CN105937476A - 环保型转桨式水轮机水润滑转轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型转桨式水轮机水润滑转轮，包括主轴、转轮体、高压油缸缸体、活塞杆、连杆机构、叶片柺臂和转轮叶片，所述主轴与所述转轮体固定连接，所述高压油缸缸体位于所述转轮体内，所述高压油缸缸体内具有一个高压油腔，所述高压油腔内的高压油为高压油缸提供动力，所述转轮体内部为一个密闭腔，所述密闭腔内注满清洁水。采用上述技术方案，将转轮体内的润滑介质采用清洁水，转轮体内的操作机构都适宜在水环境下工作，转轮结构及润滑介质对河流零污染。

Description

环保型转桨式水轮机水润滑转轮
技术领域
本发明涉及流体机械及水电工程设备技术领域，特别涉及一种环保型转桨式水轮机水润滑转轮。
背景技术
贯流转桨式机组及轴流转桨式机组是水轮发电机组的两种主要机型，在水力发电领域具有较大的比重，而此类转桨式机组的核心部件转轮直接与河水接触，转轮内的操作机构都采用润滑油润滑，转轮的常年的运行过程中容易由于密封老化、转轮变形等引起的漏油问题，造成对河流的直接污染。
我国目前环境保护形势严峻，做到能源利用的真正绿色环保，特别在饮用水源河流等环保要求极高的电站项目中开发出水轮发电机组在任何运行条件下对河流及周边环境零污染的新型水轮机发电机组成为当务之急。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种对河流零污染的环保型转桨式水轮机水润滑转轮。与传统的油润滑转轮的主要区别在于转轮体内的润滑介质由清洁水替代了传统转轮的润滑油。为实现转轮的环保型水润滑特点，转轮体内的各零部件均适应在水环境下工作；与润滑水接触零部件的活动面采用抗腐蚀性能强、摩擦系数小、耐磨性能高的材料；所有轴承采用抗腐蚀性能强、摩擦系数小、耐磨性能高且具备自润滑性能的材料。在转轮结构上，高压操作油腔与润滑水腔之间设置了组合密封；并且设置专门的油水混合物减压通道，从组合密封处渗漏的油水混合物通过油水混合物减压通道收集排出转轮体外。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：环保型转桨式水轮机水润滑转轮，包括主轴、转轮体、高压油缸缸体、活塞杆、连杆机构、叶片柺臂和转轮叶片，所述主轴与所述转轮体固定连接，所述高压油缸缸体位于所述转轮体内，所述高压油缸缸体内具有一个高压油腔，所述高压油腔内的高压油为高压油缸提供动力，所述转轮体内部为一个密闭腔，所述密闭腔内注满清洁水。
所述高压油腔的活塞杆侧与所述密闭腔之间设有组合密封。
所述高压油腔的活塞杆侧与所述密闭腔之间的高压油侧和清洁水侧分别设有组合密封，所述两组组合密封之间设有油水混合物减压通道，所述油水混合物减压通道连接至油水混合物收集装置，所述油水混合物收集装置位于所述转轮体外。
所述活塞杆与所述高压油缸缸体之间设有活塞杆轴承，所述高压油缸缸体与所述连杆机构连接，所述活塞杆上设有一圈环形减压槽，所述环形减压槽作为所述油水混合物减压通道的入口。
所述油水混合物减压通道包括依次连通的活塞杆通道、转轮体通道和主轴通道，所述活塞杆通道与所述环形减压槽连通，所述主轴通道与所述油水混合物收集装置连接。
所述高压油缸缸体上设有多组导向块，所述转轮体上对应设有多组与所述导向块相匹配的导向块轴承。
所述高压油缸缸体为所述主轴与所述转轮体在其连接部一体形成，所述活塞杆与所述转轮体之间设有活塞杆轴承，所述活塞杆与所述连杆机构连接，所述活塞杆轴承上设有一圈环形减压槽，所述环形减压槽作为所述油水混合物减压通道的入口。
所述油水混合物减压通道包括依次连通的转轮体通道和主轴通道，所述转轮体通道与所述环形减压槽连通，所述主轴通道与所述油水混合物收集装置连接。
所述活塞杆与所述连杆机构上设有多组导向块，所述转轮体上对应设有多组与所述导向块相匹配的导向块轴承。
所述连杆机构、活塞杆、导向块、导向块轴承均采用适于水环境下工作的耐腐蚀材料；所有轴承均具备自润滑性能。
采用上述技术方案，将转轮体内的润滑介质采用清洁水，转轮体内的操作机构都适宜在水环境下工作，转轮结构及润滑介质对河流零污染。
附图说明
图1是本发明环保型转桨式水轮机水润滑转轮一个实施例的结构示意图
图2是图1中A处的局部放大图
图3是本发明环保型转桨式水轮机水润滑转轮另一个实施例的结构示意图
图4是图3中B处的局部放大图
图中：1：主轴，2：转轮体，21：密闭腔，31：高压油缸缸体，32：活塞杆，33：高压油腔，34：活塞杆轴承，35：环形减压槽，36：导向块，37：导向块轴承，4：连杆机构，5：叶片柺臂，6：转轮叶片，61：转轮叶片密封装置，8：组合密封，91：油水混合物收集装置，92：活塞杆通道，93：转轮体通道，94：主轴通道。
具体实施方式
如图1和图3所示，环保型转桨式水轮机水润滑转轮，包括主轴1、转轮体2、高压油缸缸体31、活塞杆32、连杆机构4、叶片柺臂5和转轮叶片6，所述主轴与所述转轮体固定连接，所述高压油缸缸体位于所述转轮体内，所述高压油缸缸体内具有一个高压油腔33，所述高压油腔内的高压油为高压油缸提供动力，所述转轮体内部为一个密闭腔21，所述密闭腔内注满清洁水。
所述高压油腔的活塞杆侧与所述密闭腔之间的高压油侧和清洁水侧分别设有组合密封8，所述两组组合密封之间设有油水混合物减压通道，所述油水混合物减压通道连接至油水混合物收集装置91，所述油水混合物收集装置位于所述转轮体外，并设置自动检测及排放系统。
如图1和图2所示，所述活塞杆32与所述高压油缸缸体31之间设有带导向功能的活塞杆轴承34，所述高压油缸缸体与所述连杆机构4连接，所述活塞杆上设有一圈环形减压槽35，所述环形减压槽作为所述油水混合物减压通道的入口。环形减压槽收集的油水混合物通过油水混合物减压通道排出。油水混合物减压通道的出口以及油水混合物收集装置都设置在转轮体外适当的位置。
所述油水混合物减压通道包括依次连通的活塞杆通道92、转轮体通道93和主轴通道94，所述活塞杆通道与所述环形减压槽连通，所述主轴通道与所述油水混合物收集装置连接。
所述高压油缸缸体上设有多组导向块36，所述转轮体上对应设有多组与所述导向块相匹配的导向块轴承37。
图1和图2实施例中，环保型转桨式水轮机水润滑转轮使用时主轴呈水平状态或设计所需要的任意状态。
如图3和图4所示，所述高压油缸缸体为所述主轴与所述转轮体在其连接部一体形成，所述活塞杆与所述转轮体之间设有带导向功能的活塞杆轴承34，所述活塞杆与所述连杆机构4连接，所述活塞杆轴承上设有一圈环形减压槽35，所述环形减压槽作为所述油水混合物减压通道的入口。环形减压槽收集的油水混合物通过油水混合物减压通道排出。油水混合物减压通道的出口以及油水混合物收集装置都设置在转轮体外适当的位置。
所述油水混合物减压通道包括依次连通的转轮体通道93和主轴通道94，所述转轮体通道与所述环形减压槽连通，所述主轴通道与所述油水混合物收集装置连接。
所述活塞杆与所述连杆机构上设有多组导向块36，所述转轮体上对应设有多组与所述导向块相匹配的导向块轴承37。
图3和图4实施例中，环保型转桨式水轮机水润滑转轮使用时主轴呈竖直状态或设计所需要的任意状态。
本发明环保型转桨式水轮机水润滑转轮在流道水体内运转。在高压油腔内充入高压油，高压油推动油缸(或活塞)直线往复运动，油缸(或活塞杆)通过连杆机构与叶片拐臂相连，油缸(或活塞)的直线往复运动转化为叶片拐臂的转角运动。转轮叶片又与叶片拐臂相连，转轮叶片即随叶片拐臂做相同的转角运动。
转轮体内部除高压油腔外的其它部分充满清洁水，清洁水起到对转轮内部的各轴承的润滑作用。转轮体内部的与清洁水接触部件的活动面采用不锈钢或其它抗腐蚀材料，所有轴承采用自润滑轴承。
转轮体与转轮叶片之间设有转轮叶片密封装置61，转轮体内的清洁水与流道水在转轮叶片密封装置处阻断。但转轮叶片密封装置经过长期的运行，密封材料会出现老化和磨损而导致密封逐渐失效。传统的油润滑转轮出现这种现象的后果就是润滑油渗漏到流道水体造成污染。而本发明环保型转桨式水轮机水润滑转轮即使转轮叶片密封装置存在渗漏，对流道水体也是零污染。

Claims (10)

1.环保型转桨式水轮机水润滑转轮，包括主轴、转轮体、高压油缸缸体、活塞杆、连杆机构、叶片柺臂和转轮叶片，所述主轴与所述转轮体固定连接，所述高压油缸缸体位于所述转轮体内，所述高压油缸缸体内具有一个高压油腔，所述高压油腔内的高压油为高压油缸提供动力，其特征在于：所述转轮体内部为一个密闭腔，所述密闭腔内注满清洁水。
2.根据权利要求1所述的环保型转桨式水轮机水润滑转轮，其特征在于：所述高压油腔的活塞杆侧与所述密闭腔之间设有组合密封。
3.根据权利要求1或2所述的环保型转桨式水轮机水润滑转轮，其特征在于：所述高压油腔的活塞杆侧与所述密闭腔之间的高压油侧和清洁水侧分别设有组合密封，所述两组组合密封之间设有油水混合物减压通道，所述油水混合物减压通道连接至油水混合物收集装置，所述油水混合物收集装置位于所述转轮体外。
4.根据权利要求3所述的环保型转桨式水轮机水润滑转轮，其特征在于：所述活塞杆与所述高压油缸缸体之间设有活塞杆轴承，所述高压油缸缸体与所述连杆机构连接，所述活塞杆上设有一圈环形减压槽，所述环形减压槽作为所述油水混合物减压通道的入口。
5.根据权利要求4所述的环保型转桨式水轮机水润滑转轮，其特征在于：所述油水混合物减压通道包括依次连通的活塞杆通道、转轮体通道和主轴通道，所述活塞杆通道与所述环形减压槽连通，所述主轴通道与所述油水混合物收集装置连接。
6.根据权利要求4所述的环保型转桨式水轮机水润滑转轮，其特征在于：所述高压油缸缸体上设有多组导向块，所述转轮体上对应设有多组与所述导向块相匹配的导向块轴承。
7.根据权利要求3所述的环保型转桨式水轮机水润滑转轮，其特征在于：所述高压油缸缸体为所述主轴与所述转轮体在其连接部一体形成，所述活塞杆与所述转轮体之间设有活塞杆轴承，所述活塞杆与所述连杆机构连接，所述活塞杆轴承上设有一圈环形减压槽，所述环形减压槽作为所述油水混合物减压通道的入口。
8.根据权利要求7所述的环保型转桨式水轮机水润滑转轮，其特征在于：所述油水混合物减压通道包括依次连通的转轮体通道和主轴通道，所述转轮体通道与所述环形减压槽连通，所述主轴通道与所述油水混合物收集装置连接。
9.根据权利要求7所述的环保型转桨式水轮机水润滑转轮，其特征在于：所述活塞杆与所述连杆机构上设有多组导向块，所述转轮体上对应设有多组与所述导向块相匹配的导向块轴承。
10.根据权利要求1或4或7所述的环保型转桨式水轮机水润滑转轮，其特征在于：所述连杆机构、活塞杆、导向块、导向块轴承均采用适于水环境下工作的耐腐蚀材料；所有轴承均具备自润滑性能。
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