一種水輪機(jī)頂蓋、筒形閥布置結(jié)構(gòu)及其水輪機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，特別是一種水輪機(jī)頂蓋結(jié)構(gòu)及采用該頂蓋結(jié)構(gòu)的筒形閥布置結(jié)構(gòu)，屬于水輪機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水輪機(jī)的筒形閥位于固定導(dǎo)葉和活動導(dǎo)葉之間，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活、水力損失小、密封性能好的優(yōu)點(diǎn)；通過筒形閥可將蝸殼進(jìn)入轉(zhuǎn)輪的水隔開，在事故狀態(tài)時能起到動水關(guān)閉、緊急停機(jī)的事故門作用；筒形閥通常應(yīng)用于單管引水方式的電站，也有個別一管多機(jī)叉管引水方式的電站使用。
[0003]基于現(xiàn)有水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)機(jī)組檢修時，需先落下引水管進(jìn)水口閘門和尾水閘門，將尾水從尾水管中排出，再拆發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、頂蓋、轉(zhuǎn)輪等進(jìn)行機(jī)組檢修，由于筒形閥安裝在頂蓋上，因此檢修中筒形閥必須被拆除，使得現(xiàn)有的機(jī)組中筒形閥功能僅限于事故狀態(tài)時起到的動水關(guān)閉、緊急停機(jī)的事故門作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種水輪機(jī)頂蓋及筒形閥布置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為筒形閥提供新的安裝基礎(chǔ)和安裝方式，使筒形閥在檢修過程中也能夠投入使用，利用筒形閥的優(yōu)異性能保證檢修的安全性，并提高機(jī)組檢修的便捷性和經(jīng)濟(jì)性。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種水輪機(jī)頂蓋結(jié)構(gòu)，所述頂蓋包括外頂蓋和內(nèi)頂蓋，所述外頂蓋設(shè)置于水輪機(jī)的座環(huán)上，外頂蓋和座環(huán)間形成筒形閥筒體的收縮腔，所述內(nèi)頂蓋設(shè)置于外頂蓋上。所述外頂蓋與座環(huán)間形成筒形閥筒體的收縮腔，用于筒形閥筒體的升降，而內(nèi)頂蓋用于與水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的安裝配合，這樣的外頂蓋和內(nèi)頂蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得在檢修中僅將轉(zhuǎn)子、內(nèi)頂蓋和轉(zhuǎn)輪拆除后即能完成機(jī)組的檢修，而不必拆卸外頂蓋，為筒形閥的檢修功能的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)條件。
[0006]本發(fā)明的水輪機(jī)頂蓋結(jié)構(gòu)，所述外頂蓋的下端面與內(nèi)頂蓋的下端面齊平，以用于活動導(dǎo)葉的安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0007]進(jìn)一步的，所述外頂蓋下端與內(nèi)頂蓋下端的結(jié)合處設(shè)置有第一密封件，以防止水通過外頂蓋和內(nèi)頂蓋間的縫隙，保證機(jī)組的安全。
[0008]本發(fā)明的一種水輪機(jī)筒形閥安裝結(jié)構(gòu)，包括上述的水輪機(jī)頂蓋結(jié)構(gòu)，所述筒形閥的接力器設(shè)置于外頂蓋上。接力器設(shè)置于外頂蓋上使得檢修中不必拆卸接力器，而便于保證筒形閥的正常工作。
[0009]進(jìn)一步的，所述接力器的閥桿穿過收縮腔與筒體連接，所述筒體位于座環(huán)和外頂蓋間，筒體與外頂蓋間設(shè)置有筒體上密封機(jī)構(gòu)，使得在內(nèi)頂蓋拆卸后不影響外頂蓋與筒體間的密封功能。
[0010]進(jìn)一步的，所述筒體上密封機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于筒體徑向的密封邊和設(shè)置于外頂蓋的上密封件，所述外頂蓋下端面的外緣設(shè)置有凹槽，所述上密封件通過固定環(huán)設(shè)置于凹槽內(nèi)，上密封件和固定環(huán)均延伸出外頂蓋外側(cè)壁，所述密封邊與上密封件相壓合進(jìn)行密封。通過這種壓合密封設(shè)計(jì)能達(dá)到良好的密封性能，保證上密封件環(huán)向受力的均勻性，并提高其耐用性。
[0011]進(jìn)一步的，所述上密封件上設(shè)有傾斜的密封唇邊，所述密封邊通過密封唇邊相壓合進(jìn)行密封。傾斜設(shè)置的密封唇邊能夠有效的改善密封邊壓合過程的受力來提高密封效果，并有利于提高密封件的耐用性。
[0012]本發(fā)明的水輪機(jī)筒形閥安裝結(jié)構(gòu)，所述外頂蓋的下端面與內(nèi)頂蓋的下端面齊平，水輪機(jī)的活動導(dǎo)葉設(shè)置于外頂蓋和內(nèi)頂蓋的下端面位置，所述活動導(dǎo)葉與該下端面間隙配合，間隙配合面間設(shè)置有導(dǎo)葉密封件。導(dǎo)葉密封件提高導(dǎo)葉端面和外頂蓋、內(nèi)頂蓋下端面間的密封性能。
[0013]本發(fā)明的水輪機(jī)筒形閥安裝結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)頂蓋與水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪間動密封配合。
[0014]本發(fā)明的一種水輪機(jī)，采用所述的頂蓋結(jié)構(gòu)，或采用所述的筒形閥安裝結(jié)構(gòu)。
[0015]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、所述水輪機(jī)頂蓋結(jié)構(gòu)，相比于傳統(tǒng)整體式頂蓋設(shè)計(jì)，巧妙的采用外頂蓋和內(nèi)頂蓋的分體式設(shè)計(jì)，為筒形閥的檢修功能提供了基礎(chǔ)條件；
2、所述水輪機(jī)筒形閥安裝結(jié)構(gòu)，筒形閥的接力器設(shè)置于外頂蓋上，克服了傳統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)在檢修中必須將接力器拆下的缺點(diǎn)，保證了機(jī)組檢修中筒形閥的運(yùn)轉(zhuǎn)能力，另外筒形閥的筒體與外頂蓋間密封設(shè)計(jì)能夠保證筒體的高密封性能，另外改進(jìn)后的外頂蓋密封設(shè)計(jì)也提高了密封性能和密封的可靠性。
[0016]3、基于水輪機(jī)頂蓋結(jié)構(gòu)和筒形閥安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相比于傳統(tǒng)筒形閥在水輪機(jī)組的安裝方案，使得筒形閥具有機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)中的緊急關(guān)閉功能的同時，還具有應(yīng)用于檢修過程的能力，將筒形閥應(yīng)用于檢修過程具有以下巨大的優(yōu)點(diǎn):
(a)利用筒形閥優(yōu)異的密封性能和高可靠性，在檢修中起到阻斷引水管和蝸殼中的水的作用，使得檢修前不必排空引水管和蝸殼中的水，有效提高水資源的利用率、節(jié)約了檢修前的排水時間，另外還減少了檢修后引水管和蝸殼中的充水時間，從而大大降低了電站的維護(hù)檢修耗時；
(b)特別是在一管多機(jī)叉管引水方式設(shè)計(jì)的電站中，筒形閥作為檢修閥的功能設(shè)計(jì)，使得能夠在不影響其他機(jī)組工作前提下對待檢修機(jī)組進(jìn)行停機(jī)檢修作業(yè)，克服了現(xiàn)有設(shè)計(jì)檢修一臺機(jī)組其他機(jī)組必須同時停機(jī)的缺點(diǎn)，大大降低了電站的機(jī)組檢修成本；
(C)筒形閥作為檢修閥的功能設(shè)計(jì)，相比于在引水管設(shè)置閥門用于檢修的技術(shù)方案，大大簡化了設(shè)計(jì)，節(jié)省了工程建設(shè)成本和設(shè)備成本。
【附圖說明】
[0017]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
圖1是本發(fā)明的水輪機(jī)頂蓋及筒形閥布置剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明圖1的水輪機(jī)頂蓋俯視示意圖；
圖3是本發(fā)明圖1中的A點(diǎn)放大示意圖；
圖4是本發(fā)明圖3中上密封件、固定環(huán)和外頂蓋、密封邊的組合結(jié)構(gòu)圖；
圖5是本發(fā)明圖1中的B點(diǎn)放大示意圖。
[0018]圖中標(biāo)記:1-外頂蓋、2-內(nèi)頂蓋、21-分瓣面、3-座環(huán)、4-收縮腔、5-第一密封件、
6-接力器、7-閥桿、8-筒體、9-密封邊、10-上密封件、101-密封唇邊、102-環(huán)狀密封條、11-固定環(huán)、12-底環(huán)、13-下密封件、14-活動導(dǎo)葉、15-轉(zhuǎn)輪、16-固定導(dǎo)葉、17-蝸殼。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0020]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0021]本發(fā)明的水輪機(jī)，包括頂蓋、轉(zhuǎn)輪15、座環(huán)3和底環(huán)12，所述座環(huán)3間設(shè)置有固定導(dǎo)葉16、所述頂蓋和底環(huán)12間設(shè)置有活動導(dǎo)葉14，轉(zhuǎn)輪15與頂蓋間動密封配合，座環(huán)3的外側(cè)為蝸殼17，水輪機(jī)的筒形閥設(shè)置于固定導(dǎo)葉16和活動導(dǎo)葉14之間，通過接力器6連接其筒體8進(jìn)行提升開啟或下降關(guān)閉。
[0022]本發(fā)明的水輪機(jī)頂蓋結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，所述頂蓋包括外頂蓋I和內(nèi)頂蓋2，所述外頂蓋I設(shè)置于水輪機(jī)的座環(huán)3上，外頂蓋I和座環(huán)3間形成筒形閥筒體的收縮腔4，所述內(nèi)頂蓋2設(shè)置于外頂蓋I上，本實(shí)施例中所述外頂蓋I為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，通過螺栓連接于水輪機(jī)的座環(huán)3上，外頂蓋I的豎直壁和座環(huán)3的豎直壁構(gòu)成筒形閥筒體的收縮腔4，內(nèi)頂蓋2用于與轉(zhuǎn)輪15的動密封配合，其通過螺栓連接于外頂蓋I上。
[0023]本實(shí)施例中，所述外頂蓋I的下端面與內(nèi)頂蓋2的下端面齊平，且所述外頂蓋I下端與內(nèi)頂蓋2下端的結(jié)合處設(shè)置有第一密封件5，以防止高壓水從外頂蓋I和內(nèi)頂蓋2的結(jié)合面出溢出，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，外頂蓋I和座環(huán)3的連接面還設(shè)置有第二密封件，另外本實(shí)施例中，所述內(nèi)頂蓋2在圓周為至少兩塊扇形塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以便于內(nèi)頂蓋2的安裝和拆卸，各扇形塊通過內(nèi)頂蓋2的分瓣面21拼合而構(gòu)成整體內(nèi)頂蓋2。
[0024]本發(fā)明的水輪機(jī)