[实用新型]水轮机活动导叶上下端面处过渡结构

说明书

本实用新型公开一种水轮机活动导叶上下端面的过渡结构，由瓣体(1)、枢轴(2)、上连接圆盘(3)、下连接圆盘(4)、过渡结构(5)组成，枢轴(2)与上连接圆盘(3)固定连接，过渡结构(5)在上连接圆盘(3)和瓣体(1)之间固定连接，过渡结构(5)另一端在下连接圆盘(4)和瓣体(1)之间固定连接，枢轴(2)与下连接圆盘(4)固定连接。通过增加活动导叶瓣体与连接圆盘连接面积，提高连接截面惯性矩，解决了活动导叶上下连接圆盘与瓣体连接由于几何结构不连续而导致局部应力过高的问题。

技术领域：

本实用新型涉及一种水轮机活动导叶上下端面处过渡结构。

背景技术：

水轮机活动导叶是水电站水轮机组导水机构的重要组成部分,对整个机组的正常运行起着至关重要的作用。现有活动导叶结构型式在上下圆盘与瓣体相连接处一般都是通过上下圆盘与瓣体间过渡圆角进行过渡连接，但这种连接过渡结构方式无法解决由于结构不连续性所造成的明显应力集中现象，导致过渡圆盘与瓣体连接处局部应力过高，容易发生疲劳破坏，危及机组安全运行，因此，发明一种应用于大中型水电机组水轮机活动导叶的新型过渡结构型式十分重要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够有效减小应力集中、避免发生疲劳破坏问题的活动导叶新型过渡结构。本实用新型技术方案为：一种水轮机活动导叶上下端面的过渡结构，由瓣体(1)、枢轴(2)、上连接圆盘(3)、下连接圆盘(4)、过渡结构(5)组成，枢轴(2)与上连接圆盘(3)固定连接，过渡结构(5)在上连接圆盘(3)和瓣体(1)之间固定连接，过渡结构(5)另一端在下连接圆盘(4)和瓣体(1)之间固定连接，枢轴(2)与下连接圆盘(4)固定连接。

过渡结构(5)与上连接圆盘(3)、下连接圆盘(4)为圆滑过渡连接。

相比原过渡型式，本实用新型的优点是：增加活动导叶瓣体与连接圆盘连接面积，提高连接截面惯性矩，减小分配到连接位置受力载荷，在不影响水力性能的基础上，通过改变过渡结构型式使得原有的高应力位置的圆周曲率加大，从而减小应力集中现象，提高活动导叶的安全裕度，防止发生疲劳破坏。

工作原理：

水轮机在正常开启或关闭时，由接力器推动控制环进行圆周运动，控制环带动导叶连杆与导叶臂旋转，从而对活动导叶进行操作，完成活动导叶的开启或关闭动作。活动导叶枢轴在空气中运动，瓣体在水中运动，枢轴带动瓣体进行运动。瓣体在水中由于受到上下游水流压力作用，应力最大部位出现在活动导叶瓣体与上下圆盘连接截面，此时普通过渡圆角结构型式受到圆盘大小的限制，其惯性矩大小无法大幅度调整，在水压力的作用下，在瓣体与上下圆盘连接位置会出现应力集中问题。

技术效果：

与现有结构相比，本实用新型的有益效果是：

现有过渡圆角结构型式由于受到圆盘大小的限制，其惯性矩大小无法大幅度调整，在水压力的作用下，在瓣体与上下圆盘连接位置会出现应力集中问题。容易发生疲劳破坏，危及机组安全运行。本实用新型提供了一种活动导叶上下圆盘与瓣体连接截面过渡结构型式，即由原来的圆形截面型式逐渐过渡为近似椭圆形截面，大幅度增加连接截面惯性矩，解决了目前由于结构不连续和截面惯性矩过小造成的局部应力过高问题。

附图说明：

图1为活动导叶过渡结构型式正向视图

图2为活动导叶过渡结构型式侧向视图

图3为活动导叶过渡结构型式剖面图

具体实施方式：

如图1所示一种水轮机活动导叶上下端面的过渡结构，由瓣体1、枢轴2、上连接圆盘3、下连接圆盘4、过渡结构5组成，枢轴2与上连接圆盘3固定连接，如图2所示,过渡结构5在上连接圆盘3和瓣体1之间固定连接，过渡结构5另一端在下连接圆盘4和瓣体1之间固定连接，枢轴2与下连接圆盘4固定连接。