CN106870245A - 一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置 - Google Patents

一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置，其包括机组主轴，其一端与工作旋转接头通过连接法兰固接，机组主轴的另一端与桨叶接力器通过螺栓固接；接力器活塞，其一端嵌设在桨叶接力器的内腔中，接力器活塞的另一端与操作架通过螺栓固接；工作旋转接头，与备用旋转接头的一端通过摩擦副连接；压力油源管，其一端与备用旋转接头通过螺纹固接；接力器回油管，与桨叶接力器通过工艺孔相连通；电磁阀，设于压力油源管上；轮毂，与机组主轴通过螺栓固接；排油管，其一端与设于备用旋转接头处的出油孔相连，用于排出渗油；回油管，回油管的一端与备用旋转接头相连，回油管的另一端与回油池相连；高压输油管，与工作旋转接头通过螺纹固接。

Description

一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置
技术领域
本发明涉及一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置。
背景技术
以地球变暖为典型的有关全球规模的环境问题，已引起国际社会广泛的关注。节能减排成为了我国一项基本国策。对此，可循环利用的清洁能源水能资源的价值和地位有了显著提高，我国可开发利用的水能资源发电量为6.6亿kW，而目前已经开发的仅2.8亿kW，未开发的为3.8亿kW。因此，水力发电资源的开发与利用，存有巨大的空间。最大限度的有效开发和利用水能资源有着重要的经济和社会意义。
目前，在我国开发条件较好的中高水头水电站开发已基本完成，低水头大流量的水能资源已成为开发的主流，而相应高效的导叶-桨叶协联调节的大型KAPLAN双调节机型已成为开发应用的主流，其主要包括大型轴流转桨式和大型贯流转桨式两种机型。该类机组现阶段操作油压分两种情况：
1、导叶操作油压6.3MPa，桨叶操作油压6.3MPa；
2、导叶操作油压16MPa，桨叶操作油压6.3MPa。
无论哪一种情况，国内外产品中水轮机体内的桨叶操作油压皆为6.3MPa，这就造成水轮机和调节装置体积较大，结构复杂和辅助设备较多，价格昂贵，相应的土建投资大，漏油大、污染河流等问题。
综上所述，由于桨叶调节装置的操作油压较低，结构复杂，影响了水能资源的开发成本和利用效率。
鉴此，国内外都把大型水轮机高油压桨叶调节装置作为行业重大关键技术研发，以促进水轮机结构和控制装置以及水电站厂房结构的重大技术创新。
发明内容
发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置。
技术方案：一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置，包括
机组主轴，其一端与工作旋转接头通过连接法兰固定连接，机组主轴的另一端与桨叶接力器通过螺栓固定连接，
接力器活塞，其一端嵌设在桨叶接力器的内腔中，接力器活塞的另一端与操作架通过螺栓固定连接，
工作旋转接头，与备用旋转接头的一端通过摩擦副连接，用于将固定管路中的压力油传递至旋转接力器，
压力油源管，其一端与备用旋转接头通过螺纹固定连接，
接力器回油管，与桨叶接力器通过工艺孔相连通，
电磁阀，设于压力油源管上，用于切换油路；
轮毂，与机组主轴通过螺栓固定连接，
排油管，其一端与设于备用旋转接头处的出油孔相连，用于排出渗油；
回油管，回油管的一端与备用旋转接头相连，回油管的另一端与回油池相连；
高压输油管，与工作旋转接头通过螺纹固定连接。
进一步地，还包括位移传感器，与备用旋转接头通过螺纹固定连接。
进一步地，还包括光电传感器，与工作旋转接头通过螺纹固定连接。
进一步地，浸水传感器，与机组主轴通过点焊的方式固定连接。
进一步地，所述用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置为立式安装或卧式安装。
有益效果：本发明公开的一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置具有以下有益效果：
1.将大型水轮机桨叶电液的操作油压由6.3MPa提高到16～25MPa，体积小，重量轻，结构简单；
2.采用标准的工作旋转接头和备用旋转接头，无论从运行的可靠性，安装的简便性，参数的优越性，备件的通用性都远远优于常规的受油器结构；
3.桨叶接力器体积小，可促使水轮机轮毂比小，增大过流量，提高了水轮机的出力与效率；
4.采用了接力器回油系统(包括接力器回油管、回油管及回油池)，杜绝了压力油渗漏对河流的污染；
5.简化水工结构，节约水电站投资成本。
附图说明
图1为本发明公开的一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置的结构示意图；
其中：
1-连接法兰 2-机组主轴
3-接力器活塞 4-压力油源管
5-工作旋转接头 6-接力器回油管
7-位移传感器 8-光电传感器
9-桨叶接力器 10-电磁阀
11-备用旋转接头 12-轮毂
13-浸水传感器 14-排油管
15-回油管 16-操作架
17-高压输油管
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式详细说明。
如图1所示，一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置，包括
机组主轴2，其一端与工作旋转接头5通过连接法兰1固定连接，机组主轴2的另一端与桨叶接力器9通过螺栓固定连接，
接力器活塞3，其一端嵌设在桨叶接力器9的内腔中，接力器活塞3的另一端与操作架16通过螺栓固定连接，
工作旋转接头5，与备用旋转接头11的一端通过摩擦副连接，用于将固定管路中的压力油传递至旋转接力器，
压力油源管4，其一端与备用旋转接头11通过螺纹固定连接，
接力器回油管6，与桨叶接力器9通过工艺孔相连通，
电磁阀10，设于压力油源管4上，用于切换油路；
轮毂12，与机组主轴2通过螺栓固定连接，
排油管14，其一端与设于备用旋转接头11处的出油孔相连，用于排出渗油；
回油管15，回油管15的一端与备用旋转接头11相连，回油管15的另一端与回油池相连；
高压输油管17，与工作旋转接头5通过螺纹固定连接。
进一步地，还包括位移传感器7，与备用旋转接头11通过螺纹固定连接。
进一步地，还包括光电传感器8，与工作旋转接头5通过螺纹固定连接。
进一步地，浸水传感器13，与机组主轴2通过点焊的方式固定连接。当轮毂12内有水浸入主轴空心孔时，及时发出警报，防止故障扩大。
用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置可立式或者卧式安装，从根本上改变了大型转桨式水轮机桨叶受油器的结构，并完全克服了高油压转动密封泄露现象。
上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置，其特征在于，包括
机组主轴，其一端与工作旋转接头通过连接法兰固定连接，机组主轴的另一端与桨叶接力器通过螺栓固定连接，
接力器活塞，其一端嵌设在桨叶接力器的内腔中，接力器活塞的另一端与操作架通过螺栓固定连接，
工作旋转接头，与备用旋转接头的一端通过摩擦副连接，
压力油源管，其一端与备用旋转接头通过螺纹固定连接，
接力器回油管，与桨叶接力器通过工艺孔相连通，
电磁阀，设于压力油源管上，用于切换油路；
轮毂，与机组主轴通过螺栓固定连接，
排油管，其一端与设于备用旋转接头处的出油孔相连，用于排出渗油；
回油管，回油管的一端与备用旋转接头相连，回油管的另一端与回油池相连；
高压输油管，与工作旋转接头通过螺纹固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置，其特征在于，还包括位移传感器，与备用旋转接头通过螺纹固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置，其特征在于，还包括光电传感器，与工作旋转接头通过螺纹固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置，其特征在于，浸水传感器，与机组主轴通过点焊的方式固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置，其特征在于，所述用于大型水轮机的高油压桨叶调节装置为立式安装或卧式安装。
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