[发明专利]一种轴流转浆式水轮机

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴流转浆式水轮机。

背景技术

小直径轴流式水轮机通常是指转轮直径小于1.8米的轴流式水轮机。对于转轮直径小于1.8米的轴流式水轮机，由于其转轮内空间太小，无法布置液压调浆系统，而采用定浆式的结构，若要调节桨叶的角度则必须停机手动调节。

定浆式水轮机虽然结构简单，制作方便，但由于不能在电站来水流量与水头变化时调整转轮的浆叶角度，其使用范围极为有限，一般只能在水轮机额定出力的70～100%区域运行，且在70%额定出力运行时，水轮机效率一般比额定出力的效率下降20～25%左右，效能十分低下，低于70%额定出力时水轮机需停机。

手动调节浆叶一定程度上解决了上述定浆式水轮机的缺陷。它是利用中空的水轮机主轴及法兰，设置了一套蜗轮、蜗杆机构，在机组停机时手动调节主轴法兰上的蜗杆，使与蜗轮螺纹联接的主轴内的调节杆产生上、下运动，从而实现转轮浆叶角度的调整。其缺陷主要有：

1.调节装置置于转动体上，只能在机组停机时手动调节水轮机转轮浆叶的角度，无法实现与导叶的协联动作，因此也无法实现水轮机的最高效运行；

2.由于其调浆操作比较麻烦，且受人为影响，实际使用中，电站对这套装置很少用；

3.检修维护麻烦，检修维护时需拆水轮机及发电机主轴，工作量很大，回装时需重新调试机组、机组联轴盘车等，等于一次设备大修，费时费力；

4.由于在转动部份设置了一套蜗轮、蜗杆机构，增加了一个不平衡力，对设备的稳定运行产生不得影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以在运行过程中实现调节桨叶的轴流转浆式水轮机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该轴流转浆式水轮机包括桨叶和机架，所述桨叶安装在机架上，所述桨叶通过调桨机构安装在机架上，所述调浆机构包括液压接力器、转轮体、轴承组、调节杆、操作架、转臂和连杆，所述转轮体与机架固定连接，所述液压接力器安装在机架上，所述桨叶活动安装在转轮体上，所述转臂固定安装在桨叶位于转轮体内部的该端，所述转臂通过连杆与操作架活动连接，所述操作架、调节杆都位于转轮体内部，所述调节杆的一端与操作架固定连接，所述调节杆的另一端通过轴承组与液压接力器固定连接。

这样在液压接力器提供提升力时，将调节杆在沿着其中心线的方向上运动，进而操作架可以在竖直方向上运动，做上升或者下降运动。操作架带动连杆运动和转臂围绕桨叶做摆动运动，进而实现转动桨叶，调节桨叶角度的目的。

作为本发明的优选，所述液压接力器通过支座与机架固定连接。这样可以保证该轴流转浆式水轮机具有坚固的结构。

作为本发明的优选，所述操作架为圆盘结构。该技术方案能实现同时为多个桨叶提供角度调整动力。

本发明采用上述技术方案：轴流转浆式水轮机具有了自动化调浆机构，使其能够在受控情况下实现根据水流量及水头自动调节桨叶角度的功能，而且调浆过程可在水轮机运行过程中进行，

由于实现了水轮机转轮浆叶角度可根据不同来水流量及水头的自动调节，以及与导叶的协联动作，水轮机的运行区域可在额定出力的30～110%范围内高效运行，可最大限度地高效利用水能。水轮机综合效率比定浆式水轮机高出10～15%左右，比手动调浆轴流式水轮机高出5～10%左右。

结构上采用接力器上置式，接力器与轴承组在发电机的顶部，检修维护很方便。整个轴系不存在附加的不平衡力，运行稳定性好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步具体说明。

图1为本发明一种轴流转浆式水轮机的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，轴流转浆式水轮机包括桨叶1和机架，桨叶1安装在机架上，所述桨叶1通过调桨机构安装在机架上，调浆机构包括液压接力器2、转轮体3、轴承组4、调节杆5、操作架6、转臂7和连杆8，转轮体3与机架固定连接，液压接力器2通过支座固定安装在机架上，桨叶1活动安装在转轮体3上，转臂7固定安装在桨叶1位于转轮体3内部的该端，转臂7通过连杆8与操作架6活动连接，操作架6、调节杆5都位于转轮体3内部，调节杆5的一端与操作架6固定连接，调节杆5的另一端通过轴承组4与液压接力器2固定连接。