机组运行需要。机组开启时，导叶打开，水流进入转轮室，旋转机组发电；机组停机时，关闭导叶，截断水流，机组停止旋转。导叶上游侧是压力水，关闭后下游侧无压。为便于加工和装配，同时满足导叶操作的需要，导叶的中下轴承处设计留有一定间隙。目前许多水电站的水轮机为80年代初期的国产化设备，由于当时设计、制造和安装水平的局限，设计间隙较大，因而导致上游侧的压力水通过该间隙流走，即漏水。由于导水装置漏水量大，延长了关闭导叶停机到发电机组制动加闸的低转速运行时间，给推力瓦的磨损带来了不利的影响。更严重的是发电机组在停机状态下，由于导水装置漏水量大，存在着随时自启动的危险，给安全运行造成了严重的威胁。同时造成大量水能损失，经济运行指标很低，不能满足机组经济运行的需要。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种有效减少漏水的导水装置。
本发明的技术解决方案是：用于水力发电的导水装置，其具有一个通过旋转控制进水量的导叶，导叶的上、下端是与导叶一体成形的中轴和下轴，半径为r的中轴从下至上分为下部、中部、上部，下部的高度为h，中轴中部设有与其紧密连接的中轴套，半径为R的套筒套接在中轴上部和中轴套上，套筒镶嵌在顶盖上，顶盖套在中轴下部，下轴上设有与其紧密连接的下轴套，下轴套镶嵌在底环上，底环套接在下轴套上，导叶的上端面和下端面分别与顶盖和底环是活动配合连接的，在中轴下部和顶盖之间设有高度为h、内径为r、外径为R的密封圈，在该密封圈的上端处的中轴下部套有两个O型密封圈。
由于在中轴下部和顶盖之间的密封圈高度为h、内径为r、外径为R，这正好将在中轴下部和顶盖之间的空间填满，防止了中轴下部和顶盖之间存水，而且又在该密封圈的上端处的中轴下部套有两个O型密封圈，进一步防止了中轴下部和顶盖之间存水。
附图说明
图1示出了根据本发明的装置的总体结构示意图；
图2示出了根据本发明的顶盖下端面的结构示意图；
图3示出了现有技术的顶盖下端面的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1示出了根据本发明的装置的总体结构示意图。根据本发明的装置，其具有一个通过旋转控制进水量的导叶7，导叶7的上、下端是与导叶一体成形的中轴4和下轴10，半径为r的中轴从下至上分为下部、中部、上部，下部的高度为h，中轴中部设有与其紧密连接的中轴套5，半径为R的套筒6套接在中轴上部和中轴套上，套筒镶嵌在顶盖2上，顶盖2套在中轴下部，下轴10上设有与其紧密连接的下轴套8，底环1套接在下轴套8上，导叶7的上端面和下端面分别与顶盖2和底环1是活动配合连接的，在中轴下部和顶盖2之间设有高度为h、内径为r、外径为R的密封圈3，在该密封圈3的上端处的中轴下部套有两个O型密封圈31。由于在中轴下部和顶盖之间的密封圈高度为h、内径为r、外径为R，这正好将在中轴下部和顶盖之间的空间填满，防止了中轴下部和顶盖之间存水，而且又在该密封圈的上端处的中轴下部套有两个O型密封圈，进一步防止了中轴下部和顶盖之间存水。
优选地，高度为h、内径为r、外径为R的密封圈3是黄铜的。
优选地，套筒的临近中轴上部处开有排水孔61，以便排出套筒和中轴上部之间的存水。
优选地，在下轴套的上方、下轴和下轴套之间设有第二O型密封圈8，用以阻止泥沙进入轴套，减轻泥沙对下轴套的磨损。
图2示出了根据本发明的顶盖下端面的结构示意图。顶盖2的下端面，即顶盖与导叶的上端面接触的表面，通过螺钉22安装双层不锈钢压板21。类似地，底环1的上端面，即底环与导叶的下端面接触的表面，通过螺钉22安装双层不锈钢压板21。
优选地，在双层不锈钢压板21内设有凸字型弹性聚氨酯密封23，在凸字型弹性聚氨酯密封23的底部开有凹槽。
这种结构与现有技术的单层压板25中设有三角型密封24(见图3)比较，其压板与密封接触面积大，可以把密封牢牢压紧，防止密封被水冲走；由于密封高度减少，在运行时减少了水流对密封冲刷的同时，也减少了水封对水流的阻力；在停机导水叶关闭时，导叶在油压的作用下，恰好把密封与压板压平，采取以上措施，可以保证在停机时，导叶端面间隙基本为零，减少了导叶的端面漏水，而且也保证了密封牢固不会被冲走。为了保证在导叶动作时不刮伤端面密封，在导叶两端面加工有5°～7°的倾角，以防止导叶关闭时将密封切伤，压板螺丝用沉头内六角螺钉或沉头螺钉上安有小六角头，在把合紧时，小六角头主动脱落磨光断口，使用沉头螺钉可以减少绕流损失。由于密封底部有凹槽，使其与导叶密封槽间形成空腔，腔内存有压力水，以提高密封条的弹性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.用于水力发电的导水装置，其具有一个通过旋转控制进水量的导叶(7)，导叶(7)的上、下端是与导叶一体成形的中轴(4)和下轴(10)，半径为r的中轴从下至上分为下部、中部、上部，下部的高度为h，中轴中部设有与其紧密连接的中轴套(5)，半径为R的套筒(6)套接在中轴上部和中轴套上，套筒镶嵌在顶盖(2)上，顶盖(2)套在中轴下部，下轴(10)上设有与其紧密连接的下轴套(8)，底环(1)套接在下轴套(8)上，导叶(7)的上端面和下端面分别与顶盖(2)和底环(1)活动配合连接，其特征在于：在中轴下部和顶盖(2)之间设有高度为h、内径为r、外径为R的密封圈(3)，在该密封圈(3)的上端处的中轴下部套有两个O型密封圈(31)。
2.根据权利要求1所述的用于水力发电的导水装置，其特征在于：高度为h、内径为r、外径为R的密封圈(3)是黄铜的。
3.根据权利要求2所述的用于水力发电的导水装置，其特征在于：套筒的临近中轴上部处开有排水孔(61)。
4.根据权利要求1所述的用于水力发电的导水装置，其特征在于：下轴和下轴套之间设有第二O型密封圈(8)。
5.根据权利要求1所述的用于水力发电的导水装置，其特征在于：顶盖(2)的下端面，即顶盖与导叶的上端面接触的表面，通过螺钉(22)安装双层不锈钢压板(21)。
6.根据权利要求1所述的用于水力发电的导水装置，其特征在于：底环(1)的上端面，即底环与导叶的下端面接触的表面，通过螺钉(22)安装双层不锈钢压板(21)。
7.根据权利要求5或6所述的用于水力发电的导水装置，其特征在于：在双层不锈钢压板(21)内设有凸字型弹性聚氨酯密封(23)，在凸字型弹性聚氨酯密封(23)的底部开有凹槽。
8.根据权利要求7所述的用于水力发电的导水装置，其特征在于：在导叶(7)的上下端面加工有5°～7°的倾角。
9.根据权利要求5或6所述的用于水力发电的导水装置，其特征在于：所述螺钉(22)是沉头内六角螺钉或沉头螺钉上安有小六角头。
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PB01 Publication
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