混流卧式双转轮水轮机的上冠结构

1.一种混流卧式双转轮水轮机的上冠结构，具有上冠(3)、平键(9)、主轴(11)、叶片(12)，上冠结构安置在双转轮水轮机导水结构的中心位置，双转轮水轮机导水结构具有分流隔板(2)，座环(8)、盖板(1)构成流道(14)，分流隔板(2)固定在流道(14)中央，分流隔板(2)从中间将流道(14)分割为左右对称的两部分；上冠(3)通过平键(9)固定在主轴(11)上，叶片(12)固定在上冠(3)的流道(14)过渡环面(13)上，其特征在于：具有螺纹护套(4)、圆螺母(5)、圆螺母止动垫圈(6)、调中挡圈(10)，其中，上冠(3)为左右对称结构；叶片(12)有两部分即左边叶片(12)和右边叶片(12)，左边叶片(12)和右边叶片(12)为左右对称结构；螺纹护套(4)、圆螺母(5)、圆螺母(5)止动垫圈(6)、调中挡圈(10)各有两个，螺纹护套(4)、调中挡圈(10)均固定在主轴(11)上，调中挡圈(10)位于上冠(3)左右两侧外的主轴(11)上，圆螺母(5)止动垫圈(6)位于圆螺母(5)和调中挡圈(10)之间，圆螺母(5)位于左右盖板(1)内侧的主轴(11)上，螺纹护套(4)套在圆螺母(5)和圆螺母(5)止动垫圈(6)外表面；上冠(3)上端和上冠(3)下端的宽度与分流隔板(2)的厚度一致；上冠(3)上端和上冠(3)下端与分流隔板(2)的间隙小于1毫米。

混流卧式双转轮水轮机的上冠结构\n[0001] 技术领域  本发明涉及一种上冠结构，尤其是在混流卧式双转轮水轮机上使用的上冠结构。\n[0002] 背景技术  对于相同的流量范围，混流卧式双转轮水轮机对比单转轮水轮机有明显的优点。首先是空蚀性能极大的优化，由于每个转轮仅通过一半的水流标准转速被开平方，临界空蚀系数值降低，可以再统一安全系数下自由运行，或者选择同一高程下较高转速运行，使得发电机价格降低，外形尺寸减小，节省土建费用；其次是双转轮运行时，每一转轮的水轮方向相反，水推力方向也相反，解决长期困扰水轮机轴承温度不易控制的问题，减低轴承价格同时将推力转换为扭矩做功；第三，双转轮水轮机的加工费用相对于等容量单转轮水轮机也较低；第四，在目前拦河筑坝的成本及淹没成本等因素的制约下，径流式电站流量变化较大的缺点可以通过独立控制双转轮水轮机来解决；最后，在部分负载的情况下关闭一半的转轮，那么双转轮水轮机最小有效流量调节范围也优于单转轮水轮机。\n[0003] 中国专利CN202402200U号所公开的“混流式水轮机的上冠”专利(申请号：\n201120483442.8)，包括带有通孔的本体，所述的本体外表面设有连接块。中国专利CN201133321号所公开的“小上冠出口混流式水轮机转轮”专利(申请号：200720082731.0)，包括上冠、下环和设置于上冠和下环之间的多个叶片，上冠下端低于下环上沿；上冠下端有一上冠出水口；上冠边和出水边的交点低于进水边和下环边交点，且上冠边和出水边交点、进水边和下环边交点的垂直轴向距离与出水边和下环边交点、进水边和下环边交点的垂直轴向距离比值为0.25-0.3；上冠边和出水边的交点到转轮旋转轴线的距离与下环边的最小半径的比值不大于为0.15-0.2。这两项专利的不足之处在于：均为单转轮水轮机的上冠结构，相对于双转轮水轮机来说性价比较低，也不能够解决水轮机轴承温度不易控制的问题。\n[0004] 发明内容  本发明的目的就是要提供一种混流卧式双转轮水轮机的上冠结构，使得混流卧式双转轮水轮机的上冠结构更加合理，解决水轮机轴承温度不易控制的问题。\n[0005] 为了达到上述目的，本发明提供的混流卧式双转轮水轮机的上冠结构除了具有上冠、平键、主轴、叶片外，还具有螺纹护套、圆螺母、圆螺母止动垫圈、调中挡圈，其中，上冠结构安置在双转轮水轮机导水结构的中心位置，上冠为左右对称结构；双转轮水轮机导水结构具有分流隔板，座环、盖板构成流道，分流隔板固定在流道中央，分流隔板从中间将流道分割为左右对称的两部分；上冠通过平键固定在主轴上，叶片固定在上冠的流道过渡环面上；叶片有两部分即左边叶片和右边叶片，左边叶片和右边叶片为左右对称结构，即左边叶片和右边叶片按木模相反的形式铸造成相反形状的叶片，这种左右对称结构使得同一蜗壳通道下的水流环量同时进入分流隔板两侧转轮流道时，其总体旋转方向一致，并且水推力方向相反，抵消时形成对称扭矩，转换为驱动电机转子的合力；螺纹护套、圆螺母、圆螺母止动垫圈、调中挡圈各有两个，螺纹护套、调中挡圈均固定在主轴上，调中挡圈位于上冠左右两侧外的主轴上，圆螺母止动垫圈位于圆螺母和调中挡圈之间，圆螺母位于左右盖板内侧的主轴上，螺纹护套套在圆螺母和圆螺母止动垫圈外表面，圆螺母、圆螺母止动垫圈、调中挡圈的作用是通过改变自身厚度调节而保证上冠位于流道中央并与左右盖板的间隙维持在正常工作范围；上冠上端和上冠下端的宽度与分流隔板的厚度一致，使流道具有连贯性；\n上冠上端和上冠下端与分流隔板的间隙小于1毫米，使上冠在运转时因主轴的扰度范围而不至于与分流隔板摩擦接触，同时避免分流隔板一侧的水通过缝隙漏至另一侧而降低导水机构控制的完整性。另外，双转轮水轮机导水结构的详细结构和相互位置关系，在与本专利一起申报的另一项专利申请“双转轮水轮机的双调节导水机构”中已经叙述，这里不再赘述。当本发明使用时，左右对称结构使得同一蜗壳通道下的水流环量同时进入分流隔板两侧转轮流道时，其总体旋转方向一致，并且水推力方向相反，抵消时形成对称扭矩，转换为驱动电机转子的合力，使得水轮机轴承摩擦力减小，温度升高缓慢。\n[0006] 本发明提供的混流卧式双转轮水轮机的上冠结构具有积极的效果：上冠为左右对称结构，上冠通过平键固定在主轴上，叶片固定在上冠的流道过渡环面上；叶片有两部分即左边叶片和右边叶片，左边叶片和右边叶片为左右对称结构；螺纹护套、圆螺母、圆螺母止动垫圈、调中挡圈各有两个，螺纹护套、调中挡圈均固定在主轴上，调中挡圈位于上冠左右两侧外的主轴上，圆螺母止动垫圈位于圆螺母和调中挡圈之间，圆螺母位于左右盖板内侧的主轴上，螺纹护套套在圆螺母和圆螺母止动垫圈外表面；上冠上端和上冠下端的宽度与分流隔板的厚度一致，上冠上端和上冠下端与分流隔板的间隙小于1毫米；结构简单。使用时左右对称结构使得同一蜗壳通道下的水流环量同时进入分流隔板两侧转轮流道时，其总体旋转方向一致，并且水推力方向相反，抵消时形成对称扭矩，转换为驱动电机转子的合力，使得水轮机轴承摩擦力减小，温度升高缓慢，因此能够解决水轮机轴承温度不易控制的问题，增加对水利资源利用的平稳性和效率，提高发电机组的使用寿命，同时，能够保证上冠位于流道中央并与左右盖板的间隙维持在正常工作范围，避免分流隔板一侧的水通过缝隙漏至另一侧而发生干扰，适用于所有混流卧式双转轮双调节水轮机的上冠。\n[0007] 附图说明  本发明将结合附图作进一步的说明，请参看附图：\n[0008] 附图1表示本发明的示意图。\n[0009] 附图1所示的结构包括：盖板1、分流隔板2、上冠3、螺纹护套4、圆螺母5、圆螺母止动垫圈6、蜗壳7、座环8、平键9、调中挡圈10、主轴11、叶片12、流道过渡环面13、流道14。\n[0010] 具体实施方式  本发明提供的混流卧式双转轮水轮机的上冠结构除了具有上冠\n3、平键9、主轴11、叶片12外，还具有螺纹护套4、圆螺母5、圆螺母止动垫圈6、调中挡圈10，其中，上冠结构安置在双转轮水轮机导水结构的中心位置，上冠3为左右对称结构；双转轮水轮机导水结构具有分流隔板2，座环8、盖板1构成流道14，分流隔板2固定在流道14中央，分流隔板2从中间将流道14分割为左右对称的两部分；上冠3通过平键9固定在主轴11上，叶片\n12固定在上冠3的流道14过渡环面13上；叶片12有两部分即左边叶片12和右边叶片12，左边叶片12和右边叶片12为左右对称结构，即左边叶片12和右边叶片12按木模相反的形式铸造成相反形状的叶片12，这种左右对称结构使得同一蜗壳7通道下的水流环量同时进入分流隔板2两侧转轮流道14时，其总体旋转方向一致，并且水推力方向相反，抵消时形成对称扭矩，转换为驱动电机转子的合力；螺纹护套4、圆螺母5、圆螺母5止动垫圈6、调中挡圈10各有两个，螺纹护套4、调中挡圈10均固定在主轴11上，调中挡圈10位于上冠3左右两侧外的主轴\n11上，圆螺母5止动垫圈6位于圆螺母5和调中挡圈10之间，圆螺母5位于左右盖板1内侧的主轴11上，螺纹护套4套在圆螺母5和圆螺母5止动垫圈6外表面，圆螺母5、圆螺母5止动垫圈6、调中挡圈10的作用是通过改变自身厚度调节而保证上冠3位于流道14中央并与左右盖板1的间隙维持在正常工作范围；上冠3上端和上冠3下端的宽度与分流隔板2的厚度一致，使流道14具有连贯性；上冠3上端和上冠3下端与分流隔板2的间隙小于1毫米，使上冠3在运转时因主轴11的扰度范围而不至于与分流隔板2摩擦接触，同时避免分流隔板2一侧的水通过缝隙漏至另一侧而降低导水机构控制的完整性。另外，双转轮水轮机导水结构的详细结构和相互位置关系，在与本专利一起申报的另一项专利申请“双转轮水轮机的双调节导水机构”中已经叙述，这里不再赘述。当本发明使用时，左右对称结构使得同一蜗壳7通道下的水流环量同时进入分流隔板2两侧转轮流道14时，其总体旋转方向一致，并且水推力方向相反，抵消时形成对称扭矩，转换为驱动电机转子的合力，使得水轮机轴承摩擦力减小，温度升高缓慢。\n[0011] 本发明保护范围涉及上面所述的所有变化形式。