一种水轮机高耐磨铸钢导叶结构制造技术

本实用新型专利技术涉及水电机械领域，尤其涉及一种水轮机高耐磨铸钢导叶结构。包括导叶本体以及导叶轴承，所述的导叶本体其横截面一端为大头端，另一端为小头端，所述的导叶本体上的大头端向其内部设有一个第一焊槽，所述的第一焊槽内部焊接设有一块第一不锈钢板，所述的小头端其远离第一焊槽的端面上设有一个向内凹陷的第二焊槽，所述的第二焊槽内部堆焊设置有一层第二不锈钢层。本实用新型专利技术克服了现有技术中导叶不耐磨，容易在导叶的开合过程中发生磨损导致密封性变差，更换导叶费用较高影响机组效率的问题，具有（1）提升导叶耐磨性能；（2）具有良好的密封性能，有效的保证继续运行效率；（3）减少机组运行费用的优点。

A high wear-resistant cast steel guide vane structure for water turbine

【技术实现步骤摘要】
一种水轮机高耐磨铸钢导叶结构
本技术涉及水电机械领域，尤其涉及一种水轮机高耐磨铸钢导叶结构。
技术介绍
水轮机导叶是导水机构中最重要的部件之一，也是磨损最快、磨损面最大的部件。通常老水电站的导水叶大都采用ZG25（新钢号ZG230-450）碳素钢浇铸，这种导水叶在使用过程中非常容易受到磨损，在磨损后具有漏水量增大，影响机组效率的问题，更严重的是机组无法停机和失控自启动转机等安全隐患。导叶一旦磨损，及时更新那自然好，但更新导叶有诸多难题。首先，更新导叶得把整个导水机构拉回制造厂进行工装调试；第二，需有导叶图纸；第三，加工时间长，导叶是导水机构中的精密部件，采用浇铸工艺生产，为了保证材质的稳定性，工艺要求应让其应力充分释放，因此，需将材质热处理后再自然放置一段时间再进行精车削；第四，更新费用高。例如一种在中国专利文献上报道的一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置，其公开（公告）号为CN105604768B，所述的密封装置包括活动导叶矩形槽、聚氨酯密封板、不锈钢内六角螺栓；活动导叶矩形槽开设在活动导叶本体的大头面上，活动导叶矩形槽底面设有螺丝孔；聚氨酯密封板为矩形板状结构中间有突起，突起两侧分别设置有与螺丝孔对应的螺栓孔；不锈钢内六角螺栓将聚氨酯密封板固定在活动导叶本体上。聚氨酯密封板与活动导叶本体外缘采用聚氨酯复合树脂砂浆填充进行光滑过渡。本专利技术解决了密封装置的磨损问题，又使导叶密封性大大提高，从而改善了正常停机时因导叶漏水量增大而导致的机组潜动现象，大大提高了机组的发电效率。但是其通过聚氨酯进行密封具有以下缺陷：（1）聚氨酯密封板具有质地较软不耐磨的特性，其在随着导叶的不断开合过程中容易发生磨损变形；（2）在磨损后，其密封性能降低，达不到所要求的密封性；（3）磨损后需要经常进行更换，导致费用较高，漏水量增大，机组效率严重降低的缺陷。
技术实现思路
本技术是为了克服现有技术中导叶不耐磨，容易在导叶的开合过程中发生磨损导致密封性变差，更换导叶费用较高影响机组效率的问题，提供了一种能够有效的提升导叶耐磨性能，同时具有良好的密封性能，有效的保证继续运行效率，减少机组运行费用的一种水轮机高耐磨铸钢导叶结构。为实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现：一种水轮机高耐磨铸钢导叶结构，包括导叶本体以及导叶轴承，所述的导叶本体其横截面一端为大头端，另一端为小头端，所述的导叶本体上的大头端向其内部设有一个第一焊槽，所述的第一焊槽内部焊接设有一块第一不锈钢板，所述的小头端其远离第一焊槽的端面上设有一个向内凹陷的第二焊槽，所述的第二焊槽内部堆焊设置有一层第二不锈钢层。老水电站的导水叶大都采用ZG25（新钢号ZG230-450）碳素钢浇铸，这种导水叶在使用过程中非常容易受到磨损，在磨损后具有漏水量增大，影响机组效率的问题。导水叶的止水密封属刚性密封，密封面必须光洁配合无间隙（理论上），也就是说，导叶磨损后的技术处理主要是针对导叶的大小头密封立面和上下端部密封面，只要将这些密封面采用不锈钢材料进行技术处理就可以达到不锈钢导叶的功能。本技术中采用在密封立面上进行不锈钢改造，能够有效的提升导水叶的耐磨性能，同时，不锈钢由于其具有良好的耐腐蚀性能，其在水中不会因为腐蚀而产生孔洞，从而使得其表面的光洁程度一直处于一个较高的程度，从而其密封性能较好。作为优选，所述的第一不锈钢板其外侧为呈向导叶本体外部凸出的圆弧形端面，所述的第二不锈钢层其外侧为向导叶本体内部凹陷的圆弧形端面，所述的第一不锈钢板与第二不锈钢层形状相适配，相互紧密贴合形成密封结构。本技术中的第一不锈钢呈向导叶本体外部凸出的圆弧形端面，与之相配合的不锈钢层其外侧为向导叶本体内部凹陷的圆弧形端面，两者相互配合，能够紧密贴合，从而能够有效的进行密封，达到永不漏水的效果，从而保证了水电机组的生产效率。作为优选，所述的大头端的第一不锈钢板后端设有一个向内导叶本体凹陷的密封槽。设置密封槽能够有效的与小头端尾部设有的密封凸块相配合，形成密封面，达到密封效果。作为优选，所述的导叶本体上的密封槽内部表面涂有一层有机密封涂层。设置有机密封涂层能够进一步提升密封效果。作为优选，所述的导叶本体的小头端尾部还设有一个密封凸块，所述的密封凸块与密封槽相契合，形成密封结构。作为优选，所述的第一不锈钢板上还设有若干个焊孔。作为优选，所述的焊孔孔深为钻过第一焊槽底部2~3mm，所述的焊孔孔径为8mm，所述的焊孔数为0.5孔/cm2。设置焊孔能够有效的使得不锈钢板与导叶本体的焊接牢固程度进一步提升，从而提升了其焊接的牢固程度。因此，本专利技术具有以下有益效果：（1）提升导叶耐磨性能；（2）具有良好的密封性能，有效的保证继续运行效率（3）减少机组运行费用。附图说明图1为本技术的一种结构示意图。图2为本技术的导叶本体的结构放大图。图3为本技术的导叶本体的正视图。图4为本技术的密封时的一种结构示意图。其中：导叶本体1、导叶轴承2、大头端3、小头端4、第一焊槽5、第一不锈钢板6、第二焊槽7、第二不锈钢层8、密封槽9、有机密封涂层10、密封凸块11、焊孔12。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术作进一步描述。如图1、2所示一种水轮机高耐磨铸钢导叶结构，包括导叶本体1以及导叶轴承2，所述的导叶本体1其横截面一端为大头端3，另一端为小头端4，所述的导叶本体1上的大头端3向其内部设有一个第一焊槽5，所述的第一焊槽5内部焊接设有一块第一不锈钢板6，所述的小头端4其远离第一焊槽5的端面上设有一个向内凹陷的第二焊槽7，所述的第二焊槽7内部堆焊设置有一层第二不锈钢层8；所述的第一不锈钢板6其外侧为呈向导叶本体1外部凸出的圆弧形端面，所述的第二不锈钢层8其外侧为向导叶本体1内部凹陷的圆弧形端面，所述的第一不锈钢板6与第二不锈钢层8形状相适配，相互紧密贴合形成密封结构，所述的大头端3的第一不锈钢板6后端设有一个向内导叶本体1凹陷的密封槽9，密封槽9内部表面涂有一层有机密封涂层10，所述的导叶本体1的小头端4尾部还设有一个密封凸块11，所述的密封凸块11与密封槽9相契合，形成密封结构。如图3所示，所述的第一不锈钢板6上还设有若干个焊孔12，所述的焊孔12孔深为钻过第一焊槽5底部2~3mm，所述的焊孔12孔径为8mm，所述的焊孔12数为0.5孔/cm2。如图4所示，当两个相邻的导叶本体1关闭相互贴合形成密封结构时，第一不锈钢板6与第二不锈钢层8两者相互紧贴，密封凸块11与密封槽9相契合，从而形成相邻的导叶本体1首尾相接的结构，达到了良好的密封效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水轮机高耐磨铸钢导叶结构，包括导叶本体（1）以及导叶轴承（2），所述的导叶本体（1）其横截面一端为大头端（3），另一端为小头端（4），其特征在于，所述的导叶本体（1）上的大头端（3）向其内部设有一个第一焊槽（5），所述的第一焊槽（5）内部焊接设有一块第一不锈钢板（6），所述的小头端（4）其远离第一焊槽（5）的端面上设有一个向内凹陷的第二焊槽（7），所述的第二焊槽（7）内部堆焊设置有一层第二不锈钢层（8）。/n

【技术特征摘要】
1.一种水轮机高耐磨铸钢导叶结构，包括导叶本体（1）以及导叶轴承（2），所述的导叶本体（1）其横截面一端为大头端（3），另一端为小头端（4），其特征在于，所述的导叶本体（1）上的大头端（3）向其内部设有一个第一焊槽（5），所述的第一焊槽（5）内部焊接设有一块第一不锈钢板（6），所述的小头端（4）其远离第一焊槽（5）的端面上设有一个向内凹陷的第二焊槽（7），所述的第二焊槽（7）内部堆焊设置有一层第二不锈钢层（8）。


2.根据权利要求1所述的一种水轮机高耐磨铸钢导叶结构，其特征在于，所述的第一不锈钢板（6）其外侧为呈向导叶本体（1）外部凸出的圆弧形端面，所述的第二不锈钢层（8）其外侧为向导叶本体（1）内部凹陷的圆弧形端面，所述的第一不锈钢板（6）与第二不锈钢层（8）形状相适配，相互紧密贴合形成密封结构。


3.根据权利要求1或2所述的一种水轮机高耐磨铸钢导叶结构，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴向荣，
申请(专利权)人：杭州富春江水电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33