一种可降低转轮与顶盖间水压力的上冠结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可降低转轮与顶盖间水压力的上冠结构，属于水利工程技术领域。所述上冠上表面设有若干条辐条状凸台，所述辐条状凸台沿上冠径向设置。本实用新型专利技术在不改变其他现有结构的情况下，通过在混流式水轮机的转轮上冠上侧增加若干条辐条状的凸台结构，以增加顶盖与转轮间水体的旋转速度，从而使上冠上侧的水体沿径向方向的压力梯度增加，达到降低顶盖和转轮之间和主轴密封前水压力，减小上冠轴向水推力的效果。

An upper crown structure which can reduce the water pressure between runner and top cover

【技术实现步骤摘要】
一种可降低转轮与顶盖间水压力的上冠结构
本技术涉及一种混流式水轮机的上冠结构，具体涉及一种可降低转轮与顶盖间水压力的上冠结构。
技术介绍
混流机组中，上游水流经过活动导叶进入到无叶区，大部分水体经过转轮内流道进入下游流道，少部分水体经过上冠和下环外侧最终也进入到下游流道。进入上冠外侧的水体，经过转轮与顶盖间止漏环进入转轮和顶盖之间的腔体——上冠腔。现有技术中为减小顶盖与转轮上冠之间的水压力，一般通过设计减压排水管来实现，如公开号为CN202900515U，公开日为2013年04月24日，名称为“混流式水轮机顶盖减压排水结构”的中国技术专利，其技术方案为：一种水轮机顶盖减压排水的结构，通过在顶盖上设置减压排水管，将转轮止漏环处的漏水通过此减压管在顶盖上部引入主轴密封处，通过转轮泄水锥处的泄水孔排出，达到降低，减小机组的水推力的目的。而常规混流机组水轮机改造过程中，由于部分改造机组缺乏外平压管路和新型转轮的应用，经常会造成转轮与顶盖之间压力过高，顶盖载荷偏大，上冠轴向水推力偏大，主轴密封被密封水压力超过设计值等问题，影响机组的安全稳定运行。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术中的上述问题，提出了一种结构简单、制作方便、安全可靠的可降低转轮与顶盖间水压力的上冠结构。为了实现上述专利技术目的，本技术的技术方案如下：一种可降低转轮与顶盖间水压力的上冠结构，包括上冠，其特征在于：所述上冠上表面设有若干条辐条状凸台，所述辐条状凸台沿上冠径向设置。进一步地，所述辐条状凸台均匀分布在上冠顶部，相邻的两根辐条状凸台与上冠中心连线所呈的夹角相同。进一步地，所述辐条状凸台与上冠为一体成形结构。进一步地，所述辐条状凸台的切面形状为多段弧形、椭圆形、圆形、三角形、拱形或矩形。本技术的有益效果：1、本技术在不改变其他现有结构的情况下，通过在混流式水轮机的转轮上冠上侧增加若干条辐条状的凸台结构，以增加顶盖与转轮间水体的旋转速度，从而使上冠上侧的水体沿径向方向的压力梯度增加，达到降低顶盖和转轮之间和主轴密封前水压力，减小上冠轴向水推力的作用；2、本技术减少了减压板的焊接量和破坏断裂的风险，结构形式简单，安全可靠。附图说明图1为本技术的结构剖视图；图2为本技术的结构俯视图；图3为本技术所述辐条状凸台的切面形状示意图；图4为水体在静止圆盘和旋转圆盘间的压力分布图；其中，1、上冠，2、辐条状凸台，3、转轮，4、多段弧形，5、椭圆形，6、圆形，7、三角形，8、拱形，9、矩形。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例1本实施例为最基本的实施方式。如图4所示为水体在静止圆盘和旋转圆盘间的压力分布图，其中，ω为旋转结构的转速，PE和P1分别为远心端和近心端的水体压力值，RE和R1分别为远心端和近心端的旋转半径，ρ为液体密度，μ为相关系数(0＜μ≤1)。最终水体在静止圆盘和旋转圆盘间的压力分布可以表示为：对于水体上下两侧表面光滑的结构，μ＝0.5～0.7。现有混流式水轮机转轮上冠结构都采用铸造成形工艺生产，上冠上侧除部分机加工面外，非加工面粗糙度为6.3，上冠上侧表面曲面光滑，无其他附属结构。上冠与顶盖之间环形空腔内的水压力分布形态主要取决于其内水流的旋转速度，转轮上冠上表面旋转带动水流旋转，由此所产生的圆周速度与半径呈正比，靠转轮外缘处大，随半径减小而减小，旋转产生的离心力造成了沿径向的压力梯度。本实施例提供了一种如图1所示的可降低转轮与顶盖间水压力的上冠结构，不改变其他现有结构，在混流式水轮机转轮上冠1上侧增加了若干条辐条状凸台2，辐条状凸台2的长度、宽度和高度根据不同机组上冠1结构的尺寸大小而定。优选的，如图2所示，所述辐条状凸台2均匀分布在上冠顶部，相邻的两根辐条状凸台2与上冠1中心连线所呈的夹角相同。当旋转体上侧布置适当的径向筋板时，可认为其上的水体旋转速度几乎与转动件的旋转速度相当，对于公式，此时，μ＝0.8～1.0即通过在上冠1上部增加辐条状凸台2结构，增加顶盖(图中未画出)与转轮3间水体的旋转速度，从而使上冠1上侧的水体沿径向方向的压降梯度增加，达到降低顶盖和转轮3之间和主轴密封前水压力，减小上冠1轴向水推力的目的。实施例2本实施例的内容基于实施例1的全部内容，不同之处在于：优选的，如图3所示，所述辐条状凸台2的切面形状为多段弧形4、椭圆形5、圆形6、三角形7、拱形8或矩形9。实施例3本实施例的内容基于实施例2的全部内容，不同之处在于：优选的，所述辐条状凸台可以和上冠一同铸造成型，减少焊接量和减压板破坏断裂的风险，也可以通过焊接或其他连接方式固定在上冠表面。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术做任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降低转轮与顶盖间水压力的上冠结构，包括上冠（1），其特征在于：所述上冠（1）上表面设有若干条辐条状凸台（2），所述辐条状凸台（2）沿上冠（1）径向设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种可降低转轮与顶盖间水压力的上冠结构，包括上冠（1），其特征在于：所述上冠（1）上表面设有若干条辐条状凸台（2），所述辐条状凸台（2）沿上冠（1）径向设置。


2.根据权利要求1所述的一种可降低转轮与顶盖间水压力的上冠结构，其特征在于：所述辐条状凸台（2）均匀分布在上冠（1）顶部，相邻的两根辐条状凸台（2）与上冠（1）中心连线所呈的夹角相...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩亮，常喜兵，刘辉，赵威，
申请(专利权)人：东方电气集团东方电机有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51