[实用新型]混流卧式双转轮水轮机的上冠结构

说明书

技术领域  

本实用新型涉及一种上冠结构，尤其是在混流卧式双转轮水轮机上使用的上冠结构。 

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。 

中国专利CN202402200U号所公开的“混流式水轮机的上冠”专利(申请号：201120483442.8)，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。 

发明内容  

本实用新型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。 

为了达到上述目的，本实用新型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；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。当本实用新型使用时，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。