CN207278407U - 一种用于水轮发电机的叶轮装配工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水电设备的技术领域，公开了一种用于水轮发电机的叶轮装配工装，其特征在于，包括转子转轴、与转子转轴相适配的叶轮以及端盖，所述端盖内开设有与所述转子转轴同心的套孔，且套孔与所述转子转轴的端部相匹配；所述套孔的内侧壁上沿其径向方向设有多个卡块，转子转轴的侧壁上开设有与各个卡块相对应的卡槽，各个卡槽均设为L型结构；所述套孔的底部与转子转轴的端部之间设有加强弹簧；所述转子转轴上由叶轮的端部至转子转轴的轴肩依次套设有挡套和蝶形弹簧，且挡套的端部与所述叶轮的端部相抵紧，解决了现有的水轮发电机更换叶轮工装操作复杂、维修成本高以及对叶轮与转子转轴加工精度要求较高的问题。

Description

一种用于水轮发电机的叶轮装配工装

技术领域

本实用新型涉及水电设备的技术领域，具体地，涉及一种用于水轮发电机的叶轮装配工装。

背景技术

水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。是水电站生产电能的主要动力设备。其内部结构为：水轮发电机由转子、定子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等主要部件组成(见图)。定子主要由机座、铁芯和绕组等部件组成。定子铁芯用冷轧硅钢片叠成，按制造和运输条件可做成整体和分瓣结构。水轮发电机冷却方式一般采用密闭循环空气冷却。特大容量机组倾向于以水作为冷却介质，直接冷却定子。如同时冷却定子和转子则为双水内冷水轮发电机组。

水轮发电机的主要分为以下几类：微型水轮发电机、小型水轮发电机、中型水轮发电机、大型水轮发电机；一方面，现有的小型水轮发电机通过过盈配合的方式将叶轮装配至转子转轴的端部，此连接方式牢固，但是其装配工作实现难度较大，需要专用设备进行装配，而且为保证装配精度，对于叶轮和转子转轴的加工精度要求也较高；另一方面，经过小型水轮发电机长期使用后，特别是处于环境较为恶劣的情况下，叶轮易出现磨损或者腐蚀的情况发生，若需要更换叶轮，则会相当复杂，甚至会连同转子转轴一起更换，增加了小型水轮发电机的维修成本，不利于小型水轮发电机的广泛使用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于水轮发电机的叶轮装配工装以达到简化叶轮与转子转轴之间的装配难度、降低小型水轮发电机维修成本的目的，解决了现有的水轮发电机更换叶轮工装操作复杂、维修成本高以及对叶轮与转子转轴加工精度要求较高的问题。

为了实现上述技术效果，本实用新型所提供的技术方案是：一种用于水轮发电机的叶轮装配工装，包括转子转轴、与转子转轴相适配的叶轮以及端盖，所述端盖内开设有与所述转子转轴同心的套孔，且套孔与所述转子转轴的端部相匹配；所述套孔的内侧壁上沿其径向方向设有多个卡块，转子转轴的侧壁上开设有与各个卡块相对应的卡槽，各个卡槽均设为L型结构；所述套孔的底部与转子转轴的端部之间设有加强弹簧；所述转子转轴上由叶轮的端部至转子转轴的轴肩依次套设有挡套和蝶形弹簧，且挡套的端部与所述叶轮的端部相抵紧。

进一步地，所述转子转轴的侧壁上设有定位键；所述挡套和叶轮的内孔侧壁上开设有与所述定位键相匹配的限位槽。

进一步地，所述蝶形弹簧和加强弹簧均采用不锈钢材料制成。

进一步地，所述套孔的内侧壁上设有环形密封圈，环形密封圈位于所述端盖的端面与所述卡块之间。

进一步地，所述挡套设为圆台状，且圆台的大端面与所述蝶形弹簧相抵紧；所述叶轮的端部开设有与其内孔同心的槽孔，槽孔的直径位于圆台的小端面直径与大端面直径之间。

进一步地，所述端盖设为半椭球体状。

进一步地，所述卡块设有四个且均匀分布于所述套孔的周向方向上。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果是：

1.本申请的用于水轮发电机的叶轮装配工装可将叶轮与转子转轴进行过度配合的方式装配，叶轮的两端分别通过挡套和端盖进行抵紧，挡套在蝶形弹簧的作用下对叶轮的端面限位抵紧，端盖通过可拆卸的方式卡紧在转子转轴的端部上，相对于现有技术简化了叶轮与转子转轴之间的装配难度，也降低了水轮发电机的维修成本；

2.端盖为半椭球体状可减小水流对其的冲刷力度，而且端盖内部的加强弹簧将端盖与转子转轴之间的卡紧结构能够进一步卡紧，防止在叶轮的长期使用过程中，发生松动情况；端盖内部的环形密封圈保证了整个工装结构的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于水轮发电机的叶轮装配工装的整体结构剖视示意图；

图2是本实用新型提供的用于水轮发电机的叶轮装配工装中叶轮结构示意图；

图3是本实用新型提供的用于水轮发电机的叶轮装配工装中端盖的俯视示意图；

图4是本实用新型提供的用于水轮发电机的叶轮装配工装中转子转轴的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细介绍，以下文字的目的在于说明本实用新型，而非限制本实用新型的保护范围。

如图1、图2、图3以及图4所示，本实用新型可按照如下方式实施，本实用新型主要适用于小型的水轮发电机，特别是针对处于恶劣环境运行的水轮发电机，一种用于水轮发电机的叶轮2装配工装，包括转子转轴1、与转子转轴1相适配的叶轮2以及端盖3，所述转子转轴1为阶梯轴，阶梯轴的一端部装配有发电机转子，另一端装配有叶轮2，叶轮2可带动转子转轴1旋转，所述端盖3内开设有与所述转子转轴1同心的套孔4，且套孔4与所述转子转轴1的端部相匹配，可保证端盖3能够顺利套在所述转子转轴1的端部上，端盖3可相对于所述转子转轴1相对转动，即采用活动套接的方式连接；所述套孔4的内侧壁上沿其径向方向设有多个卡块5，转子转轴1的侧壁上开设有与各个卡块5相对应的卡槽6，各个卡槽6分别与对应的卡块5相匹配且各个卡槽6均设为L型结构，卡块5能够在对应的卡槽6内相对滑动，由于卡槽6为L型结构，能够保证卡块5在卡槽6内部滑动后，能够将端盖3通过旋转卡紧在转子转轴1上；所述套孔4的底部与转子转轴1的端部之间设有加强弹簧7，加强弹簧7对转子转轴1提供轴向方向的作用力，保证当端盖3与转子转轴1相互卡紧之后，在加强弹簧7的抵紧作用下，端盖3即使在水流冲击作用下不易脱落转子转轴1；所述转子转轴1上由叶轮2的端部至转子转轴1的轴肩依次套设有挡套8和蝶形弹簧9，且挡套8的端部与所述叶轮2的端部相抵紧，挡套8的另一端与所述蝶形弹簧9的端部相抵紧，其中，蝶形弹簧9的两端分别抵在挡套8的端部和转子转轴1的轴肩处，蝶形弹簧9对挡套8提供用于抵紧的作用力。

所述转子转轴1的侧壁上设有定位键；所述挡套8和叶轮2的内孔侧壁上开设有与所述定位键相匹配的限位槽，转子转轴1侧壁上凸起的定位键分别与挡套8和叶轮2上的限位槽装配，保证挡套8能够顺利套入至所述转子转轴1上，同时也对叶轮2和挡套8均可相对于转子转轴1进行转动限位，防止叶轮2与挡套8之间发生相对转动，从而造成挡套8的摩擦损耗。

所述蝶形弹簧9和加强弹簧7均采用不锈钢材料制成，由于蝶形弹簧9和加强弹簧7均处于长期的水流环境下，不锈钢材料可保证蝶形弹簧9和加强弹簧7的长久耐用，增加整体设备的使用寿命。

所述套孔4的内侧壁上设有环形密封圈10，环形密封圈10位于所述端盖3的端面与所述卡块5之间。作为优选的，环形密封圈10可设有多根，以保证端盖3的套孔4内部不易渗入水，且环形密封圈10位于所述端盖3的端面与所述卡块5之间，保证当卡块5与所述卡槽6配合卡紧之后，密封圈能够完全与所述转子转轴1的外表面接触以达到密封的效果。

所述挡套8设为圆台状，且圆台的大端面与所述蝶形弹簧9相抵紧；所述叶轮2的端部开设有与其内孔同心的槽孔，槽孔的直径位于圆台的小端面直径与大端面直径之间，当挡套8在其蝶形弹簧9的抵紧作用下，挡套8侧壁上的倾斜面能够卡紧在所述槽孔的开口端口上，以保证挡套8与端盖3的配合作用下，叶轮2在所述转子转轴1的轴向方向上能够进行限位固定。

所述端盖3设为半椭球体状，此结构能够保证端盖3相对于水流的阻力大大减小，端盖3在受到水流的长期冲刷作用下，具有更长的使用寿命。

所述卡块5设有四个且均匀分布于所述套孔4的周向方向上，对应的所述转子转轴1上也沿其周向方向上也均匀分布有四个卡槽6，四个卡槽6相对于四个卡块5分别一一对应，卡块5装配入卡槽6内部时，卡块5卡入至卡槽6内部后，再将端盖3相对于所述转子转轴1做相对旋转，便可将端盖3卡紧在所述转子转轴1上。

本申请所公开的用于水轮发电机的叶轮2装配工装，其工装装配原理如下：

先将蝶形弹簧9套入至转子转轴1上，并使蝶形弹簧9的一端抵在转子转轴1的轴肩处，再将挡套8活动套设于转子转轴1上，蝶形弹簧9的另一端与挡套8的端部相抵紧，又将叶轮2安装套接在所述转子转轴1上，叶轮2的上槽孔与所述挡套8的外侧壁上抵紧接触卡紧；

操作者将加强弹簧7装入至端盖3的套孔4内，并将套孔4对应所述转子转轴1的端部装配，同时套孔4内壁上的卡块5与所述转子转轴1侧壁上的卡槽6相对应卡入装配，由于卡槽6为L型的结构设置，以使端盖3能够装配于所述转子转轴1上，且端盖3在其内部的加强弹簧7的抵紧作用下，能够保证端盖3的水流的冲击作用下不会掉落。

任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于水轮发电机的叶轮装配工装，其特征在于，包括转子转轴、与转子转轴相适配的叶轮以及端盖，所述端盖内开设有与所述转子转轴同心的套孔，且套孔与所述转子转轴的端部相匹配；所述套孔的内侧壁上沿其径向方向设有多个卡块，转子转轴的侧壁上开设有与各个卡块相对应的卡槽，各个卡槽均设为L型结构；所述套孔的底部与转子转轴的端部之间设有加强弹簧；所述转子转轴上由叶轮的端部至转子转轴的轴肩依次套设有挡套和蝶形弹簧，且挡套的端部与所述叶轮的端部相抵紧。

2.根据权利要求1所述的用于水轮发电机的叶轮装配工装，其特征在于，所述转子转轴的侧壁上设有定位键；所述挡套和叶轮的内孔侧壁上开设有与所述定位键相匹配的限位槽。

3.根据权利要求1所述的用于水轮发电机的叶轮装配工装，其特征在于，所述蝶形弹簧和加强弹簧均采用不锈钢材料制成。

4.根据权利要求1所述的用于水轮发电机的叶轮装配工装，其特征在于，所述套孔的内侧壁上设有环形密封圈，环形密封圈位于所述端盖的端面与所述卡块之间。

5.根据权利要求1所述的用于水轮发电机的叶轮装配工装，其特征在于，所述挡套设为圆台状，且圆台的大端面与所述蝶形弹簧相抵紧；所述叶轮的端部开设有与其内孔同心的槽孔，槽孔的直径位于圆台的小端面直径与大端面直径之间。

6.根据权利要求1所述的用于水轮发电机的叶轮装配工装，其特征在于，所述端盖设为半椭球体状。

7.根据权利要求1所述的用于水轮发电机的叶轮装配工装，其特征在于，所述卡块设有四个且均匀分布于所述套孔的周向方向上。