CN108005835B - 一种贯流式水轮机导叶支撑调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种贯流式水轮机导叶支撑调节装置,包括导叶以及设置在导叶两端的导叶内、外环，所述导叶两端分别通过外置式轴座总成与导叶内、外环连接；所述导叶外端的外置式轴座总成包括导叶关节轴承和导叶套筒，所述导叶内端的外置式轴座总成包括分体式导叶下端轴和导叶下支座。本发明通过导叶两端外置式轴座总成的结构设计，检修时单独拆出导叶套筒或导叶下支座就可进行相应的轴承、轴套及密封件的检修更换，可有效解决导叶轴径密封、导叶上下轴承的机坑内检修更换问题，而且导叶轴径处设置导叶关节轴承，可有效补偿导叶内外环的轴孔加工误差、机组安装误差、机组受力变形等可能与设计理论存在的偏差量，从而减小制造安装难度，有效防止导叶卡死。

Description

一种贯流式水轮机导叶支撑调节装置

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导叶支撑调节装置。

背景技术

贯流式水轮机为卧轴布置型式，其活动导叶为锥形结构，采用导叶内、外环双支点支撑结构。导叶支撑轴孔同轴度及导叶端面间隙为重要的安装质量考核指标，既要确保导叶动作灵活，又须满足导叶漏水量要求。

现有贯流式水轮机机组尺寸较大。一方面，导叶内外环因尺寸过大不能实现导叶轴孔同镗；另一方面，机组尺寸过大造成刚性相对较差，所以贯流式水轮机导叶端面间隙的调整与维持至关重要。

贯流式水轮机导水机构是整个机组轴系的基础之一，拆除导水机构就必须将机组全部解体。除机组扩大性大修外，导水机构不会吊出机坑检修。因此，机组导叶轴套、导叶密封等易损件的更换及导叶磨蚀拆出修复与回装等检修工作需保证能在导水机构不整体吊出机坑的前提下进行。

现有导叶支撑及端面间隙调整方式主要是导叶内、外端均采用轴套支撑，并在外端设置调节垫片，工地配加工并固定导叶端面间隙。该方案中，由于导叶内、外环轴孔同轴度偏差的影响，双轴套结构易导致导叶动作不灵活，甚至卡阻，轴套易磨损，使用寿命短。导叶内端轴套及密封件布置在导叶体内，更换不方便，甚至会因为更换轴套致使导叶本体损伤，增加检修工作量及周期。而且调整垫片结构需工地配加工，且无法满足吊装变形后进行导叶端面间隙二次调整的需要，可见该结构增加了工地调节工作量，适应性较差。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种便于检修，能够有效减小安装难度，并防止导叶卡阻的贯流式水轮机导叶支撑调节装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种贯流式水轮机导叶支撑调节装置,包括导叶以及设置在导叶两端的导叶内环和导叶外环，其特征在于：所述导叶两端分别通过外置式轴座总成与导叶内环和导叶外环连接；

所述导叶外端的外置式轴座总成包括导叶关节轴承和导叶套筒，所述导叶关节轴承固定设置在导叶套筒内，所述导叶关节轴承套接在导叶的轴径处，所述导叶套筒通过端面间隙调整机构与导叶外环连接，所述端面间隙调整机构用于调整导叶端面与导叶内、外环之间的间隙d；

所述导叶内端的外置式轴座总成包括分体式导叶下端轴和导叶下支座，所述导叶下支座与导叶内环连接，所述分体式导叶下端轴设置在导叶下支座内，且与导叶内端连接。

本发明所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其在所述导叶关节轴承上设置有限位卡环，所述限位卡环卡接在导叶轴径的环槽内，所述限位卡环用于对导叶与导叶关节轴承的轴向位置限位，所述导叶、导叶关节轴承以及导叶套筒连接为整体结构，并在端面间隙调整机构作用下整体沿轴向移动，以调整导叶端面间隙d。

本发明所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其所述端面间隙调整机构包括调整螺套、辅助顶起螺栓以及套筒把合螺栓，所述调整螺套为带中心通孔的外螺纹结构，所述调整螺套螺纹连接在导叶套筒边缘部的安装螺孔内，所述套筒把合螺栓穿过调整螺套的中心通孔，并与导叶外环上设置的螺孔螺纹连接，所述辅助顶起螺栓螺纹连接在导叶套筒边缘部其他的安装螺孔内，且辅助顶起螺栓的底部端面抵靠在导叶外环的外壁面上，所述导叶套筒与导叶外环之间预留有一定调节间距D，通过调节调整螺套与导叶套筒的配合长度来调整导叶套筒的轴向位置。

本发明所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其在所述分体式导叶下端轴与导叶下支座之间设置有导叶下端轴自润滑轴套，所述导叶下端轴自润滑轴套嵌装在导叶下支座内壁。

本发明所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其所述导叶下支座通过下支座调节机构与导叶内环连接，所述下支座调节机构包括导叶下支座顶起螺栓和导叶下支座把合螺栓，所述导叶下支座把合螺栓穿过导叶下支座边缘部的安装通孔并螺纹连接在导叶内环的对应螺孔中，所述导叶下支座顶起螺栓螺纹连接在导叶下支座边缘部的安装螺孔内，且导叶下支座顶起螺栓的底部端面抵靠在导叶内环的外壁面上。

本发明所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其在所述导叶下支座上设置有排水检漏孔，在所述排水检漏孔处设置有螺塞。

本发明所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其在所述导叶套筒与导叶的轴径之间设置有两道密封结构，在所述导叶套筒内部设置有排水通道，所述排水通道的进水口设置在两道密封结构之间，其出水口与排水管路连通。

本发明通过导叶两端均采用外置式轴座总成的结构设计，检修时单独拆出导叶套筒或导叶下支座就可以进行相应的轴承（轴套）及密封件的检修更换，可有效解决导叶轴径密封、导叶上下轴承的机坑内检修更换问题，而且导叶轴径处设置导叶关节轴承，可有效补偿导叶内外环的轴孔加工误差、机组安装误差、机组受力变形等可能与设计理论存在的偏差量，从而减小制造安装难度，有效防止导叶卡死。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A部放大图。

图3是图1中B部放大图。

图中标记：1为导叶，2为导叶内环，3为导叶外环，4为导叶关节轴承，5为导叶套筒，6为分体式导叶下端轴，7为导叶下支座，8为限位卡环，9为调整螺套，10为辅助顶起螺栓，11为套筒把合螺栓，12为中心通孔，13为导叶下端轴自润滑轴套，14为导叶下支座顶起螺栓，15为导叶下支座把合螺栓，16为螺塞，17为密封结构，18为排水通道，19为排水管路，20为拉紧螺栓。

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1所示，一种贯流式水轮机导叶支撑调节装置,包括导叶1以及设置在导叶1两端的导叶内环2和导叶外环3，所述导叶1两端分别通过外置式轴座总成与导叶内环2和导叶外环3连接。

如图2所示，所述导叶1外端的外置式轴座总成包括导叶关节轴承4和导叶套筒5，所述导叶关节轴承4固定设置在导叶套筒5内，所述导叶关节轴承4套接在导叶1的轴径处，在所述导叶关节轴承4上设置有限位卡环8，所述限位卡环8卡接在导叶1轴径的环槽内，所述限位卡环8用于对导叶1与导叶关节轴承4的轴向位置限位，所述导叶1、导叶关节轴承4以及导叶套筒5连接为整体结构，所述导叶套筒5通过端面间隙调整机构与导叶外环3连接，所述端面间隙调整机构用于调整导叶1端面与导叶内、外环之间的间隙d，即调整导叶套筒的轴向位置即可达到调整导叶端面间隙的目的。

在本实施例中，所述端面间隙调整机构包括调整螺套9、辅助顶起螺栓10以及套筒把合螺栓11，所述调整螺套9为带中心通孔12的外螺纹结构，所述调整螺套为细牙螺纹，以保证导叶端面间隙的精确度，所述调整螺套9螺纹连接在导叶套筒5边缘部的安装螺孔内，所述套筒把合螺栓11穿过调整螺套9的中心通孔12，并与导叶外环3上设置的螺孔螺纹连接，所述辅助顶起螺栓10螺纹连接在导叶套筒5边缘部其他的安装螺孔内，且辅助顶起螺栓10的底部端面抵靠在导叶外环3的外壁面上，所述导叶套筒5与导叶外环3之间预留有一定调节间距D，通过调节调整螺套9与导叶套筒5的配合长度来调整导叶套筒5的轴向位置。

其中，在所述导叶套筒5与导叶1的轴径之间设置有两道密封结构17，在所述导叶套筒5内部设置有排水通道18，所述排水通道18的进水口设置在两道密封结构17之间，其出水口与排水管路19连通。本发明采用封/排结合的双重零泄漏密封结构设计，不仅可以防止机坑内漏水，改善厂房环境，更重要的是防止漏水对导叶关节轴承的腐蚀。

如图3所示，所述导叶1内端的外置式轴座总成包括分体式导叶下端轴6和导叶下支座7，所述导叶下支座7与导叶内环2连接，所述分体式导叶下端轴6设置在导叶下支座7内，且通过拉紧螺栓20与导叶1内端连接，若导叶发生了磨蚀需要拆出修复，仅需要拆除导叶套筒及导叶下支座后，再拆除导叶下端轴就可从流道内吊出导叶，在所述分体式导叶下端轴6与导叶下支座7之间设置有导叶下端轴自润滑轴套13，所述导叶下端轴自润滑轴套13嵌装在导叶下支座7内壁，在所述导叶下支座7上设置有排水检漏孔，在所述排水检漏孔处设置有螺塞16，其可定期检查下端轴处动密封的漏水情况，即使该出有渗漏，也不会滴落至机舱内，恶化机舱内环境。

其中，所述导叶下支座7通过下支座调节机构与导叶内环2连接，所述下支座调节机构包括导叶下支座顶起螺栓14和导叶下支座把合螺栓15，所述导叶下支座把合螺栓15穿过导叶下支座7边缘部的安装通孔并螺纹连接在导叶内环2的对应螺孔中，所述导叶下支座顶起螺栓14螺纹连接在导叶下支座7边缘部的安装螺孔内，且导叶下支座顶起螺栓14的底部端面抵靠在导叶内环2的外壁面上。

本发明对导叶端面间隙进行调整时，仅需通过专用工具调整螺套与导叶套筒的配合长度来调整轴套的轴向位置。调整好后顶紧导叶套筒的辅助顶起螺栓防止螺套螺纹松动，然后拧紧套筒及下支座的把合螺栓，完成导叶轴向固定。该调整方式的最大优势在于：导叶端面间隙首次调整一般在安装间内完成，导水机构吊装过程中的结构微量变形、机组运行过程中机组受力及应力释放变形、导叶修复后回装等情况下现有技术中垫片调整方式不能进行二次调整，而本发明采用螺纹调整方式可进行二次调整。

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导叶支撑调节装置,包括导叶（1）以及设置在导叶（1）两端的导叶内环（2）和导叶外环（3），其特征在于：所述导叶（1）两端分别通过外置式轴座总成与导叶内环（2）和导叶外环（3）连接；

所述导叶（1）外端的外置式轴座总成包括导叶关节轴承（4）和导叶套筒（5），所述导叶关节轴承（4）固定设置在导叶套筒（5）内，所述导叶关节轴承（4）套接在导叶（1）的轴径处，所述导叶套筒（5）通过端面间隙调整机构与导叶外环（3）连接，所述端面间隙调整机构用于调整导叶（1）端面与导叶内、外环之间的间隙d；

所述导叶（1）内端的外置式轴座总成包括分体式导叶下端轴（6）和导叶下支座（7），所述导叶下支座（7）与导叶内环（2）连接，所述分体式导叶下端轴（6）设置在导叶下支座（7）内，且与导叶（1）内端连接。

2.根据权利要求1所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其特征在于：在所述导叶关节轴承（4）上设置有限位卡环（8），所述限位卡环（8）卡接在导叶（1）轴径的环槽内，所述限位卡环（8）用于对导叶（1）与导叶关节轴承（4）的轴向位置限位，所述导叶（1）、导叶关节轴承（4）以及导叶套筒（5）连接为整体结构，并在端面间隙调整机构作用下整体沿轴向移动，以调整导叶（1）端面间隙d。

3.根据权利要求1所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其特征在于：所述端面间隙调整机构包括调整螺套（9）、辅助顶起螺栓（10）以及套筒把合螺栓（11），所述调整螺套（9）为带中心通孔（12）的外螺纹结构，所述调整螺套（9）螺纹连接在导叶套筒（5）边缘部的部分安装螺孔内，所述套筒把合螺栓（11）穿过调整螺套（9）的中心通孔（12），并与导叶外环（3）上设置的螺孔螺纹连接，所述辅助顶起螺栓（10）螺纹连接在导叶套筒（5）边缘部其他的安装螺孔内，且辅助顶起螺栓（10）的底部端面抵靠在导叶外环（3）的外壁面上，所述导叶套筒（5）与导叶外环（3）之间预留有一定调节间距D，通过调节调整螺套（9）与导叶套筒（5）的配合长度来调整导叶套筒（5）的轴向位置。

4.根据权利要求1所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其特征在于：在所述分体式导叶下端轴（6）与导叶下支座（7）之间设置有导叶下端轴自润滑轴套（13），所述导叶下端轴自润滑轴套（13）嵌装在导叶下支座（7）内壁。

5.根据权利要求1所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其特征在于：所述导叶下支座（7）通过下支座调节机构与导叶内环（2）连接，所述下支座调节机构包括导叶下支座顶起螺栓（14）和导叶下支座把合螺栓（15），所述导叶下支座把合螺栓（15）穿过导叶下支座（7）边缘部的安装通孔并螺纹连接在导叶内环（2）的对应螺孔中，所述导叶下支座顶起螺栓（14）螺纹连接在导叶下支座（7）边缘部的安装螺孔内，且导叶下支座顶起螺栓（14）的底部端面抵靠在导叶内环（2）的外壁面上。

6.根据权利要求1所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其特征在于：在所述导叶下支座（7）上设置有排水检漏孔，在所述排水检漏孔处设置有螺塞（16）。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的贯流式水轮机导叶支撑调节装置，其特征在于：在所述导叶套筒（5）与导叶（1）的轴径之间设置有两道密封结构（17），在所述导叶套筒（5）内部设置有排水通道（18），所述排水通道（18）的进水口设置在两道密封结构（17）之间，其出水口与排水管路（19）连通。