[实用新型]一种水轮机蜗壳单向止推环

说明书

本实用新型公开一种水轮机蜗壳单向止推环，由蜗壳进口段、止推环肋部筋板和止推环环板组成，止推环环板与蜗壳进口段焊接为一体，止推环肋部筋板开坡口后按数量周向布置与蜗壳进口段和止推环环板进行焊接固定连接。通过蜗壳单向止推环的设置，可保证蜗壳整体满足使用的安全性，达到增加蜗壳的支撑强度和不产生形变的目的，本实用新型可以应用于混流式水轮发电机组。

技术领域

本实用新型涉及水轮机领域，尤其涉及一种水轮机蜗壳单向止推环。

背景技术

混流式水轮机的重要导流部件蜗壳，可通过直埋和铺加弹性层等安装形式进行安装，在蜗壳直径超过一定范围时，在水轮机蜗壳内水压力的不平衡力将会较大，从而导致金属蜗壳存在一定的Y向位移，目前，国内外大部分机组均采用弹性层方案进行安装，有很多机组还需要进行铺埋混凝土前明蜗壳的预打压试验，这都会导致蜗壳产生较大的径向变形，在蜗壳进口段通过止推环的设置可增强径向刚度，以防止预打压试验过程中蜗壳产生破坏性。单向止推环在机组进行打压充水试验时，也可以承受蜗壳所传递来的环向应力载荷，增强蜗壳进水段的抗压能力，减薄蜗壳进口段壁厚，降低蜗壳进口段所承受的拉压局部应力。

在不平衡水推力的作用下，蜗壳进口段将产生一定的扭转力矩，通过止推环肋板的设置，其与混凝土共同作用下，可承受扭转力矩，防止蜗壳进口段产生的扭转变形破坏。对于单向止推环，肋板的合理形状将在很大程度上影响局部应力的大小，不合理的形状对于止推环的材料、重量和局部应力均是不利的，只有通过合理的筋板布置才可以有效地避免材料的浪费、经济合理的重量和满足使用要求的应力水平。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种水轮机蜗壳单向止推环。技术方案为：由蜗壳进口段(1)、止推环肋部筋板(2)和止推环环板(3)组成，止推环环板(3)与蜗壳进口段(1)焊接为一体，止推环肋部筋板(2)开坡口后按数量周向布置与蜗壳进口段(1)和止推环环板(3)进行焊接固定连接。

相比水轮机蜗壳其他类型的止推环结构型式，本实用新型的优点是，1、单向止推环采用单环板，加肋板的结构，对于止推环的材料的使用、重量的减轻相对双环板结构均有大幅降低，适用于蜗壳进口直径在10m以下的弹性层蜗壳结构机组；2、单向止推环对于混流式机组仅需承受不平衡水推力所产生的传递给混凝土的单个方向较大的拉力载荷，以合理布置的肋板加强环板结构即可满足使用要求；3、单向止推环安装在蜗壳进口锥管段，可与蜗壳进口锥管混凝土共同承担不平衡水推力。

工作原理

水轮机在运行过程中，水流通过蜗壳进口段进入蜗壳内，此时由于水流的动能与势能的叠加作用，使得蜗壳所承受的推力载荷较大，由于推力载荷在各个方向的不平衡性，造成了蜗壳需承受较大的水推力不平衡力，因此使得蜗壳存在产生位移的可能性，此时不平衡水推力由蜗壳单向止推环与混凝土来共同承担，其中蜗壳单向止推环可承担水推力60％～80％左右的拉力载荷，通过蜗壳单向止推环，可在蜗壳进口段形成锚钩结构，避免蜗壳进口段锥段形式结构，有效增加过流量，增加机组的过流量和机组出力。

技术效果

与现有结构相比，本实用新型的有益效果是：通过蜗壳单向止推环筋板形状的优化，一方面增强蜗壳进口段的环向刚度，以保证蜗壳进口段的径向变形在打压试验和投入使用的过程中均可满足设计要求，另一方面，提高蜗壳进口段压力钢管的抗压能力，避免由于肋板和蜗壳相接部位出现局部高应力，出现明显的应力集中现象，危及机组的安全稳定运行，以肋板加单环板结构即可满足中低水头，水压差变化不大的混流式机组，并可兼顾材料的经济性和使用的安全性。

附图说明

图1为蜗壳单向止推环结构的主视图

图2为蜗壳单向止推环结构的俯视图

具体实施方式