CN108266303B - 一种灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置，包括支撑杆，在所述支撑杆两侧沿轴向设置有前、后导流翼板，在所述支撑杆任意一端或两端端面设置有至少一个凸起部，在所述支撑杆端部对应的安装座的端面上设置有与凸起部相配合的弧形槽，所述弧形槽的底部呈中部低并逐步向两端升高的斜面结构。本发明通过在支撑杆上设置导流板，以减小水流对支撑杆的冲击力，并在支撑杆的端部采用凸起部与斜面结构的弧形槽配合，以实现支撑杆在扰流作用下，能抑制支撑杆发生偏转，同时即使是在发生了一定角度偏转的情况下，能够很快的复位，以保持支撑杆处于正常运行工况，从而保证被支撑部件运行平稳，达到降低流场中流阻的目的，提高机组运行的安全稳定性。

Description

一种灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置

技术领域

本发明属于水力发电设备技术领域，特别涉及一种灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置。

背景技术

灯泡贯流机组在水中运行，由于水力影响，发电机的振动问题比较突出。发电机灯泡体在水中的支撑可靠性直接影响着发电机的性能。目前灯泡贯流发电机泡体支撑采用水平支撑与垂直支撑相结合的方式。传统的水平支撑多采用钢管结构，支撑结构两端采用固定连接，两端固定连接,不能灵活调整安装长度以及适应两端支撑处的一定偏斜,可能会造成两端预紧力不均匀,从而影响发电机的正常运行。

针对上述技术问题，中国发明专利CN201310335411.1提出了一种灯泡贯流机组水平支撑装置，该装置通过支撑杆两端采用转动连接的方式，并利用支撑杆端部弹性球形支撑座的弹性形变来达到预紧效果，两端同时施加油压，能够保持灯泡贯流机组泡体两侧受力均匀，在长时间运行过程中支撑预紧力不变，而且当发电机灯泡体受到水的冲力时，能够起到调节、缓冲作用，从而使灯泡贯流机组能够长期安全运行。

然而在上述专利的方案中我们发现，其支撑杆在流道内直接受水流的冲击，而整个支撑杆在流道中占用的空间较长且直径较大，这样造成支撑杆受到的水流冲力较大，产生的流阻较高，使得被支撑部件振动加大，影响发电机组的正常运行。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够有效减小水流对支撑杆的冲击力，从而降低支撑杆在流道内的流阻，以提高发电机组安全稳定运行的灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置，包括支撑杆，所述支撑杆两端分别与流道基础和发电机灯泡体转动连接，其特征在于：在所述支撑杆两侧沿轴向设置有前导流翼板和后导流翼板，在所述支撑杆任意一端或两端端面设置有至少一个凸起部，在所述支撑杆端部对应的安装座的端面上设置有与凸起部相配合的弧形槽，所述弧形槽的形状与凸起部随支撑杆转动的运动轨迹匹配，所述弧形槽的底部呈中部低并逐步向两端升高的斜面结构，所述支撑杆在正常运行工况时，所述支撑杆端部的凸起部置于弧形槽内最低点位置。

本发明所述的灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置，其所述弧形槽的两端部设置有与凸起部对应配合的限位斜面，所述弧形槽两端的斜面限制支撑杆转动。

本发明所述的灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置，其在所述支撑杆端部设置有销孔，在所述销孔内固定设置有销钉，所述销钉一部分置于销孔内，另一部分置于支撑杆端部外形成凸起部。

本发明所述的灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置，其所述支撑杆两侧设置的前导流翼板和后导流翼板为不对称导流板结构，所述前导流翼板靠近流体入口侧，所述前导流翼板在径向上的长度小于后导流翼板在径向上的长度。

本发明通过在支撑杆上设置导流板，以减小水流对支撑杆的冲击力，而由于支撑杆为转动连接，为了避免设置有导流板的支撑杆因转动反而造成更大流阻，本发明在支撑杆的端部采用凸起部与斜面结构的弧形槽配合，以实现支撑杆在扰流作用下，能抑制支撑杆发生偏转，同时即使是在发生了一定角度偏转的情况下，能够很快的复位，以保持支撑杆处于正常运行工况，从而保证被支撑部件运行平稳，达到降低流场中流阻的目的，提高机组运行的安全稳定性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中在安装座的端面设置弧形槽的结构示意图。

图3是图1中A-A剖视图。

图4本发明的支撑杆在扰流作用下自动调节运行工况的示意图。

图中标记：1为支撑杆，2为前导流翼板，3为后导流翼板，4为凸起部，5为安装座，6为弧形槽。

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1-4所示，一种灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置，包括支撑杆1，所述支撑杆1两端分别与流道基础和发电机灯泡体转动连接，为了增加支撑的刚度和利于过流，在所述支撑杆1两侧沿轴向设置有前导流翼板2和后导流翼板3，在所述支撑杆1任意一端或两端端面设置有至少一个凸起部4，在本实施例中，在所述支撑杆1端部设置有销孔，在所述销孔内固定设置有销钉，所述销钉一部分置于销孔内，另一部分置于支撑杆1端部外形成凸起部4，在所述支撑杆1端部对应的安装座5的端面上设置有与凸起部4相配合的弧形槽6，所述弧形槽6的形状与凸起部4随支撑杆1转动的运动轨迹匹配，所述弧形槽6的底部呈中部低并逐步向两端升高的斜面结构，所述支撑杆1在正常运行工况时，所述支撑杆1端部的凸起部4置于弧形槽6内最低点位置，所述弧形槽6的两端部设置有与凸起部4对应配合的限位斜面，所述弧形槽6两端的限位斜面限制支撑杆1转动。

其中，所述支撑杆1两侧设置的前导流翼板2和后导流翼板3为不对称导流板结构，并通过焊接的方式固定在支撑杆上，所述前导流翼板2靠近流体入口侧，所述前导流翼板2在径向上的长度小于后导流翼板3在径向上的长度，即前导流翼板宽而短，其形状类似于鱼头，后导流翼板窄而长，其形状类似于鱼尾。

本发明的工作原理是：本发明中通过在支撑杆两侧设置导流翼板，利用导流翼板降低水流对支撑杆的冲击力，但是该结构在发电机安装后，容易受到扰流影响，使得发电机运行后，因扰动存在，支撑杆两端预紧力不能克服水流冲击扭转力，导致导流翼板由正常运行工况下的水平工作状态，偏转变为被流体扰动状态下的呈一定夹角，甚至是垂直工作状态，反而增加了流阻，使得被支撑部件振动加大，影响发电机正常运行。

基于上述问题，本发明进一步对支撑杆端部的转动部进行了结构设计，通过在支撑杆的端部采用凸起部与斜面结构的弧形槽配合，对支撑杆在扰流作用下的转动受到抑制，且偏转角度越大抑制力越大，而抑制支撑杆转动的作用力主要为因支撑杆偏转而增加的预紧力，而且，当水流的扰流作用变弱或消失后，支撑杆的凸起部能够在预紧力作用下沿弧形槽移动至弧形槽的最低位置，从而使支撑杆恢复到正常工作状态。

同时，本发明中通过采用不对称结构的前、后导流翼板，当流道中扰流经过支撑杆导流板时，在扰流的作用下，前导流翼板受力较大而发生偏转，此时后导流翼板也跟随前导流翼板同时旋转，当导流板偏转一定角度后，后导流翼板受到力矩逐渐增大，从而阻止前导流翼板发生偏转，实现进一步抑制支撑杆转动且转动后能够尽快恢复到正常工作状态的目的。

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 (4)

1.一种灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置，包括支撑杆（1），所述支撑杆（1）两端分别与流道基础和发电机灯泡体转动连接，其特征在于：在所述支撑杆（1）两侧沿轴向设置有前导流翼板（2）和后导流翼板（3），在所述支撑杆（1）任意一端或两端端面设置有至少一个凸起部（4），在所述支撑杆（1）端部对应的安装座（5）的端面上设置有与凸起部（4）相配合的弧形槽（6），所述弧形槽（6）的形状与凸起部（4）随支撑杆（1）转动的运动轨迹匹配，所述弧形槽（6）的底部呈中部低并逐步向两端升高的斜面结构，所述支撑杆（1）在正常运行工况时，所述支撑杆（1）端部的凸起部（4）置于弧形槽（6）内最低点位置。

2.根据权利要求1所述的灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置，其特征在于：所述弧形槽（6）的两端部设置有与凸起部（4）对应配合的限位斜面，所述弧形槽（6）两端的斜面限制支撑杆（1）转动。

3.根据权利要求1所述的灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置，其特征在于：在所述支撑杆（1）端部设置有销孔，在所述销孔内固定设置有销钉，所述销钉一部分置于销孔内，另一部分置于支撑杆（1）端部外形成凸起部（4）。

4.根据权利要求1、2或3所述的灯泡贯流水轮发电机水平支撑的自调节导流装置，其特征在于：所述支撑杆（1）两侧设置的前导流翼板（2）和后导流翼板（3）为不对称导流板结构，所述前导流翼板（2）靠近流体入口侧，所述前导流翼板（2）在径向上的长度小于后导流翼板（3）在径向上的长度。