CN203050980U

CN203050980U - 闸门内水轮发电机

Info

Publication number: CN203050980U
Application number: CN 201320013834
Authority: CN
Inventors: 张琼平; 王俐娟; 陈明; 陈雄; 李哲明
Original assignee: China Chang Jiang Energy Group Corp
Current assignee: China Chang Jiang Energy Group Corp
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2023-01-11

Abstract

本实用新型涉及闸门内水轮发电机，结构为进水管上法兰固定在闸门上，下法兰与座环联接并固定于闸门上；座环下法兰与导水机构的外配水环上法兰用联接，导水机构的外配水环下法兰与转轮室上法兰联接并固定于闸门上，转轮室下法兰与尾水管联接，转轮室内安装的转轮与水轮机主轴联接后与发电机主轴连接；一个水导轴承通过主轴密封与座环内环连接，另二个固定于闸门上；导叶控制机构的调速杆一端与导水机构的控制环连接，另一端与接力器连接；桨叶安装在转轮上；桨叶操作机构的操作杆一端与转轮内的操作架连接，一端与两根接高压油管连接，高压油管穿过水轮机主轴和发电机主轴与外部的调速器连接。本实用新型工程简单，成本低廉，为开发利用大型闸门内发电奠定了基础。

Description

闸门内水轮发电机

技术领域

本实用新型适用于水利工程，具体涉及的是闸门内水轮发电机。

背景技术

目前国内不同型号的水轮发电机组非常多，但是在闸门内安装水轮发电机组发电还是空白，大型闸门国内非常多，可充分利用这个资源。

发明内容

本实用新型的目的是为了开发闸门上可利用资源。水轮发电机可在闸门开启、关闭时均可发电。本实用新型具有投资少，不占用任何湖泊、水库、土地等不可再生的资源却能带来清洁的电力资源。

本实用新型主要是通过以下技术方案实现的：

闸门内水轮发电机，包括进水管、座环、导水机构、转轮室、尾水管、转轮、水轮机主轴、三个水导轴承、桨叶、发电机、主轴密封、导叶控制机构、桨叶操作机构。其特征在于：进水管上法兰与闸门内壁上支撑联接，进水管下法兰与座环联接并固定于闸门内壁上，座环下法兰与导水机构的外配水环上法兰联接，导水机构的外配水环下法兰与转轮室上法兰联接并固定于闸门内壁支撑上，转轮室下法兰与尾水管联接；转轮室内安装的转轮与水轮机主轴联接后与发电机主轴连接形成转动部分；一个水导轴承通过主轴密封与座环内环连接，另二个分别固定于闸门内的支撑上；导叶控制机构的调速杆一端与导水机构的控制环连接，另一端与闸门平台上的接力器连接，外部的调速器压力油通过油管分别接至接力器活塞缸两腔上，使活塞的直线运动带动调速杆的转动，调速杆转动带动控制环转动实现控制导叶的开度；桨叶安装在转轮上；桨叶操作机构由操作杆和高压油管组成，操作杆一端与转轮内的操作架连接，另一端与两根高压油管连接，高压油管穿过水轮机主轴和发电机主轴与外部的调速器连接，调速器的压力油通过高压油管分别进到操作架的上、下腔使操作架上下运动带动转轮内的转臂、连杆运动使桨叶转动达到控制桨叶的角度。

水轮机装在闸门箱型体内，无需任何引水工程，利用闸门上水质门、检修门、应急门等，无论闸门升、降均可使水轮发电机发电。

水轮机为立式前轴伸转浆，轴系长，整个水轮机都在水下，中控室和变压器置于闸门顶部。

水流从可调整高度的进水口进入，流经下部转轮室，经尾水管流入河流。

水流进入本实用新型的进水管、转轮室，进入转轮，本实用新型将水的势能转变为机械能，机械能通过主轴到发电机转变为电能。

本实用新型在正常水位、洪水水位之间可调整水轮机导叶开度和桨叶角度，以适应不同水位时的过流量，导水机构行程与桨叶转动角度协联，使水轮机始终保持在最优工况下工作。

本实用新型是一种工程简单，成本低廉，有效利用水利资源的水力发电工程。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的侧视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的说明：

如图1、图2所示，本实用新型包括进水管1、座环2、导水机构3、转轮室4、尾水管5、转轮6、桨叶7、三个水导轴承8、主轴密封9、水轮机主轴10、导叶控制机构11、桨叶操作机构12、发电机13。进水管1上法兰与闸门内壁上支撑用螺栓联接，进水管1下法兰与座环2用螺栓联接并固定于闸门内壁上，座环2下法兰与导水机构3的外配水环上法兰用螺栓联接，导水机构3的外配水环下法兰与转轮室4上法兰用螺栓联接并固定于闸门内壁支撑上，转轮室4下法兰与尾水管5用螺栓联接，形成水轮机固定的外流道；转轮室4内安装的转轮6与水轮机主轴10用联轴螺栓和传递扭矩的径向销联接后与发电机13的主轴连接形成转动部分；一个水导轴承8既与主轴密封9又与座环2的内环用螺栓连接，另二个分别固定于闸门内的支撑上；导叶控制机构11的操作杆一端与导水机构3的控制环连接，另一端与闸门平台上的接力器连接，外部的调速器压力油通过油管分别接至接力器的活塞缸两腔上，使活塞的直线运动带动调速杆的转动，调速杆转动带动控制环转动达到控制导叶的开度；桨叶7安装在转轮6上；桨叶操作机构12的操作杆一端与转轮6上的操作架连接，另一端与两根高压油管连接，高压油管穿过水轮机主轴10和发电机13的主轴与外部的调速器连接，调速器的压力油通过高压油管分别进到操作架的上、下腔使操作架上下运动带动转轮内的转臂、连杆运动使桨叶7转动达到控制桨叶的角度。

1、未安装本实用新型前

a.在正常水量时，水流通过水质门进入闸门内，应急门则阻断水流。b.在洪水水量时，水质门关闭，检修门和应急门打开。

2、安装本实用新型的后

a.正常水量时，所有水量都强制流向水轮机的进水管，经本实用新型后到尾水管泄出，此时本实用新型处于运行发电。

b.水量在正常水量与洪水水量之间时，闸门上的水质门打开，此时进水管和水质门的水量都流向转轮室，并且进入转轮室的流量大于泄水孔的流量，本实用新型继续发电。

c、当水量达到洪水水量时，此时利用卷扬机提升本实用新型，本实用新型仍然发电。

本实用新型的轴系长，整个转轮部分都在水下，其固定部分固定于闸门内。可根据正常水量、介于正常水量与洪水水量之间、洪水水量不同的水量，调整进入水轮机转轮的水量使水轮发电机正常发电。

导叶控制机构是调整导叶开度，控制进入转轮的流量，桨叶操作机构是调整桨叶角度与导叶开度协联使水轮机转轮处于优工况下运行。

4.应用实例

本实用新型已应用在美国B. Everett Jordan Hydroelectric Project上。

4.1本实用新型的技术参数：

水轮机：GT550-LZ-165 立式轴流调浆

转轮直径:1650 mm

额定转速：327.3rpm

飞逸转速：675 rpm

水头范围: 15.85-16.96 m (52-55 ft)

流量范围：5.66-15.57 m3/s （200-550 cfs)

水轮机最大出力：2230 kW

发电机：SF2100-22/2150

额定电压：4160

功率因数：0.9

频率：60 Hz

4.2水轮发电机运行性能表

本实用新型由于轴伸贯流式机组的导水机构呈锥形布置，连杆的运行是空间立体运动，剪断销的受力复杂，有剪切力，还有一定的扭矩，很容易发生剪断。因此，在导水机构的设计上没有采用传统的平面传动而改进为球铰结构，球铰采用标准关节轴承，使连杆球铰具有一定的自调心作用，可对导水机构在制造、安装过程中产生的偏差进行一定的补偿。控制环为滚动摩擦环轴承结构。在控制环的滑动面上设有钢球，钢球之间灌满润滑脂，使控制环具有小的摩擦力矩，保证控制环动作灵活。

轴系较长，采用三个水导轴承，增加了支点，改善了轴系长的稳定性。

Claims

1.闸门内水轮发电机，包括进水管、座环、导水机构、转轮室、尾水管、转轮、水轮机主轴、三个水导轴承、桨叶、发电机、主轴密封、导叶控制机构、桨叶操作机构，其特征在于：进水管上法兰与闸门内壁上支撑联接，进水管下法兰与座环联接并固定于闸门内壁上，座环下法兰与导水机构的外配水环上法兰联接，导水机构的外配水环下法兰与转轮室上法兰联接并固定于闸门内壁支撑上，转轮室下法兰与尾水管联接，转轮室内安装的转轮与水轮机主轴联接后与发电机主轴连接形成转动部分；一个水导轴承通过主轴密封与座环内环连接，另二个分别固定于闸门内的支撑上；导叶控制机构的调速杆一端与导水机构的控制环连接，另一端与闸门平台上的接力器连接，桨叶安装在转轮上；桨叶操作机构由操作杆和高压油管组成，操作杆一端与转轮内的操作架连接，另一端与两根高压油管连接，高压油管穿过水轮机主轴和发电机主轴与外部的调速器连接。