CN106287093B - 水轮机防振均压管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水轮机防振均压管，包括伸缩节、管体和用于与里衬法兰连接的径向防振连接件，所述伸缩节与管体固定连接，所述径向防振连接件设置在伸缩节上。本发明通过在管体上设置伸缩节和在伸缩节上设置的径向防振连接件，设置震动时，使与管体连接的伸缩节具有沿管体长度方向伸缩和沿管体管口截面方向摆动的功能，避免了管体与设备直接硬连接，有效的分撒管体上产生的集中应力，从而防止管体因振动发生破碎而造成漏水，避免事故的发生，安全系数得到提高。

Description

水轮机防振均压管
技术领域
本发明涉及水力发电领域，尤其涉及水轮机防振均压管。
背景技术
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械，其技术发展与我国水电行业的发展规模相适应。在我国电力需求的强力拉动下，我国水轮机及辅机制造行业进入快速发展期，其经济规模及技术水平都有显著提高，我国水轮机制造技术已达世界先进水平。
专利号为CN204986128U，申请日为2015.06.29，公开了一种伸缩节连接机顶盖的均压排水管，包括顶盖弯头、与顶盖弯头连接的法兰、水管。顶盖弯头出口侧与法兰A的凹槽焊接，水管套入法兰B的凹槽内。所述法兰为伸缩法兰，伸缩法兰包括法兰A、法兰B、第一伸缩管、第二伸缩管、连接管；第一伸缩管一端与法兰A固定，另一端与连接管通过螺纹连接，第二伸缩管一端与法兰B固定，另一端与连接管通过螺纹连接；法兰B的内表面开设有环形槽，环形槽内装密封圈，法兰B与水管通过密封圈密封，其中密封圈为梅花型密封圈。
上述专利通过伸缩管连接机顶盖的均压排水管与弯头出口侧连接的水管未采用焊接的方式连接，使得水管的安装拆除量大大减少。但是管道与法兰固定连接，在机组运行过程时，轮壳体发生振动使管道上的应力集中，从而容易发生管道破裂，导致管道内的水泄漏，产生事故发生，危险系数大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种水轮机防振均压管，此结构解决了管道上产生的应力集中的问题，从而防止管道发生破裂而造成漏水现象，避免发生水淹厂房的事故发生，增强安全系数。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。
水轮机防振均压管，包括伸缩节、管体和用于与里衬法兰连接的径向防振连接件，所述伸缩节与管体固定连接，所述径向防振连接件设置在伸缩节上。
所述径向防振连接件包括连接法兰和支撑环，所述支撑环固定在伸缩节上，所述支撑环装配在连接法兰上，所述径向防振连接件通过连接法兰与里衬法兰连接。
所述连接法兰包括支撑法兰和支撑环配对法兰一，所述支撑法兰与支撑环配对法兰一连接，且设置有凹槽，所述支撑环装配在凹槽内，所述支撑环的外圆壁与凹槽的底壁之间有间隙。
所述里衬法兰上设置有焊接坡口，所述里衬法兰与支撑法兰采用焊接方式连接，所述支撑法兰与支撑环配对法兰一采用螺栓连接。
所述伸缩节上还固定有支撑环配对法兰二，所述支撑环配对法兰二与支撑环配对法兰一之间设置有软管和固定法兰，所述固定法兰将软管的两端分别固定在支撑环配对法兰一和支撑环配对法兰二上，所述固定法兰与支撑环配对法兰一和支撑环配对法兰二均采用螺栓连接。
所述凹槽的内侧壁上设置有止动垫圈和组合密封圈，所述支撑环配对法兰一与支撑法兰的接触面上安装止动垫圈。
所述支撑环沿伸缩节长度方向突出，所述突出的支撑环内圆壁与伸缩节紧触，所述突出的支撑环外圆壁与支撑环配对法兰一的内壁有间隙所述支撑环的内圆环上设置有O型密封圈和Y型密封圈，所述支撑环采用铜合金。
所述管体的尾部固定有法兰，所述法兰上配置有螺栓，所述螺栓与法兰之间设置止动垫圈，所述管体为弯管。
采用本发明的优点在于。
1、通过在管体上设置伸缩节和在伸缩节上设置的径向防振连接件，设置震动时，使与管体连接的伸缩节具有沿管体长度方向伸缩和沿管体管口截面方向摆动的功能，避免了管体与设备直接硬连接，有效的分撒管体上产生的集中应力，从而防止管体因振动发生破碎而造成漏水，避免事故的发生，安全系数得到提高。
2、通过支撑环固定伸缩节和径向防振连接件通过连接法兰与里衬法兰连接，使支撑环带动伸缩节在径向防振连接件内摆动的同时，保证径向防振连接件的稳固性。
3、通过支撑法兰与支撑环配对法兰一形成的凹槽，支撑环设置在凹槽内且有活动空间的间隙，从而使支撑环带动伸缩节可以沿管体管口截面方向自由摆动，且拆装方便。
4、通过在里衬法兰上设置焊接坡口与支撑法兰焊接连接，增加连接的稳固性和密封性。
5、通过安装软管，起到备份的作用，当内部的伸缩节破坏后，软管能防止水发生泄漏，从而提高了安全性，且通过螺栓连接法兰的方式固定软管，软管破坏或者老化需要更换时，拆卸方便。
6、通过止动垫圈外环上的锁定角的作用，防止松动的功能更强，且止动垫圈使用剧烈震动的地方。
7、通过设置突出的支撑环，增大支撑环与伸缩节的紧触面积，从而提高支撑环与伸缩节的稳固性，防止由于剧烈震荡或者震荡时间过久而发生松动的现象。
8、通过O型密封圈的弹性和回弹性，增强密封性，从而防止泥沙流入，通过震动使伸缩节与支撑环产生的压力作用于Y型密封圈的唇口上，起到密封的作用，由于压力的作用，Y型密封圈具有一定的自动补偿能力，可以防止支撑环发生翻转或者扭曲，支撑环采用铜合金，增强承受冲击载荷，提高抗震能力。
9、通过管道的尾部设置法兰，方便设备的安装和拆卸，减轻工作强度，便于运输，且弯管具有方便在不同的位置安装。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明图1中Ⅰ处局部放大示意图。
图3为本发明立体结构示意图。
图中标记：1、支撑法兰，2、支撑环配对法兰一，3、支撑环，4、里衬法兰，5、伸缩节，6、Y型密封圈，7、管体，8、凹槽，9、固定法兰，10、支撑环配对法兰二，11、软管，12、固定法兰，13、O型密封圈，14、组合密封圈，15、止动垫圈，16、法兰。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1-3所示，水轮机防振均压管，包括伸缩节5、管体7和用于与里衬法兰4连接的径向防振连接件，所述伸缩节5与管体7固定连接，所述径向防振连接件设置在伸缩节5上。
水轮机组运行时，水轮机组发生震动，管体7也随之震动且发生轴向和径向运动，由于管体7上设置的伸缩节5具有沿管体7的长度方向伸缩功能，伸缩节5的一端固定在管体7随振动而相应来回伸缩，伸缩节5的另一端上设置有径向防振连接件，设置在径向防振连接件内伸缩节5的端部可在径向防振连接件内自由摆动，通过在管体上设置伸缩节5和在伸缩节5上设置的径向防振连接件，设置震动时，使与管体连接的伸缩节5具有沿管体7长度方向伸缩和沿管体7管口截面方向摆动的功能，避免了管体与设备直接硬连接，有效的分撒管体7上产生的集中应力，从而防止管体7因振动发生破碎而造成漏水，避免事故的发生，安全系数得到提高。
实施例2
如图1-3所示，水轮机防振均压管，包括伸缩节5、管体7和用于与里衬法兰4连接的径向防振连接件，所述伸缩节5与管体7固定连接，所述径向防振连接件设置在伸缩节5上。
所述径向防振连接件包括连接法兰和支撑环3，所述支撑环3固定在伸缩节5上，所述支撑环3装配在连接法兰上，所述径向防振连接件通过连接法兰与里衬法兰4连接。
所述连接法兰包括支撑法兰1和支撑环配对法兰一2，所述支撑法兰1与支撑环配对法兰一2连接在一起，且设置有凹槽8，所述支撑环3装配在凹槽8内，所述支撑环3的外圆壁与凹槽8的底壁之间有间隙。
水轮机组运行时，水轮机组发生震动，管体7也随之震动且发生轴向和径向运动，由于管体7上设置的伸缩节5具有沿管体7的长度方向伸缩功能，伸缩节5的一端固定在管体7随振动而相应来回伸缩，伸缩节5的另一端上设置有径向防振连接件，设置在径向防振连接件内伸缩节5的端部可在径向防振连接件内自由摆动，通过在管体上设置伸缩节5和在伸缩节5上设置的径向防振连接件，设置震动时，使与管体连接的伸缩节5具有沿管体7长度方向伸缩和沿管体7管口截面方向摆动的功能，避免了管体与设备直接硬连接，有效的分撒管体7上产生的集中应力，从而防止管体7因振动发生破碎而造成漏水，避免事故的发生，安全系数得到提高。
支撑环3固定在伸缩节5的一端口上，支撑环3装配在连接法兰上，支撑环3带动伸缩节5的端口沿沿管体7管口截面方向自由摆动，通过支撑环3固定伸缩节7和径向防振连接件通过连接法兰与里衬法兰连接，使支撑环3带动伸缩节5在径向防振连接件内摆动的同时，保证径向防振连接件的稳固性。
水轮机组运行时，伸缩节5外圆壁上设置固定有支撑环3，支撑环3安装在凹槽8内，支撑环3外圆壁与凹槽8底壁有间隙空间，伸缩节5带动支撑环3在间隙空间内自由摆动，且间隙也限制了自由摆动的范围，支撑法兰1的一端固定在里衬法兰上，支撑法兰1的另一端连接支撑环配对法兰一2，通过支撑法兰1与支撑环配对法兰一2形成的凹槽8，支撑环3设置在凹槽8内且有活动空间的间隙，从而使支撑环3带动伸缩节5可以沿管体7管口截面方向自由摆动，且拆装方便。
实施例3
如图1-3所示，水轮机防振均压管，包括伸缩节5、管体7和用于与里衬法兰4连接的径向防振连接件，所述伸缩节5与管体7固定连接，所述径向防振连接件设置在伸缩节5上。
所述径向防振连接件包括连接法兰和支撑环3，所述支撑环3固定在伸缩节5上，所述支撑环3装配在连接法兰上，所述径向防振连接件通过连接法兰与里衬法兰4连接。
所述连接法兰包括支撑法兰1和支撑环配对法兰一2，所述支撑法兰1与支撑环配对法兰一2连接在一起，且设置有凹槽8，所述支撑环3装配在凹槽8内，所述支撑环3的外圆壁与凹槽8的底壁之间有间隙。
所述里衬法兰4上设置有焊接坡口，所述里衬法兰4与支撑法兰1采用焊接方式连接，所述支撑法兰1与支撑环配对法兰一2采用螺栓连接。
所述伸缩节5上还固定有支撑环配对法兰二10，所述支撑环配对法兰二10与支撑环配对法兰一2之间连接有软管11和固定法兰9，所述固定法兰9将软管11的两端分别固定在支撑环配对法兰一2和支撑环配对法兰二10上，所述固定法兰9与支撑环配对法兰一2和支撑环配对法兰二10采用螺栓连接。
所述凹槽8的内侧壁上设置有止动垫圈15和组合密封圈14，所述支撑环配对法兰一2与支撑法兰1的接触面上安装止动垫圈15。
水轮机组运行时，水轮机组发生震动，管体7也随之震动且发生轴向和径向运动，由于管体7上设置的伸缩节5具有沿管体7的长度方向伸缩功能，伸缩节5的一端固定在管体7随振动而相应来回伸缩，伸缩节5的另一端上设置有径向防振连接件，设置在径向防振连接件内伸缩节5的端部可在径向防振连接件内自由摆动，通过在管体上设置伸缩节5和在伸缩节5上设置的径向防振连接件，设置震动时，使与管体连接的伸缩节5具有沿管体7长度方向伸缩和沿管体7管口截面方向摆动的功能，避免了管体与设备直接硬连接，有效的分撒管体7上产生的集中应力，从而防止管体7因振动发生破碎而造成漏水，避免事故的发生，安全系数得到提高。
支撑环3固定在伸缩节5的一端口上，支撑环3装配在连接法兰上，支撑环3带动伸缩节5的端口沿沿管体7管口截面方向自由摆动，通过支撑环3固定伸缩节7和径向防振连接件通过连接法兰与里衬法兰连接，使支撑环3带动伸缩节5在径向防振连接件内摆动的同时，保证径向防振连接件的稳固性。
水轮机组运行时，伸缩节5外圆壁上设置固定有支撑环3，支撑环3安装在凹槽8内，支撑环3外圆壁与凹槽8底壁有间隙空间，伸缩节5带动支撑环3在间隙空间内自由摆动，且间隙也限制了自由摆动的范围，支撑法兰1的一端固定在里衬法兰上，支撑法兰1的另一端连接支撑环配对法兰一2，通过支撑法兰1与支撑环配对法兰一2形成的凹槽8，支撑环3设置在凹槽8内且有活动空间的间隙，从而使支撑环3带动伸缩节5可以沿管体7管口截面方向自由摆动，且拆装方便。
里衬法兰4与支撑法兰1接触面上，里衬法兰4外圆端口和内圆端口均设置焊接坡口，里衬法兰4通过焊接坡口与支撑法兰1焊接，里衬法兰4上设置焊接坡口与支撑法兰1焊接连接，增加连接的稳固性和密封性。
软管11的两端头向上凸起，凸起的部分一端夹杂在支撑环配对法兰一2和固定法兰9之间，另一端夹杂在支撑环配对法兰二10和固定法兰9之间，固定法兰9通过螺栓分别与支撑环配对法兰一2和支撑环配对法兰二10连接，安装软管11，起到备份的作用，当内部的伸缩节5破坏后，软管11能防止水发生泄漏，从而提高了安全性，且通过螺栓连接法兰的方式固定软管11，软管11破坏或者老化需要更换时，拆卸方便。
组合密封圈14，使管内的流体压力差和装置机构的弹力调整与支撑环3间隙，达到理想配合间隙和密封状态，从而防止支撑环13径向运动时，流体发生泄漏，密封性高，止动垫圈15外环上的锁定角的作用，防止松动的功能更强，且止动垫圈使用剧烈震动的地方。
实施例4
如图1-3所示，水轮机防振均压管，包括伸缩节5、管体7和用于与里衬法兰4连接的径向防振连接件，所述伸缩节5与管体7固定连接，所述径向防振连接件设置在伸缩节5上。
所述径向防振连接件包括连接法兰和支撑环3，所述支撑环3固定在伸缩节5上，所述支撑环3装配在连接法兰上，所述径向防振连接件通过连接法兰与里衬法兰4连接。
所述连接法兰包括支撑法兰1和支撑环配对法兰一2，所述支撑法兰1与支撑环配对法兰一2连接在一起，且设置有凹槽8，所述支撑环3装配在凹槽8内，所述支撑环3的外圆壁与凹槽8的底壁之间有间隙。
所述里衬法兰4上设置有焊接坡口，所述里衬法兰4与支撑法兰1采用焊接方式连接，所述支撑法兰1与支撑环配对法兰一2采用螺栓连接。
所述伸缩节5上还固定有支撑环配对法兰二10，所述支撑环配对法兰二10与支撑环配对法兰一2之间连接有软管11和固定法兰9，所述固定法兰9将软管11的两端分别固定在支撑环配对法兰一2和支撑环配对法兰二10上，所述固定法兰9与支撑环配对法兰一2和支撑环配对法兰二10采用螺栓连接。
所述凹槽8的内侧壁上设置有止动垫圈15和组合密封圈14，所述支撑环配对法兰一2与支撑法兰1的接触面上安装止动垫圈15。
所述支撑环3沿伸缩节5长度方向突出，所述突出的支撑环3内圆壁与伸缩节5紧触，所述突出的支撑环3外圆壁与支撑环配对法兰一2的内壁有间隙。
所述支撑环3的内圆环上设置有O型密封圈13和Y型密封圈6，所述支撑环3采用铜合金。
所述管体7的尾部固定有法兰16，所述法兰16上配置有螺栓，所述螺栓与法兰16之间设置止动垫圈15，所述管体7为弯管。
水轮机组运行时，水轮机组发生震动，管体7也随之震动且发生轴向和径向运动，由于管体7上设置的伸缩节5具有沿管体7的长度方向伸缩功能，伸缩节5的一端固定在管体7随振动而相应来回伸缩，伸缩节5的另一端上设置有径向防振连接件，设置在径向防振连接件内伸缩节5的端部可在径向防振连接件内自由摆动，通过在管体上设置伸缩节5和在伸缩节5上设置的径向防振连接件，设置震动时，使与管体连接的伸缩节5具有沿管体7长度方向伸缩和沿管体7管口截面方向摆动的功能，避免了管体与设备直接硬连接，有效的分撒管体7上产生的集中应力，从而防止管体7因振动发生破碎而造成漏水，避免事故的发生，安全系数得到提高。
支撑环3固定在伸缩节5的一端口上，支撑环3装配在连接法兰上，支撑环3带动伸缩节5的端口沿沿管体7管口截面方向自由摆动，通过支撑环3固定伸缩节7和径向防振连接件通过连接法兰与里衬法兰连接，使支撑环3带动伸缩节5在径向防振连接件内摆动的同时，保证径向防振连接件的稳固性。
水轮机组运行时，伸缩节5外圆壁上设置固定有支撑环3，支撑环3安装在凹槽8内，支撑环3外圆壁与凹槽8底壁有间隙空间，伸缩节5带动支撑环3在间隙空间内自由摆动，且间隙也限制了自由摆动的范围，支撑法兰1的一端固定在里衬法兰上，支撑法兰1的另一端连接支撑环配对法兰一2，通过支撑法兰1与支撑环配对法兰一2形成的凹槽8，支撑环3设置在凹槽8内且有活动空间的间隙，从而使支撑环3带动伸缩节5可以沿管体7管口截面方向自由摆动，且拆装方便。
里衬法兰4与支撑法兰1接触面上，里衬法兰4外圆端口和内圆端口均设置焊接坡口，里衬法兰4通过焊接坡口与支撑法兰1焊接，里衬法兰4上设置焊接坡口与支撑法兰1焊接连接，增加连接的稳固性和密封性。
软管11的两端头向上凸起，凸起的部分一端夹杂在支撑环配对法兰一2和固定法兰9之间，另一端夹杂在支撑环配对法兰二10和固定法兰9之间，固定法兰9通过螺栓分别与支撑环配对法兰一2和支撑环配对法兰二10连接，安装软管11，起到备份的作用，当内部的伸缩节5破坏后，软管11能防止水发生泄漏，从而提高了安全性，且通过螺栓连接法兰的方式固定软管11，软管11破坏或者老化需要更换时，拆卸方便。
组合密封圈14，使管内的流体压力差和装置机构的弹力调整与支撑环3间隙，达到理想配合间隙和密封状态，从而防止支撑环13径向运动时，流体发生泄漏，密封性高，止动垫圈15外环上的锁定角的作用，防止松动的功能更强，且止动垫圈使用剧烈震动的地方。
支撑环3的内圆环紧触伸缩管5的外圆壁，所述支撑环3与支撑环配对法兰一2接触的侧壁沿伸缩管5长度方向突出，支撑环3突出部分的外圆壁与支撑环配对法兰一2的内壁形成有间隙，支撑环3突出部分可在间隙的范围内随支撑环3可径向摆动，设置突出的支撑环3，增大支撑环3与伸缩节5的紧触面积，从而提高支撑环3与伸缩节5的稳固性，防止由于剧烈震荡或者震荡时间过久而发生松动的现象。
通过O型密封圈13的弹性和回弹性，增强密封性，从而防止泥沙流入，通过震动使伸缩节与支撑环产生的压力作用于Y型密封圈6的唇口上，起到密封的作用，由于压力的作用，Y型密封圈6具有一定的自动补偿能力，可以防止支撑环3发生翻转或者扭曲，支撑环3采用铜合金，增强承受冲击载荷，提高抗震能力。
管道7的尾部设置法兰16，方便设备的安装和拆卸，减轻工作强度，便于运输，且弯管具有方便在不同的位置安装。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.水轮机防振均压管，其特征在于：包括伸缩节（5）、管体（7）和用于与里衬法兰（4）连接的径向防振连接件，所述伸缩节（5）与管体（7）固定连接，所述径向防振连接件设置在伸缩节（5）上;
所述径向防振连接件包括连接法兰和支撑环（3），所述支撑环（3）固定在伸缩节（5）上，所述支撑环（3）装配在连接法兰上，所述径向防振连接件通过连接法兰与里衬法兰（4）连接;
所述连接法兰包括支撑法兰（1）和支撑环配对法兰一（2），所述支撑法兰（1）与支撑环配对法兰一（2）连接在一起，且设置有凹槽（8），所述支撑环（3）装配在凹槽（8）内，所述支撑环（3）的外圆壁与凹槽（8）的底壁之间有间隙。
2.如权利要求1所述的水轮机防振均压管，其特征在于：所述里衬法兰（4）上设置有焊接坡口，所述里衬法兰（4）与支撑法兰（1）采用焊接方式连接，所述支撑法兰（1）与支撑环配对法兰一（2）采用螺栓连接。
3.如权利要求1所述的水轮机防振均压管，其特征在于：所述伸缩节（5）上还固定有支撑环配对法兰二（10），所述支撑环配对法兰二（10）与支撑环配对法兰一（2）之间设置有软管（11）和固定法兰（9），所述固定法兰（9）将软管（11）的两端分别固定在支撑环配对法兰一（2）和支撑环配对法兰二（10）上，所述固定法兰（9）分别与支撑环配对法兰一（2）和支撑环配对法兰二（10）采用螺栓连接。
4.如权利要求2所述的水轮机防振均压管，其特征在于：所述凹槽（8）的内侧壁上设置有止动垫圈（15）和组合密封圈（14），所述支撑环配对法兰一（2）与支撑法兰（1）的接触面上安装止动垫圈（15）。
5.如权利要求3所述的水轮机防振均压管，其特征在于：所述支撑环（3）沿伸缩节（5）长度方向突出，所述突出的支撑环（3）内圆壁与伸缩节（5）紧触，所述突出的支撑环（3）外圆壁与支撑环配对法兰一（2）的内壁有间隙。
6.如权利要求4所述的水轮机防振均压管，其特征在于：所述支撑环（3）的内圆环上设置有O型密封圈（13）和Y型密封圈（6），所述支撑环（3）采用铜合金。
7.如权利要求1所述的水轮机防振均压管，其特征在于：所述管体（7）的尾部固定有法兰（16），所述法兰（16）上配置有螺栓，所述螺栓与法兰（16）之间设置止动垫圈（15），所述管体（7）为弯管。
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