CN107893727B - 一种贯流式水轮机补偿结构 - Google Patents

一种贯流式水轮机补偿结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种贯流式水轮机补偿结构，包括补偿节，所述补偿节通过连接件固定连接在尾水管法兰上，所述补偿节由靠上游侧的轴向段部分和靠下游侧的径向段部分组成，所述补偿节的径向段部分通过连接件固定在尾水管法兰上，在所述补偿节的轴向段部分上设置有用于调节并约束转轮室与补偿节之间的圆周径向间隙的调整机构。本发明通过补偿节的结构设计，在其与转轮室对应的轴向段部分设置调整机构，通过调整机构对补偿节与转轮室之间的径向间隙进行调整并对转轮室下游侧进行了径向约束，从而保证了补偿节与转轮室径向间隙及密封压缩量的均匀性，有效提高了密封的可靠性及转轮室的稳定性。

Description

一种贯流式水轮机补偿结构
技术领域
本发明属于水轮机设计技术领域，特别涉及一种贯流式水轮机补偿结构。
背景技术
在贯流式水轮机中，为消除安装误差及热胀冷缩对转轮室正常装配和运行所带来的不利影响，一般在转轮室下游侧与尾水管之间设置10～20mm轴向间隙。贯流式水轮机补偿节用于转轮室下游侧与尾水管之间的联接，以保证转轮室下游端的密封性。
如图1所示，现有贯流式水轮机补偿节主要采用双环板角密封结构，大环板15把合在尾水管法兰2上，用以补偿转轮室3与尾水管之间的轴向间隙，大环板15上游侧设置角密封16及密封压环17，用于补偿节1与转轮室3之间的密封。由于贯流式水轮机转轮室为大型环形薄壁部件，其刚性相对较差，且在机组运行过程中需承受水力振动，造成补偿节密封可靠性较差，经常出现漏水，而且转轮室运行不够稳定；此外，用于固定大环板的把合螺栓容易断裂，影响机组安全稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够保证补偿节与转轮室径向间隙及密封压缩量的均匀性，并对转轮室下游端进行径向约束，大幅降低转轮室的振动，提升机组运行的安全性及稳定性的贯流式水轮机补偿结构。
本发明的技术方案是这样实现的：一种贯流式水轮机补偿结构，包括补偿节，所述补偿节通过连接件固定连接在尾水管法兰上，其特征在于：所述补偿节由靠上游侧的轴向段部分和靠下游侧的径向段部分组成，所述补偿节的径向段部分通过连接件固定在尾水管法兰上，在所述补偿节的轴向段部分上设置有用于调节并约束转轮室与补偿节之间的圆周径向间隙的调整机构。
本发明所述的贯流式水轮机补偿结构，其所述调整机构包括顶起调整螺栓、锁紧螺母以及在所述补偿节的轴向段部分圆周方向设置的径向螺孔，所述顶起调整螺栓螺纹连接在径向螺孔内，且顶起调整螺栓的下端部抵靠在转轮室外周壁上，所述锁紧螺母设置在补偿节的轴向段部分外周且与顶起调整螺栓螺纹连接，通过转动顶起调整螺栓调整转轮室与补偿节之间的圆周径向间隙均匀，并通过锁紧螺母将转轮室与补偿节之间的相对位置锁紧，对转轮室进行径向约束。
本发明所述的贯流式水轮机补偿结构，其在所述转轮室与补偿节的轴向段部分之间设置有密封组件，所述密封组件包括至少两道环形密封圈，在所述补偿节的轴向段部分内侧设置有排水环槽，所述排水环槽设置在两道环形密封圈之间，所述排水环槽与补偿节的轴向段部分上设置的排水孔连通，所述排水环槽用于收集靠近下游侧的环形密封圈存在的渗漏水，并通过排水孔将渗漏水排出。
本发明所述的贯流式水轮机补偿结构，其所述密封组件由从上游侧向下游侧方向依次布置的第一道环形密封圈、第二道环形密封圈以及第三道环形密封圈组成，所述排水环槽设置在第一道环形密封圈和第二道环形密封圈之间，并用于收集第三道环形密封圈和第二道环形密封圈存在的渗漏水。
本发明所述的贯流式水轮机补偿结构，其在所述补偿节的径向段部分与尾水管法兰之间设置有至少一道环形密封圈，所述环形密封圈设置在补偿节的径向段部分把合面设置的密封槽内。
本发明所述的贯流式水轮机补偿结构，其所述补偿节通过补偿节把合螺栓把合固定在尾水管法兰上，在所述补偿节的径向段部分外缘设置有限位机构，所述限位机构固定连接在尾水管法兰上，并对补偿节径向进行约束，所述转轮室作用于补偿节上的径向力通过限位机构传递至尾水管法兰上，所述补偿节把合螺栓不承受剪切力。
本发明所述的贯流式水轮机补偿结构，其所述限位机构包括限位板和卡环，所述限位板通过卡环与尾水管法兰固定连接，所述限位板与补偿节的径向段部分外缘紧密接触。
本发明所述的贯流式水轮机补偿结构，其在所述尾水管法兰上设置有用于安装卡环的卡环槽，所述卡环部分置于卡环槽内，并通过卡环把合螺栓把合固定在尾水管法兰上，所述卡环与卡环槽外缘紧密接触，调整限位板与补偿节的径向段部分外缘紧密接触后，将限位板焊接固定在卡环上。
本发明通过补偿节的结构设计，在其与转轮室对应的轴向段部分设置调整机构，通过调整机构对补偿节与转轮室之间的径向间隙进行调整并对转轮室下游侧进行了径向约束，从而保证了补偿节与转轮室径向间隙及密封压缩量的均匀性，有效提高了密封的可靠性及转轮室的稳定性。
附图说明
图1是现有贯流式水轮机补偿结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图中标记：1为补偿节，1a为轴向段部分，1b为径向段部分，2为尾水管法兰，3为转轮室，4为顶起调整螺栓，5为锁紧螺母，6为径向螺孔，7为排水环槽，8为排水孔，9a为第一道环形密封圈，9b为第二道环形密封圈，9c为第三道环形密封圈，10为补偿节把合螺栓，11为限位板，12为卡环，13为卡环槽，14为卡环把合螺栓，15为大环板，16为角密封，17为密封压环。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示，一种贯流式水轮机补偿结构，包括补偿节1，所述补偿节1由靠上游侧的轴向段部分1a和靠下游侧的径向段部分1b组成且径向分瓣，其截面整体呈L型，所述补偿节1的径向段部分1b通过连接件固定在尾水管法兰2上，在所述补偿节1的径向段部分1b与尾水管法兰2之间设置有两道环形密封圈，所述环形密封圈设置在补偿节1的径向段部分1b把合面设置的密封槽内，确保了密封的可靠性，有效解决了原密封槽设置在尾水管法兰9上，因打磨尾水管法兰平面度造成密封槽尺寸不易保证，从而影响密封性能的问题，保证了密封性能；在所述补偿节1的轴向段部分1a上设置有用于调节并约束转轮室3与补偿节1之间的圆周径向间隙的调整机构，所述调整机构包括顶起调整螺栓4、锁紧螺母5以及在所述补偿节1的轴向段部分1a圆周方向设置的径向螺孔6，所述顶起调整螺栓4螺纹连接在径向螺孔6内，且顶起调整螺栓4的下端部抵靠在转轮室3外周壁上，所述锁紧螺母5设置在补偿节1的轴向段部分1a外周且与顶起调整螺栓4螺纹连接，通过转动顶起调整螺栓4调整转轮室3与补偿节1之间的圆周径向间隙均匀，以保证转轮室与补偿节之间密封的可靠性，在径向间隙调整合格后，通过锁紧螺母5将转轮室3与补偿节1之间的相对位置锁紧，对转轮室3进行径向约束。
其中，在所述转轮室3与补偿节1的轴向段部分1a之间设置有密封组件，所述密封组件位于顶起调整螺栓4的下游侧，所述密封组件包括至少两道环形密封圈，在所述补偿节1的轴向段部分1a内侧设置有排水环槽7，所述排水环槽7设置在两道环形密封圈之间，所述排水环槽7与补偿节1的轴向段部分1a上设置的排水孔8连通，所述排水环槽7用于收集靠近下游侧的环形密封圈存在的渗漏水，并通过排水孔8将渗漏水排出，其采用排堵结合的方案，成功解决了补偿节与转轮室之间的密封问题，确保了补偿节密封的可靠性。在本实施例中，所述密封组件由从上游侧向下游侧方向依次布置的第一道环形密封圈9a、第二道环形密封圈9b以及第三道环形密封圈9c组成，用于安装三道环形密封圈的密封槽设置在转轮室上，所述排水环槽7设置在第一道环形密封圈9a和第二道环形密封圈9b之间，并用于收集第三道环形密封圈9c和第二道环形密封圈9b存在的渗漏水。
其中，所述补偿节1通过补偿节把合螺栓10把合固定在尾水管法兰2上，在所述补偿节1的径向段部分1b外缘设置有限位机构，所述限位机构固定连接在尾水管法兰2上，并对补偿节1径向进行约束，所述转轮室3作用于补偿节1上的径向力通过限位机构传递至尾水管法兰2上，所述补偿节把合螺栓10不承受剪切力，有效消除补偿节把合螺栓断裂的隐患，提高了机组运行的安全性，所述限位机构包括限位板11和卡环12，所述限位板11通过卡环12与尾水管法兰2固定连接，所述限位板11与补偿节1的径向段部分1b外缘紧密接触。
在本实施例中，在所述尾水管法兰2上设置有用于安装卡环12的卡环槽13，所述卡环12部分置于卡环槽13内，并通过卡环把合螺栓14把合固定在尾水管法兰2上，所述卡环12与卡环槽13外缘紧密接触，调整限位板11与补偿节1的径向段部分1b外缘紧密接触后，将限位板11焊接固定在卡环12上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种贯流式水轮机补偿结构，包括补偿节（1），所述补偿节（1）通过连接件固定连接在尾水管法兰（2）上，其特征在于：所述补偿节（1）由靠上游侧的轴向段部分（1a）和靠下游侧的径向段部分（1b）组成，所述补偿节（1）的径向段部分（1b）通过连接件固定在尾水管法兰（2）上，在所述补偿节（1）的轴向段部分（1a）上设置有用于调节并约束转轮室（3）与补偿节（1）之间的圆周径向间隙的调整机构；在所述转轮室（3）与补偿节（1）的轴向段部分（1a）之间设置有密封组件，所述密封组件包括至少两道环形密封圈，在所述补偿节（1）的轴向段部分（1a）内侧设置有排水环槽（7），所述排水环槽（7）设置在两道环形密封圈之间，所述排水环槽（7）与补偿节（1）的轴向段部分（1a）上设置的排水孔（8）连通，所述排水环槽（7）用于收集靠近下游侧的环形密封圈存在的渗漏水，并通过排水孔（8）将渗漏水排出。
2.根据权利要求1所述的贯流式水轮机补偿结构，其特征在于：所述调整机构包括顶起调整螺栓（4）、锁紧螺母（5）以及在所述补偿节（1）的轴向段部分（1a）圆周方向设置的径向螺孔（6），所述顶起调整螺栓（4）螺纹连接在径向螺孔（6）内，且顶起调整螺栓（4）的下端部抵靠在转轮室（3）外周壁上，所述锁紧螺母（5）设置在补偿节（1）的轴向段部分（1a）外周且与顶起调整螺栓（4）螺纹连接，通过转动顶起调整螺栓（4）调整转轮室（3）与补偿节（1）之间的圆周径向间隙均匀，并通过锁紧螺母（5）将转轮室（3）与补偿节（1）之间的相对位置锁紧，对转轮室（3）进行径向约束。
3.根据权利要求1所述的贯流式水轮机补偿结构，其特征在于：所述密封组件由从上游侧向下游侧方向依次布置的第一道环形密封圈（9a）、第二道环形密封圈（9b）以及第三道环形密封圈（9c）组成，所述排水环槽（7）设置在第一道环形密封圈（9a）和第二道环形密封圈（9b）之间，并用于收集第三道环形密封圈（9c）和第二道环形密封圈（9b）存在的渗漏水。
4.根据权利要求1所述的贯流式水轮机补偿结构，其特征在于：在所述补偿节（1）的径向段部分（1b）与尾水管法兰（2）之间设置有至少一道环形密封圈，所述环形密封圈设置在补偿节（1）的径向段部分（1b）把合面设置的密封槽内。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的贯流式水轮机补偿结构，其特征在于：所述补偿节（1）通过补偿节把合螺栓（10）把合固定在尾水管法兰（2）上，在所述补偿节（1）的径向段部分（1b）外缘设置有限位机构，所述限位机构固定连接在尾水管法兰（2）上，并对补偿节（1）径向进行约束，所述转轮室（3）作用于补偿节（1）上的径向力通过限位机构传递至尾水管法兰（2）上，所述补偿节把合螺栓（10）不承受剪切力。
6.根据权利要求5所述的贯流式水轮机补偿结构，其特征在于：所述限位机构包括限位板（11）和卡环（12），所述限位板（11）通过卡环（12）与尾水管法兰（2）固定连接，所述限位板（11）与补偿节（1）的径向段部分（1b）外缘紧密接触。
7.根据权利要求6所述的贯流式水轮机补偿结构，其特征在于：在所述尾水管法兰（2）上设置有用于安装卡环（12）的卡环槽（13），所述卡环（12）部分置于卡环槽（13）内，并通过卡环把合螺栓（14）把合固定在尾水管法兰（2）上，所述卡环（12）与卡环槽（13）外缘紧密接触，调整限位板（11）与补偿节（1）的径向段部分（1b）外缘紧密接触后，将限位板（11）焊接固定在卡环（12）上。
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