CN207245918U - 一种用于贯流式水轮机的操作油管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种操作油管装置，包括二段操作油管组、反馈杆组成。其中二段操作油管组的固定方式是：一端通过操作油管组II的特殊固定支撑套，用螺栓固定的方式固定在主轴上，另一端通过操作油管组I的固定支撑套与外管刚性连接，外管用螺栓固定方式固定在主轴的另一端上，从而将二段操作油管组固定在主轴内，随主轴一同旋转，在受油器的作用下，受桨叶接力器提供二路可互为进出的压力油源，推动桨叶接力器的线性移动，在连板机构的作用下，实现桨叶的旋转运行。

Description

一种用于贯流式水轮机的操作油管装置

技术领域

本实用新型涉及贯流式水轮机，具体说，是涉及一种用于贯流式水轮机的操作油管装置，属于贯流式水轮机制造领域。

背景技术

转桨式水轮机因桨叶可随水头、负荷的变化而保持协联动作，因而转桨式水轮机的运行范围广，水能利用效率高，机组稳定性好。桨叶接力器的线性运行，通过连杆机构，转化为桨叶的旋转运行，从而控制桨叶的开启和关闭。一般桨叶接力器布置在转桨式水轮机转轮体内，而推动桨叶接力器活塞的压力油源由调速器提供，压力油源在水轮发电机组外部。只有通过水轮发电机主轴的中空部分，设置操作油管，接受并传导经过受油器的压力油源，才能最终实现桨叶接力器线性运行的目的。

目前公知的贯流式水轮机操作油管结构较为复杂，操作油管采用内管、外管、中管互相嵌套焊接结构，外管固定在主轴上，中管固定在桨叶接力器的活塞杆上，内管固定在桨叶接力器的缸盖上，操作油管整体随主轴一同旋转运动，同时内管还随桨叶接力缸体作线性运动(前后往复运动)，而这种互相嵌套焊接的结构由于多处焊点，使得焊接工艺复杂，焊接精度要求高，焊接难度比较大，导致废品率高，故影响整个操作油管的制造加工周期；由于加工制造难度大，容易出现操作油管中内部高低压油腔密封性能不好，窜油、漏油情况比较严重。

现有技术中针对贯流式水轮机的操作油管装置结构提出了几种结构形式，但都存在各种问题：1、CN 200820141970.3提供的用于转桨式水轮机的操作油管装置装置，包括内管、中管和外管，内管、中管和外管的各段管体通过螺纹头连接，在内管和中管的外壁上固装有起导向作用的导向块和限位作用的限位块，内管端部上设置螺母，以对内管起限位作用，在各段管体螺纹连接处还固装有防止松动的限位块，虽然通过增加限位块增加了操作油管的强度和刚性，但采用内管、中管和外管的嵌套结构设计，其同心度要求高，制造加工难度大，加工成本高，而且，在作业过程中随主轴一起旋转运动时，细长的结构在旋转过程中产生很大的扰度，容易造成操作油管内部形成很大的附加交变弯应力，而导致操作油管疲劳断裂，影响机组的正常运行；同时由于其内部采用的是螺纹连接，操作油管之间的密封结构简单，可靠性低；2、CN20072009642.9提供的一种用于贯流式水轮机的操作油管装置装置，包括一端与受油轴相连另一端与转轮机构相连的空心主轴、操作油管和回复轴，操作油管和回复轴安装在空心主轴内，所述操作油管是相互独立分离的，通过增强操作油管的密闭性和高低压油腔的隔离效果，改善了操作油管的运行环境；然而同样存在在作业过程中，操作油管随主轴一起旋转运动时，细长的结构在旋转过程中产生很大的扰度，容易造成操作油管内部形成很大的附加交变弯应力，而导致操作油管疲劳断裂，影响机组的正常运行的问题。

因此，亟需一种，能够实现模块化组装，简化操作油管的加工工艺，提升安装效率，降低制造成本，且能提高机组可靠性，设备维护便利的用于贯流式水轮机的操作油管装置。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于贯流式水轮机的操作油管装置，以模块化、集成化设计思想，解决生产加工、组装安装难题，在受油器的作用下，受桨叶接力器提供二路可互为进出的压力油源，推动桨叶接力器的线性移动，在连板机构的作用下，实现桨叶的旋转运行。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于贯流式水轮机的操作油管装置，包括主轴、桨叶接力器、受油器，所述桨叶接力器设置在主轴的一端，与之紧固成一体，且共运动的设置；受油器布置在主轴远离桨叶接力器的另一端固定，还包括与主轴共轴线设置，沿主轴的轴线方向延伸布置的反馈杆和操作油管组件，其中，反馈杆一端与桨叶接力器相连，相对设置的另外一端与受油器相连，且与受油器内的控制油路联通的设置；操作油管组件与桨叶接力器和受油器保持连通的设置；以此，在受油器的作用下，压力油经过操作油管组件进入桨叶接力器内部的型腔中，在辅助机构的作用下，推动桨叶接力器开始运动，实现桨叶的旋转运动，沿主轴共轴线设置的反馈杆与桨叶接力器共运动的同时，将移动的位置信号实时反馈给受油器内的控制油路，以实现对桨叶接力器行程的精准控制，提升桨叶接力器行程控制的精度，由于与受油器内部的控制系统高度集成，所有动作单一可控，使得整套系统的密封结构变得更加简单，提高了操作油管的密封可靠性。

优选地，为了简化操作油管的结构，反馈杆贯穿操作油管组件的中心布置。

优选地，为了确保桨叶接力器位置快速、灵敏的控制，反馈杆与桨叶接力器刚性的连接。

优选地，为了克服现有技术中细长的操作油管的结构刚性差，作业过程中振动和摆度大，旋转过程中产生较大扰度，且承受较大的附加交变弯应力而容易出现疲劳断裂的现象，操作油管组件采用操作油管组分段式连接成刚性的整体，操作油管组件包括至少一根沿主轴轴线延伸设置的油管，和分设在油管两端，用来支撑和连通油管的第一支撑套，所述第一支撑套将油管与主轴紧固成一体，且共运动的设置，以此，通过第一支撑套可实现油管之间的连通固定，从而突破传统的贯流式水轮机的操作油管一体成型带来的加工及安装困难的问题，首次实现油管的单元化、标准化、模块化，极其方便的实现在主轴中油管的安装与固定，便于后续的检修与维护。

优选地，为了确保油管在压力液压油的作用下受力均衡，所述油管为偶数根，且沿主轴的轴线几何对称的均布；进一步地，油管为两根，且沿主轴的轴线对称分布。

优选地，为了减少油管随主轴在旋转运动过程中产生的扰度，降低油管内部形成的附加交变弯应力，延长油管的使用寿命，还包括支撑在油管之间的至少一个第二支撑套。

优选地，为了更好的实现对油管的导向作用，油管的侧壁设置有凸起，所述第二支撑套套设在油管上，且夹设在油管的侧壁凸起之间。

优选地，油管采用DN18mm的不锈钢管制成，且与第一支撑套焊接成一体；通过第一支撑套实现标准化、模块化、单元化的油管的连接，形成刚性的整体，便于压力油的进出。

优选地，为了实现油管与主轴之间较好的密封效果，第二支撑套径向的外周侧上套设有密封圈。

优选地，为了便于油管与主轴及受油器之间保持密封的连通，还包括与油管密封连接，可拆卸固定的第三支撑套，所述第三支撑套内部加工有通道，通道的一端与油管内部连通，相对设置的另外一端与其它油路管路连通。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种操作油管装置，采用单元化、模块化、标准化的油管，通过第一支撑套的连通与固定，实现压力油的进出，通过支撑在油管之间的第二支撑套，较好的实现其位置的导向，透过环套在第二支撑套外周侧上的密封圈，实现油管与主轴之间较好的密封，从而使得本实用新型提供的操作油管组件克服现有技术中细长的操作油管的结构刚性差，作业过程中振动和摆度大，旋转过程中产生较大扰度，且承受较大的附加交变弯应力而容易出现疲劳断裂的现象，采用单元化、模块化、标准化的油管，在第二支撑套的作用下，旋转过程中振动摆度小，提供了机组运行的稳定性与安全性，同时由于油管集束成组，其结构形式单一，所有零件单独加工后组装，加工工艺简单，降低加工成本。

说明书附图

图1为本实用新型提供的用于贯流式水轮机的操作油管装置示意图；

图2为本实用新型提供的用于贯流式水轮机的操作油管的截面结构示意图；

图3为本实用新型提供的另一用于贯流式水轮机的操作油管的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施方式及附图对本实用新型作进一步详细、完整地说明。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图3所示，为本实用新型提供的用于贯流式水轮机的操作油管装置的优选实施方式的结构示意图，该操作油管装置包括主轴10、桨叶接力器20、受油器30，桨叶接力器20设置在主轴10的一端，与之紧固成一体，且共运动的设置；受油器30布置在主轴10远离桨叶接力器20的另一端固定；还包括与主轴10共轴线设置，沿主轴10的轴线方向延伸布置的反馈杆40和操作油管组件50，其中，反馈杆40一端与桨叶接力器20相连，相对设置的另外一端与受油器30相连，且与受油器30内的控制油路联通的设置；操作油管组件50与桨叶接力器20和受油器30保持连通的设置；以此，在受油器30的作用下，压力油经过操作油管组件50进入桨叶接力器20内部的型腔中，在辅助机构的作用下，推动桨叶接力器20开始运动，实现桨叶的旋转运动，沿主轴10共轴线设置的反馈杆40与桨叶接力器20共运动的同时，将移动的位置信号实时反馈给受油器30内的控制油路，以实现对桨叶接力器20行程的精准控制，提升桨叶接力器行程控制的精度，由于与受油器内部的控制系统高度集成，所有动作单一可控，使得整套系统的密封结构变得更加简单，提高了操作油管的密封可靠性。

进一步地，为了简化操作油管的结构，反馈杆40贯穿操作油管组件50的中心布置；更进一步地，为了确保桨叶接力器20位置快速、灵敏的控制，反馈杆40与桨叶接力器20刚性的连接。

主轴10可以为各种适当的结构，通常为一体成型的构件，从而具有足够的刚度来装载和承受不确定的位置载荷，优选地，如图1所示，为了优化承载受油器30和反馈管40的能力，主轴10采用铸造一体成型而成。

在本实用新型优选的实施方式中，为了克服现有技术中细长的操作油管的结构刚性差，作业过程中振动和摆度大，旋转过程中产生较大扰度，且承受较大的附加交变弯应力而容易出现疲劳断裂的现象，操作油管组件50采用操作油管组分段式连接成刚性的整体。具体的，如图2所述，作油管组件50包括至少一根沿主轴10轴线延伸设置的油管51，和分设在油管51两端，用来支撑和连通油管51的第一支撑套52，该第一支撑套52将油管51与主轴10紧固成一体，且共运动的设置，以此，通过第一支撑套可实现油管之间的连通固定，从而突破传统的贯流式水轮机的操作油管一体成型带来的加工及安装困难的问题，首次实现油管的单元化、标准化、模块化，极其方便的实现在主轴中油管的安装与固定，便于后续的检修与维护；较佳地，为了确保油管在压力液压油的作用下受力均衡，油管51为偶数根，且沿主轴10的轴线几何对称的均布；在本实用新型优选地实施方式中，进一步地，油管51为两根，且沿主轴10的轴线对称分布；更进一步地，油管51采用DN18mm的不锈钢管制成，且与第一支撑套52焊接成一体，以此，通过第一支撑套实现标准化、模块化、单元化的油管的连接，形成刚性的整体，便于压力油的进出。

优选地，为了减少油管随主轴在旋转运动过程中产生的扰度，降低油管内部形成的附加交变弯应力，延长油管的使用寿命，还包括支撑在油管51之间的至少一个第二支撑套53；较佳地，为了更好的实现对油管51的导向作用，该油管51的侧壁设置有凸起，第二支撑套53套设在油管51上，且夹设在油管51的侧壁凸起之间；进一步地，为了实现油管与主轴之间较好的密封效果，在第二支撑套53径向的外周侧上还套设有密封圈54。

在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，为了便于油管与主轴及受油器之间保持密封的连通，还包括与油管51密封连接，可拆卸固定的第三支撑套55，该第三支撑套55内部加工有通道，通道的一端与油管51内部连通，相对设置的另外一端与其它油路管路连通，以此，通过与油管可拆卸的安装的第三支撑套，可使用不同结构形态的主轴，从而使得操作油管组件能够适用不同要求的使用工况。

综上所述，本公开实施例中提供的操作油管组件，采用单元化、模块化、标准化的油管，通过第一支撑套的连通与固定，实现压力油的进出，通过支撑在油管之间的第二支撑套，较好的实现其位置的导向，透过环套在第二支撑套外周侧上的密封圈，实现油管与主轴之间较好的密封，从而使得本实用新型提供的操作油管组件克服现有技术中细长的操作油管的结构刚性差，作业过程中振动和摆度大，旋转过程中产生较大扰度，且承受较大的附加交变弯应力而容易出现疲劳断裂的现象，采用单元化、模块化、标准化的油管，在第二支撑套的作用下，旋转过程中振动摆度小，提供了机组运行的稳定性与安全性，同时由于油管集束成组，其结构形式单一，所有零件单独加工后组装，加工工艺简单，降低加工成本。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于贯流式水轮机的操作油管装置，包括主轴(10)、桨叶接力器(20)、受油器(30)，所述桨叶接力器(20)设置在主轴(10)的一端，与之紧固成一体，且共运动的设置；受油器(30)布置在主轴(10)远离桨叶接力器(20)的另一端固定，其特征在于，还包括与主轴(10)共轴线设置，沿主轴(10)的轴线方向延伸布置的反馈杆(40)和操作油管组件(50)，其中，反馈杆(40)一端与桨叶接力器(20)相连，相对设置的另外一端与受油器(30)相连，且与受油器(30)内的控制油路联通的设置；操作油管组件(50)与桨叶接力器(20)和受油器(30)保持油路连通的设置。

2.根据权利要求1所述的操作油管装置，其特征在于，反馈杆(40)贯穿操作油管组件(50)操作油管组件的中心布置。

3.根据权利要求1或2所述的操作油管装置，其特征在于，反馈杆(40)与桨叶接力器(20)刚性的连接。

4.根据权利要求1所述的操作油管装置，其特征在于，操作油管组件(50)包括至少一根沿主轴(10)轴线延伸设置的油管(51)，和分设在油管(51)两端，用来支撑和连通油管(51)的第一支撑套(52)，所述第一支撑套(52)将油管(51)与主轴(10)紧固成一体，且共运动的设置。

5.根据权利要求4所述的操作油管装置，其特征在于，所述油管(51)为偶数根，且沿主轴(10)的轴线几何对称的均布。

6.根据权利要求4所述的操作油管装置，其特征在于，还包括支撑在油管(51)之间的至少一个第二支撑套(53)。

7.根据权利要求6所述的操作油管装置，其特征在于，油管(51)的侧壁设置有凸起，所述第二支撑套(53)套设在油管(51)上，且夹设在油管(51)的侧壁凸起之间。

8.根据权利要求4至7任一项所述的操作油管装置，其特征在于，油管(51)采用DN18mm的不锈钢管制成，且与第一支撑套(52)焊接成一体。

9.根据权利要求6所述的操作油管装置，其特征在于，第二支撑套(53)径向的外周侧上套设有密封圈(54)。

10.根据权利要求6所述的操作油管装置，其特征在于，还包括与油管(51)密封连接，可拆卸固定的第三支撑套(55)，所述第三支撑套(55)内部加工有通道，通道的一端与油管(51)内部连通，相对设置的另外一端与其它油路管路连通。