CN203515928U - 顶盖布置有四接力器的水轮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶盖布置有四接力器的水轮机，属于混流式和轴流式水轮机技术领域。本实用新型在水轮机的顶盖上平面设有导叶控制环和四个接力器，四个接力器分别在顶盖上平面的四个象限中围绕导叶控制环的外边缘布置；在水轮机的顶盖分半面法兰靠近机坑壁处设有接力器支座，接力器的一端连接于接力器支座上，另一端连接于导叶控制环的边缘上，四个接力器分别与机坑内地板下方的进出油管连接。本实用新型在满足电站2.5MPa操作油压，将接力器靠近于机坑壁，更便于检修人员从顶盖进人孔进入顶盖内检修机组，在机组运行过程中巡视接力器进出油管等关键部件；减少了在机坑混凝土内设置接力器坑衬，不需对混凝土重新进行强度校核。

Description

顶盖布置有四接力器的水轮机

技术领域

本实用新型涉及混流式和轴流式水轮机，尤其是顶盖布置有四接力器的水轮机。 

背景技术

水轮机导水机构接力器布置形式较多，目前国内外混流式水轮机采用的典型结构有：双直缸接力器布置在机坑内、双直缸接力器布置在顶盖上、环形接力器布置在顶盖上等。 

目前，采用最多的接力器布置方案是将双直缸接力器布置在机坑内，这种布置形式结构简单、容易制造、运行可靠。在水轮机机坑里衬的平行方向设置两个接力器，接力器为油压操作，双导向直缸接力器，用于操作导叶传动机构，接力器支座布置在机坑内，节约了机坑内空间，有利于操作者在机坑内巡检和维修；传统的直缸接力器一般设置有锁锭装置和行程传感器，防止导叶被水冲开以及将接力器行程信号转换成电信号输送给计算机。 

另外较多的接力器布置方式为接力器布置在顶盖上，分别采用双直缸接力器布置在顶盖上和采用环形接力器布置在顶盖上。双直缸接力器布置在顶盖上即接力器支座在接力器下方，通过螺栓连接在顶盖上，操作原理和双直缸接力器布置在机坑内相同；这种布置方式适合于操作油压较大的机组，因为操作油压较大可以将接力器尺寸设计得较小，能在机坑内留出足够的巡检和维修的空间，并且能够使顶盖上有足够的面积设置进人孔，让检修人员进入顶盖内部检修机组。采用环形接力器布置在顶盖上，环形接力器加工难度大，运行过程中容易漏油，性能得不到保证，目前已经很少采用。 

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种顶盖布置有四接力器的水轮机，在满足电站2.5MPa操作油压的同时节约了顶盖上方的空间，将接力器靠近于机坑壁，更便于检修人员从顶盖进人孔进入顶盖内检修机组，以及在机组运行过程中巡视接力器进出油管等关键部件；减少了在机坑混凝土内设置接力器坑衬，不需要对混凝土重新进行强度校核，节约了成本和生产制造周期。 

本实用新型采用的技术方案如下： 

本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，在水轮机的顶盖上平面设有导叶控制环和四个接力器，其中四个接力器分别在顶盖上平面的四个象限中围绕导叶控制环的外边缘布置；在水轮机的顶盖分半面法兰靠近机坑壁处设有接力器支座，所述接力器的一端连接于接力器支座上，另一端连接于导叶控制环的边缘上，所述四个接力器分别与机坑内地板下方的进出油管连接。

由于采用了上述结构，将四个接力器布置在顶盖上平面的四个象限中，并围绕导叶控制环的外边缘，减少了在机坑混凝土内设置接力器坑衬。其中接力器支座与顶盖分半面法兰连接，这种形式的布置不需要动机坑混凝土，因此不需要对混凝土重新进行强度校核，节约了成本和生产制造周期，4个接力器分别通过金属软管与机坑内地板下方的进出油管连接，机组运行时，平行的两个接力器反方向操作，带动控制环开启或关闭活动导叶。本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，在满足电站2.5MPa操作油压的同时节约了顶盖上方的空间，4个接力器均布置在控制环最大直径外，每个接力器以顶盖分半面作为支撑基础，最大程度节约了顶盖上的空间，便于检修人员从顶盖进人孔处进入顶盖内检修机组，以及在不拆卸顶盖的前提下从顶盖进人孔处将拆卸的轴承冷却器运出，以及在机组运行过程中巡视接力器进出油管等关键部件；减少了在机坑混凝土内设置接力器坑衬，不需要对混凝土重新进行强度校核，节约了成本和生产制造周期。 

本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，所述接力器支座为两个，分别位于顶盖上平面四个象限的“Y”轴方向上，所述导叶控制环的边缘上设有四个接耳环，所述接力器的一端就近连接于接力器支座上，所述接力器的另一端连接于对应的接耳环上。 

由于采用了上述结构，两个接力器支座位于顶盖分半面法兰靠近机坑壁处，也即在顶盖上平面四个象限中位于的“Y”轴方向上，导叶控制环上的接耳环与接力器相对应和配合，使得接力器的一端能够连接到该接耳环上，使接力器可以接力器支座为支撑座，承受接力器的支撑力，因此就不需要对混凝土重新进行强度校核，且可通过控制导叶控制环边缘外的接力器，使得同一接力器支座上连接的接力器反方向操作，从而两个接力器支座上连接的接力器之间相互配合，使得导叶控制环的同一圆周方向上，受到同一圆周力，从而实现对活动导叶开启或关闭的控制，本实用新型中将接力器靠近于机坑壁，更便于检修人员从顶盖进人孔进入顶盖内检修机组，以及在机组运行过程中巡视接力器进出油管等关键部件；减少了在机坑混凝土内设置接力器坑衬，不需要对混凝土重新进行强度校核，节约了成本和生产制造周期。 

本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，所述接力器包括带锁锭的接力器和不带锁锭的接力器，所述带锁锭的接力器的杆头侧面上设有锁锭开关，其中在顶盖上平面的第一、第三象限内布置有相互平行的第一不带锁锭的接力器和第二不带锁锭的接力器；在顶盖上平面的第二、第四象限内布置有相互平行的第一带锁锭的接力器和第二带锁锭的接力器，所述第一不带锁锭的接力器与第一带锁锭的接力器连接于同一接力器支座上，所述第二不带锁锭的接力器与第二带锁锭的接力器连接于另一接力器支座上。 

由于采用了上述结构，在水轮机顶盖上布置4个接力器，每象限上布置1个接力器，第一、第三象限平行设置有2个不带锁锭的接力器，第二、第四象限平行设置2个带锁锭的接力器，接力器为油压操作的摇摆直缸接力器，用于操作导叶传动机构。在其中在两个带锁锭的接力器的杆头侧面上设有锁锭开关，以便于水轮机导叶可靠地被锁锭在关闭位置上，且防止误动作开机。同一接力器支座上连接的两个接力器，在导叶打开和关闭时，其运用方向始终相反；而第一、第三象限的接力器，其运行方向则始终相同，第二、第四象限的接力器，其运行方向也是始终相同的，确保四个接力器的作用力可作用力于导叶控制环上的同一圆周上，因此可通过4个接力器带动控制环开启或关闭活动导叶。 

本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，所述接力器采用油压操作的摇摆直缸接力器，所述接力器包括由接力器缸、前缸盖与后缸盖密封形成缸体，以及由活塞、活塞杆与活塞组合密封形成的活塞组件；所述活塞组件与缸体的内壁形成动密封，所述活塞杆的端头设有连接于接耳环上的杆头。 

由于采用了上述结构，可通过机坑内地板下方进的出油管控制活塞组相对于缸体往返移动，从而实现活塞杆的伸缩运用，活塞杆通过杆头，可连接于导叶控制环边缘上的接耳环上，从而可确保摇摆直缸接力器伸缩时，能够实现对导叶控制环的驱动，从而实现对导叶的控制。 

本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，所述活塞与活塞杆之间采用卡环连接，所述活塞杆的端头与杆头之间通过螺纹连接，在所述活塞的外圆上设置两道方形圈，所述活塞组合密封包括分别设于两道方形圈内的聚四氟乙烯环和O形密封圈。 

由于采用了上述结构，活塞与活塞杆用卡环连接。活塞杆与杆头采用螺纹连接，并用M120X6螺母锁死，确保整个活塞组件的结构稳靠，避免使用过程中的发生滑落，在活塞的外圆上设置两道GSF孔用方形圈，该孔用方形圈由一个抗磨的聚四氟乙烯(PTFE)环和O形密封圈组成，可有效防止接力器内两腔之间的窜油，在接力器前缸盖上装有导向用的自润滑轴承和成型橡胶密封圈。 

本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，所述接力器的后缸盖上设有耳板，所述耳板通过销和轴套连接于接力器支座上，所述接力器上的杆头通过接力器销连接于导叶控制环的接耳环上。 

由于采用了上述结构，接力器上与接力器支座之间通过销和轴套进行连接，使接力器上与接力器支座之间可相对摆动，同理，接力器上的杆头通过接力器销连接于导叶控制环的接耳环上，当接力器发生伸缩时，接力器的两端可相对于连接点摆动，避免发生卡死等现象，确保对导叶开启和关闭的控制。 

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是： 

1、    本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，在满足电站2.5MPa操作油压的同时节约了顶盖上方的空间，将接力器靠近于机坑壁，更便于检修人员从顶盖进人孔进入顶盖内检修机组，以及在机组运行过程中巡视接力器进出油管等关键部件；

2、    本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，减少了在机坑混凝土内设置接力器坑衬，不需要对混凝土重新进行强度校核，节约了成本和生产制造周期。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中： 

图1是本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机结构示意图；

图2是图1中接力器支座与顶盖的连接关系图；

图3是图2中的P向视图。

图中标记：101-第一带锁锭的接力器、102-第二带锁锭的接力器、201-第一不带锁锭的接力器、202-第二不带锁锭的接力器、3-导叶控制环、4-接力器支座、5-顶盖上平面、6-分半面法兰。 

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。 

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。 

如图1、图2和图3所示，本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，在水轮机的顶盖上平面5设有导叶控制环3和四个接力器，其中四个接力器分别在顶盖上平面5的四个象限中围绕导叶控制环3的外边缘布置；在水轮机的顶盖分半面法兰6靠近机坑壁处设有接力器支座4，其中所述接力器支座4为两个，分别位于顶盖上平面5四个象限的“Y”轴方向上；所述接力器的一端连接于接力器支座4上，另一端连接于导叶控制环3的边缘上，所述四个接力器分别与机坑内地板下方的进出油管连接。所述导叶控制环3的边缘上设有四个接耳环，所述接力器的一端就近连接于接力器支座4上，所述接力器的另一端连接于对应的接耳环上。所述接力器包括带锁锭的接力器和不带锁锭的接力器，所述带锁锭的接力器的杆头侧面上设有锁锭开关，所述接力器采用油压操作的摇摆直缸接力器，所述接力器包括由接力器缸、前缸盖与后缸盖密封形成缸体，以及由活塞、活塞杆与活塞组合密封形成的活塞组件；所述活塞组件与缸体的内壁形成动密封，所述活塞杆的端头设有连接于接耳环上的杆头，所述活塞与活塞杆之间采用卡环连接，所述活塞杆的端头与杆头之间通过螺纹连接，在所述活塞的外圆上设置两道方形圈，所述活塞组合密封包括分别设于两道方形圈内的聚四氟乙烯环和O形密封圈，所述接力器的后缸盖上设有耳板，所述耳板通过销和轴套连接于接力器支座上，所述接力器上的杆头通过接力器销连接于导叶控制环3的接耳环上。其中在顶盖上平面5的第一、第三象限内布置有相互平行的第一不带锁锭的接力器201和第二不带锁锭的接力器202；在顶盖上平面5的第二、第四象限内布置有相互平行的第一带锁锭的接力器101和第二带锁锭的接力器102，所述第一不带锁锭的接力器201与第一带锁锭的接力器101连接于同一接力器支座4上，所述第二不带锁锭的接力器202与第二带锁锭的接力器102连接于另一接力器支座4上。所述接力器的后缸盖上设有耳板，所述耳板通过销和轴套连接于接力器支座上，所述接力器上的杆头通过接力器销连接于导叶控制环3的接耳环上。 

本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，在顶盖分半面法兰的靠近机坑处高出顶盖上平面一定距离，在高出的部分精加工4个光孔，采用铰制孔用螺栓连接接力器支座。 其中接力器额定工作油压为2.5MPa，由接力器缸、前缸盖、后缸盖、锁锭装配、活塞、活塞杆、活塞组合密封、杆头等组成。活塞与活塞杆用卡环连接。活塞杆与杆头采用螺纹连接，并用M120X6螺母锁死。在活塞外圆上设置两道GSF孔用方形圈，该孔用方形圈由一个抗磨的聚四氟乙烯(PTFE)环和O形密封圈组成，可有效防止接力器内两腔之间的窜油。在接力器前缸盖上装有导向用的自润滑轴承和成型橡胶密封圈。在其中的2个接力器杆头侧面上分别装有锁锭开关，以便于水轮机导叶可靠地被锁锭在关闭位置上，且防止误动作开机。接力器耳板通过接力器销和轴套与接力器支座连接，接力器另一端杆头通过接力器销与控制环大耳环连接。4个接力器分别通过金属软管与机坑内地板下方进出油管连接，机组运行时，平行的两个接力器反方向操作，通过4个大耳环带动控制环开启或关闭活动导叶。 

本实用新型中采用直缸接力器，这种形式的接力器与环形接力器相比结构简单、容易制造、运行可靠、检修维护方便。将接力器布置在顶盖上，接力器支座与顶盖分半面法兰结合，这种形式的布置不需要动机坑混凝土，因此不需要、对混凝土重新进行强度校核，节约了成本和生产制造周期。本实用新型采用的第一、第三象限和第二、第四象限分别平行布置1个直缸接力器的布置方式区别于以前在顶盖上平行布置2个直缸接力器，在满足电站2.5MPa操作油压的同时节约了顶盖上方的空间，将接力器靠近于机坑壁，更便于检修人员从顶盖进人孔进入顶盖内检修机组。 

本实用新型的顶盖布置有四接力器的水轮机，在使用时，可通过机坑内地板下方的进出油管控制接力器的伸缩，可通知同一接力器上连接的两个接力器伸缩方向相反，而两个相互平行的接力器则方向相同，从而使接力器作用力于导叶控制环上时，所形成的推拉力均在导叶控制环的同一圆周方向上，从而实现控制导叶控制环的转动，继而实现导片的开启和关闭的控制。 

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 

Claims (6)

1.顶盖布置有四接力器的水轮机，其特征在于：在水轮机的顶盖上平面（5）设有导叶控制环（3）和四个接力器，其中四个接力器分别在顶盖上平面（5）的四个象限中围绕导叶控制环（3）的外边缘布置；在水轮机的顶盖分半面法兰（6）靠近机坑壁处设有接力器支座（4），所述接力器的一端连接于接力器支座（4）上，另一端连接于导叶控制环（3）的边缘上，所述四个接力器分别与机坑内地板下方的进出油管连接。

2.如权利要求1所述的顶盖布置有四接力器的水轮机，其特征在于：所述接力器支座（4）为两个，分别位于顶盖上平面（5）四个象限的“Y”轴方向上，所述导叶控制环（3）的边缘上设有四个接耳环，所述接力器的一端就近连接于接力器支座（4）上，所述接力器的另一端连接于对应的接耳环上。

3.如权利要求2所述的顶盖布置有四接力器的水轮机，其特征在于：所述接力器包括带锁锭的接力器和不带锁锭的接力器，所述带锁锭的接力器的杆头侧面上设有锁锭开关，其中在顶盖上平面（5）的第一、第三象限内布置有相互平行的第一不带锁锭的接力器（201）和第二不带锁锭的接力器（202）；在顶盖上平面（5）的第二、第四象限内布置有相互平行的第一带锁锭的接力器（101）和第二带锁锭的接力器（102），所述第一不带锁锭的接力器（201）与第一带锁锭的接力器（101）连接于同一接力器支座（4）上，所述第二不带锁锭的接力器（202）与第二带锁锭的接力器（102）连接于另一接力器支座（4）上。

4.如权利要求3所述的顶盖布置有四接力器的水轮机，其特征在于：所述接力器采用油压操作的摇摆直缸接力器，所述接力器包括由接力器缸、前缸盖与后缸盖密封形成缸体，以及由活塞、活塞杆与活塞组合密封形成的活塞组件；所述活塞组件与缸体的内壁形成动密封，所述活塞杆的端头设有连接于接耳环上的杆头。

5.如权利要求4所述的顶盖布置有四接力器的水轮机，其特征在于：所述活塞与活塞杆之间采用卡环连接，所述活塞杆的端头与杆头之间通过螺纹连接，在所述活塞的外圆上设置两道方形圈，所述活塞组合密封包括分别设于两道方形圈内的聚四氟乙烯环和O形密封圈。

6.如权利要求5所述的顶盖布置有四接力器的水轮机，其特征在于：所述接力器的后缸盖上设有耳板，所述耳板通过销和轴套连接于接力器支座上，所述接力器上的杆头通过接力器销连接于导叶控制环（3）的接耳环上。

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