混流式转轮制造技术

本说明书公开一种混流式转轮。具体地，所述混流式转轮，包括：上冠、下环以及固定于所述上冠和所述下环之间的多个叶片；所述上冠和所述下环至少一者的外缘设置有避振结构，所述避振结构相对于所述混流式转轮的轴线对称设置且被配置为调整所述混流式转轮的固有频率。利用避振结构调整所述混流式转轮的固有频率，从而避免混流式机组在运行过程中的剧烈振动，进而提高混轮式机组整体结构的稳定性。而提高混轮式机组整体结构的稳定性。而提高混轮式机组整体结构的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
混流式转轮


[0001]本说明书一个或多个实施例涉及水力机械
，尤其涉及一种混流式转轮。

技术介绍

[0002]混流式机组的结构紧凑，效率较高，并且能适应很宽的水头范围，是目前广泛采用的水轮机型式。运行效率、空化性能和稳定性是评价水轮机性能的主要指标。随着水轮机设计及优化技术逐渐成熟，运行效率的增长空间已经非常有限，空化性能也在一定程度上得到改善，而稳定性问题仍然突出，国内外许多电站的机组在投运之后出现了不同程度的振动。与常规水轮机组相比，水泵水轮机组的稳定性问题更加严峻。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种混流式转轮，以解决现有技术中混流式机组稳定性不足的问题。
[0004]基于上述目的，第一方面，本说明书一个或多个实施例提供了一种混流式转轮，包括：上冠、下环以及固定于所述上冠和所述下环之间的多个叶片；所述上冠和所述下环至少一者的外缘设置有避振结构，所述避振结构相对于所述混流式转轮的轴线对称设置且被配置为调整所述混流式转轮的固有频率。
[0005]进一步地，所述避振结构位于所述上冠和/或所述下环远离所述叶片的一侧。
[0006]进一步地，所述避振结构为凸起且向远离所述叶片的方向延伸；或者，所述避振结构为凹槽且向靠近所述叶片的方向延伸。
[0007]进一步地，所述凸起或所述凹槽沿所述混流式转轮的周向延伸成环。
[0008]进一步地，所述凸起或所述凹槽靠近所述混流式转轮的轴线的侧壁倾斜设置。
[0009]进一步地，所述凸起的厚度与预设距离的比值≤0.60且≥0.125；所述凹槽的深度与预设距离的比值≤0.30且≥0.125；其中，所述预设距离为所述上冠和所述下环距离所述混流式转轮的壳体的距离。
[0010]进一步地，所述避振结构的径向长度与所述混流式转轮的半径比值≤0.075且≥0.025。
[0011]进一步地，所述避振结构可拆卸连接所述上冠和/或所述下环。
[0012]进一步地，所述上冠和所述下环上设置有卡接部，所述避振结构上设置有卡接槽，所述卡接部和所述卡接槽配合实现所述避振结构的连接。
[0013]进一步地，所述避振结构和所述上冠或所述下环一体成型。
[0014]从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的混流式转轮，通过在上冠和下环至少一者的外缘设置避振结构且该避振结构相对于所述混流式转轮的轴线对称设置，利用避振结构调整所述混流式转轮的固有频率，从而避免混流式机组在运行过程中的剧烈振动，进而提高混轮式机组整体结构的稳定性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本说明书一个或多个实施例提供的混轮式转轮的结构示意图；
[0017]图2为本说明书一个或多个实施例提供的混轮式转轮的剖视图；
[0018]图3为图2中标号A部的放大图；
[0019]图4为本说明书一个或多个实施例提供的避振方法的流程示意图；
[0020]图5为本说明书一个或多个实施例提供的修型方法的流程示意图。
具体实施方式
[0021]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0022]需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0023]目前，考虑到电站的经济性，水泵水轮机逐渐向高水头、高比转速、大容量的方向发展，机组重量减小，叶片越来越薄，整体和局部的刚度都越来越小，更容易发生破坏。此外，相比于在电力系统中起基荷作用的水电站每年仅需启停数次，起负荷调节作用的抽水蓄能电站每天启停次数可能有十次之多，在频繁的启停、负荷增减等暂态过程中，机组承受的非稳定水激励力更加复杂多变，对混流机组的稳定性带来极大的挑战。
[0024]转轮是水轮机和水泵水轮机的核心部件，在工作中受到复杂的水压力作用，当激振力的模态与转轮的固有模态相同时，可能发生剧烈的振动或结构失效，严重威胁机组的安全与稳定。而一般情况下，当水力机械的性能参数确定后，转轮内主流流道的形状不能随意更改。
[0025]鉴于此，本说明书的第一方面提供一种混流式转轮。具体地，请参阅图1～图3，所述混流式转轮包括：上冠1、下环2以及固定于所述上冠1和所述下环2之间的多个叶片3；所述上冠和所述下环至少一者的外缘设置有避振结构(11、21)，所述避振结构(11、21)相对于所述混流式转轮的轴线对称设置且被配置为调整所述混流式转轮的固有频率。
[0026]示例性的，图1和图2中示出了上冠1、下环2均设置有避振结构的技术方案。其中，位于上冠1的避振结构采用附图标记11表示，位于下环2的避振结构采用附图标记21表示。
[0027]由于转轮沿轴线转动的特性，对称设置所述避振结构能够保证所述转轮本身结构的均衡稳定性，避免避振结构的引入带来转动不平衡。
[0028]这里，所述避振结构能够改变所述上冠和/或所述下环的原始轮廓线，使得混流式转轮的刚度矩阵、质量矩阵发生变化，从而改变所述混流式转轮的固有频率。此外，所述避振结构也会改变所述上冠和/或所述下环与壳体(参考图2和图3中的壳体4)之间的间隙，从而引起附加质量的变化，也会引起所述混流式转轮的固有频率发生变化。
[0029]由上述实施例可见，通过在上冠和下环至少一者的外缘设置避振结构且该避振结构相对于所述混流式转轮的轴线对称设置，利用避振结构调整所述混流式转轮的固有频率，从而避免混流式转轮在机组运行过程中发生共振，避免剧烈振动，进而达到提高水力机械运行稳定性、延长其使用寿命的技术效果。
[0030]此外，通过对所述上冠和所述下环至少一者的外缘设置避振结构，能够在保持机组水力性能的基础上实现对混流式转轮的固有频率的有效改变，简单高效。
[0031]需要说明的是，本实施例的技术方案至少适用于：(1)在某个常规稳态运行工况发生剧烈振动时，通过改变所述混流式转轮的固有频率使其与运行工况的水力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混流式转轮，其特征在于，包括：上冠、下环以及固定于所述上冠和所述下环之间的多个叶片；所述上冠和所述下环至少一者的外缘设置有避振结构，所述避振结构相对于所述混流式转轮的轴线对称设置且被配置为调整所述混流式转轮的固有频率。2.根据权利要求1所述的混流式转轮，其特征在于，所述避振结构位于所述上冠和/或所述下环远离所述叶片的一侧。3.根据权利要求2所述的混流式转轮，其特征在于，所述避振结构为凸起且向远离所述叶片的方向延伸；或者，所述避振结构为凹槽且向靠近所述叶片的方向延伸。4.根据权利要求3所述的混流式转轮，其特征在于，所述凸起的厚度与预设距离的比值小于等于0.60且大于等于0.125；所述凹槽的深度与预设距离的比值小于等于0.30且大于等于0.125；...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪晋兵，王正伟，夏翔，桂中华，孙慧芳，杨静，张飞，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：