[发明专利]一种降低贯流式水轮机控制环、外配水环之间应力的方法

权利要求书

1.一种降低贯流式水轮机控制环、外配水环之间应力的方法，其特征在于：降低贯流式水轮机控制环、外配水环之间应力的以下两种方法：

第一种方法，将滚动结构的点接触优化为线接触；所述贯流式水轮机控制环与所述钢珠的接触方式由点接触优化为线接触；所述贯流式水轮机压环与所述钢珠的接触方式由点接触优化为线接触；所述贯流式水轮机外配水环与所述钢珠的接触方式由点接触优化为线接触；

第二种方法，所述贯流式水轮机控制环与所述贯流式水轮机外配水环之间设置所述高分子复合材料滑块，所述高分子复合材料滑块承担整体结构受力，减少所述钢珠的受力；所述贯流式水轮机压环与所述贯流式水轮机外配水环之间设置所述高分子复合材料滑块，所述高分子复合材料滑块承担整体结构受力，减少所述钢珠的受力；所述高分子复合材料滑块采用自润结构，降低摩擦系数；所述高分子复合材料滑块具有自润滑特性、承载能力高、摩擦系数小、耐磨损；设置所述位移传感器监控所述高分子复合材料滑块磨损量。

2.根据权利要求1所述一种降低贯流式水轮机控制环、外配水环之间应力的方法，其特征在于:所述贯流式水轮机外配水环与所述钢珠之间的相互作用力为F₁，所述贯流式水轮机外配水环与所述钢珠之间的接触面积S₁为,所述贯流式水轮机外配水环与所述钢珠之间的接触应力为F_1应＝F₁/S₁,所述贯流式水轮机外配水环的屈服应力F_外环，所述钢珠的屈服应力F_钢珠；当F_1应＞F_外环，导致所述贯流式水轮机外配水环的滑动面变形，挤压出坑点、过度磨损，当F_1应＞F_钢珠，导致所述钢珠的滚动面变形、过度磨损。

3.根据权利要求2所述一种降低贯流式水轮机控制环、外配水环之间应力的方法，其特征在于:当所述贯流式水轮机外配水环的滑动面是圆弧曲面且与所述钢珠半径相等时，与所述贯流式水轮机外配水环的中心对称轴垂直的截面的滚道线是同心圆，保证所述贯流式水轮机外配水环与所述钢珠之间的相对运动轨迹是同心圆，完全包含所述贯流式水轮机外配水环的中心对称轴的截面的滚道圆弧曲线的半径与所述钢珠的半径相等，所述贯流式水轮机外配水环的曲面滚道与所述钢珠是圆弧曲线方式接触，所述贯流式水轮机外配水环与所述钢珠之间的接触面积S₁为最大值，当所述贯流式水轮机外配水环与所述钢珠之间的相互作用力F₁一定的情况下，所述贯流式水轮机外配水环与所述钢珠之间的接触应力F_1应为最小值。

4.根据权利要求1所述一种降低贯流式水轮机控制环、外配水环之间应力的方法，其特征在于:所述贯流式水轮机压环与所述钢珠之间的相互作用力为F₂，所述贯流式水轮机压环与所述钢珠之间的接触面积S₂为,所述贯流式水轮机压环与所述钢珠之间的接触应力为F_2应＝F₂/S₂,所述贯流式水轮机压环的屈服应力F_压环，所述钢珠的屈服应力F_钢珠；当F_2应＞F_压环，导致所述贯流式水轮机压环的滑动面变形，挤压出坑点、过度磨损，当F_2应＞F_钢珠，导致所述钢珠的滚动面变形、过度磨损。