[实用新型]一种组合式的冲击式水轮发电机转轮的结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种组合式结构的冲击式水轮发电机转轮的结构，尤其是勺斗部件由双轮毂夹持结构的组合式结构冲击式水轮发电机转轮的结构和制造工艺。

背景技术

随着国家对电力建设的结构性调整和对环境保护的重视，积极发展水电已成为我国电力工业建设的指导方针。水电属于可再生的清洁能源，发展水电，提高大型高水头冲击式水轮机组的设计、制造和生产能力，是促进国民经济发展的和促进机械工业发展的需求。

随着水轮机出力的提高，水电站水头越来越高，高水头水轮机技术主要体现的是其冲击式转轮的制造。转轮水斗是冲击式水电站的核心部件，其制造水平的高低直接影响水轮机的效率、寿命和使用的安全性，因此世界各国都高度重视转轮制造技术的研究与发展。

对于高水头冲击式转轮，其直径一般为0.6~4米，更大的直径可达6米以上，使用中主要的危险是斗根开裂，裂穿轮毂造成飞斗，发生重大安全事故。同时，由于转轮制造成本较高，对其使用寿命的要求也越来越高。

国内通常有四种生产工艺生产冲击式转轮：

1、整体砂型铸造：优点是生产成本低，缺点是由于工艺造成的材料自身缺陷使用寿命较低，同时使用安全性不高，很容易产生飞斗事故；

2、分体铸造焊接成转轮，即轮毂与水斗分别独立制造，然后通过铆接或焊接将轮毂与水斗连接成一个整体组合式转轮：优点是制造成本较低，缺点是使用安全性很差。当转轮运行时，水斗受到水射流的脉冲交变载荷的作用，水斗与轮毂的焊缝将产生疲劳而发生开裂；

3、整体铸造圆饼型坯料，数控加工成型：优点是制造成本稍低，型线准确出力好，缺点是使用寿命低，安全性较差；

4、锻造圆饼型坯料，数控加工成型：优点是型线准确出力好，使用寿命很高、安全性很好，缺点是成本极高。目前，这是高水头转轮的主要制造工艺。

目前，国内外高水头冲击式转轮制造，主要采用锻造毛坯，然后数控加工的工艺方法，这是由于锻造工艺能够有效的减少转轮缺陷，提高转轮的使用安全性。但在实际生产中这种工艺存在很大问题，首先是锻件的加工量大，材料利用率不到50％；其次，对于生产大型冲击式转轮，由于轮径较大，所需要的锻坯一般需要上万吨的大型锻压机才能生产，使转轮的制造成本极高。

实用新型内容

为了克服整体锻造圆饼毛坯加工成本高昂及焊接结构转轮安全性不足的缺点，本实用新型提供一种组合式的冲击式水轮发电机转轮的结构。

本实用新型的技术方案是：

一种组合式的冲击式水轮发电机转轮的结构，该转轮设有：勺斗部件、轮毂，轮毂为两圆盘轮毂夹持结构，勺斗部件的一端夹设于两圆盘轮毂夹持结构之间，相邻勺斗部件之间相互连接。

所述的组合式的冲击式水轮发电机转轮的结构，勺斗部件与轮毂采用以下一种或一种以上组合方式连接：

（1）在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过相对应的贯通式孔和连接件固定；

（2）在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过相对应的非贯通式孔和连接件固定；

（3）在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过圆柱形凸台和相应的凹槽定位；

（4）在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过斜条形凸台和相应的凹槽定位；

（5）在轮毂与勺斗部件的连接位置，轮毂和勺斗部件之间通过梯形凸台和相应的凹槽定位。

所述的组合式的冲击式水轮发电机转轮的结构，在连接方式（1）中，轮毂与勺斗部件采用整根螺栓或铆接件通过贯通式孔紧固夹持。

所述的组合式的冲击式水轮发电机转轮的结构，在连接方式（2）中，轮毂与勺斗部件采用两侧各通过一根螺栓或铆接件通过非贯通式孔固定。

所述的组合式的冲击式水轮发电机转轮的结构，螺栓与轮毂间通过放置增加对轮毂夹持面积的垫块。

所述的组合式的冲击式水轮发电机转轮的结构，相邻勺斗部件之间采用以下一种或一种以上组合方式连接：

（1）勺斗部件两侧分别开有楔形凹槽，相邻勺斗部件之间通过X形楔块和楔形凹槽配合连接；

（2）勺斗部件两侧分别设有楔形凹槽和楔形凸台，相邻勺斗部件之间直接通过楔形凹槽和楔形凸台配合连接；

（3）勺斗部件两侧分别设有半楔形凹槽和半楔形凸台，相邻勺斗部件之间直接通过半楔形凹槽和半楔形凸台配合连接；

（4）勺斗部件两侧邻接面分别设有邻接面凸台和邻接面凹槽，邻接面凸台和邻接面凹槽配合，用于勺斗部件的轴向精确定位。