[发明专利]一种与机组活动导水叶相连的水轮机导水叶拐臂结构

说明书

技术领域

本发明涉及水轮机部件技术，尤其是一种与机组活动导水叶相连的水轮机导水叶拐臂结构。

背景技术

水轮机导水叶拐臂与机组活动导水叶相连，是控制机组活动导水叶开度的传动机构。目前现有水电站水轮机导水叶拐臂主要为整圆式拐臂，活动导水叶轴头与拐臂轴套通过很小间隙的间隙配合，用以传递扭矩；这种常规的装配方式存在很大的缺陷，拐臂与活动导水叶轴头配合间隙小，长期运行后，导水叶拐臂与活动导水叶轴头间因锈蚀等产生锈死现象；在机组检修时需耗费大量的人力和物力进行拆卸，如劳动强度大，一台机组有24只拐臂，平均拆除一只就需要超过5名操作人员近一天的强体力劳动才能完成；使用的工具，尤其是现场，甚至采用36磅重榔头，轮番锤击拐臂以产生振动，同时需要利用专门的顶压装置协同才能将拐臂缓慢顶起拆除。困难时，还需采用火焰烧烤进行局部加温、加焊特制拉杆等手段配合拆除工作，长期以来困挠着水电厂的机组检修，成为一项极其繁重的体力劳动、耗时费工，检修人员在极度疲惫状态下易发生安全事件，设备质量也会受到影响。另外常用的轴联接方式也有轴套、键等结构形式，如专利公开号为CN103322074A，公开的一种高压辊磨机用挤压辊轴联接结构，包括挤压辊轴、减速器空心轴、法兰盘、法兰轴和胀套联轴器，挤压辊轴与法兰盘通过键连接，法兰盘与法兰轴上带有法兰的一端通过螺栓把合连接，法兰轴的另一端配装在减速器空心轴内，且通过胀套联轴器使法兰轴的另一端与减速器空心轴之间紧固。如专利公开号为CN104373469A设计的联接两个轴的联接组件，其中第一轴在其一端上包括向外凸缘，其具有围绕第一轴的轴线延伸穿过向外凸缘的多个第一孔，第二轴为中空轴，在其一端上包括向内凸缘，其具有带有第一孔相同直径的延伸穿过向内凸缘且与各个第一孔对准的多个第二孔，联接组件包括：联接螺栓，在其第一端和第二端上具有螺纹，插入第一孔和第二孔中；第一螺母，与联接螺栓的第一端接合；第二螺母，与联接螺栓的第二端接合；以及膨胀套筒，其内孔从其一端渐缩至另一端，其中膨胀套筒介于联接螺栓与第一和第二孔之间以相对于第一和第二孔固定联接螺栓；第二螺母形成有具有螺纹孔以与联接螺栓接合的一端和另一封闭端，且小于螺纹孔的异型孔居中形成于封闭端上。这些连接形式在拐臂与活动导水叶之间均无法应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的水轮机导水叶拐臂与机组活动导水叶之间的轴联接在检修过程中，费时、耗力、效率低、易损伤设备和出现安全事故的问题，提供一种结构设计合理，通过非整圆式导叶瓣臂、中间连接板及拆卸顶丝相组合的设置得到预设效果的与机组活动导水叶相连的水轮机导水叶拐臂结构。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种与机组活动导水叶相连的水轮机导水叶拐臂结构，包括与导水叶轴头连接的导叶瓣臂，连接在导叶瓣臂和连杆装配之间的连接板，其特征是所述的导叶瓣臂具有与导水叶轴头配合的筒体，筒体沿轴向设有一条通槽形成两瓣结构；与导叶瓣臂筒体一端配合的连接板上同样设有包箍体，该包箍体也设有通槽形成两瓣结构；连接板上设有锁紧螺栓；导叶瓣臂与导水叶轴头配合部沿轴向设有分半键以传递工作扭矩。针对现有技术存在的问题，本技术方案设计了连接板，它既能控制与导水叶轴头连接的导叶瓣臂在装配轴头时的间隙，又能直接与连杆装配配合，并通过导叶瓣臂延伸设置的补偿块进行顶推螺栓配套。把导叶瓣臂与导水叶轴头配合的筒体部设计成分瓣结构，只要通过锁紧螺栓、顶推螺栓就能控制开口松紧，大大提高导水叶拐臂拆装效率，且不会对整个传动机构产生不利影响。

作为优选，所述的分半键其一部分位于导叶瓣臂内孔壁中，其余部分位于导水叶轴头中。本方案设计了圆柱式半分健，可在导叶瓣臂和导水叶轴头配合时进行盲孔加工，可确定相互装置位置；圆柱式分半键能符合力矩传递要求，且拆装比起其它键结构要容易得多。

作为优选，所述的导叶瓣臂筒体上在通槽部位设有顶推螺栓。拆卸时，利用顶推螺栓顶开两片补偿块，使导叶瓣臂通槽间隙加大，从而分离导水叶拐臂和导水叶轴头。

作为优选，所述的导叶瓣臂筒体上的顶推螺栓，沿轴向的两边分别设有紧固螺栓。顶推螺栓一般设置在导叶瓣臂筒体中间部位，在使用时能平衡受力。

作为优选，所述的分半键上设有高度限位缺口，所述的缺口部位设有厚锁板。通过厚锁板限制分半键沿轴向窜动。

作为优选，所述的导叶瓣臂端面上设有护盖，分半键一端穿过护盖。可直观分半键日常工作情况，通过护盖保持连接孔、轴之间的清洁。

作为优选，所述的连接板和导叶瓣臂还通过剪断销连接。设计好剪断销的最大屈服强度，作为活动导水叶发卡时剪断保护。