專(zhuān)利名稱(chēng)：沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及水力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪都是由輪盤(pán)和水斗構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)主要有以下三種形式1、整體式轉(zhuǎn)輪，它在結(jié)構(gòu)上是最簡(jiǎn)單的，具有較高的強(qiáng)度，運(yùn)行安全可靠，重量也輕，但是由于其水斗排列密，因此鑄造工藝極為復(fù)雜，鑄造技術(shù)水平要求高，造價(jià)也高，水斗表面的加工很困難。并且當(dāng)一個(gè)水斗發(fā)生破壞或者折斷時(shí)，必須更換整個(gè)轉(zhuǎn)輪。2、組合式轉(zhuǎn)輪，它的水斗和輪輻是分別制造，然后用螺栓連接在一起。它具有簡(jiǎn)化鑄造工藝、對(duì)鑄造設(shè)備要求低的特點(diǎn)，但是強(qiáng)度上不及整鑄輪的堅(jiān)固可靠，當(dāng)連接件有缺陷時(shí)，在射流的經(jīng)常沖擊下會(huì)發(fā)生連接件斷裂，繼而斷斗的嚴(yán)重事故，危及人身及設(shè)備安全。3、鑄焊式轉(zhuǎn)輪，它的水斗和輪輻是分別鑄造，然后焊接在一起。它具有組合式轉(zhuǎn)輪的優(yōu)點(diǎn)，又避免了組合式轉(zhuǎn)輪組合結(jié)構(gòu)削弱根部強(qiáng)度的缺點(diǎn)，強(qiáng)度也不比整鑄結(jié)構(gòu)差，但是焊接技術(shù)要求高，金屬加工量大。上述的三種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪都各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，但是由于沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪水斗的工作條件比較復(fù)雜，其受力為脈動(dòng)應(yīng)力，而且又有水下疲勞的問(wèn)題存在，水斗的根部又是沖擊式轉(zhuǎn)輪的最高應(yīng)力區(qū)，對(duì)于整鑄轉(zhuǎn)輪也是鑄造缺陷最多的部位。往往會(huì)由于鑄造缺陷或者水斗型線加工誤差，將水流狀態(tài)改變，引起空蝕；或者是由于疲勞產(chǎn)生裂紋等等，最終發(fā)生斷斗的重大事故。針對(duì)沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪容易發(fā)生斷斗的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家和科研院所也都提出了一些技術(shù)解決方案，但是這些方案的效果都不明顯。也有通過(guò)采用鍛件做毛坯，用數(shù)控加工方法成型，或者轉(zhuǎn)輪本體采用鍛件制造，水斗部分用微焊方法堆焊而成的新方法進(jìn)行制造，這些新方法在生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少產(chǎn)品缺陷方面效果很好，但是材料利用率低、加工成本高、制造周期長(zhǎng)，不太適合中小型水輪機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，同時(shí)水斗疲勞問(wèn)題也沒(méi)有很好的解決。
由于工作條件惡劣，上述三種結(jié)構(gòu)式的沖擊式轉(zhuǎn)輪均有可能發(fā)生轉(zhuǎn)輪水斗斷裂的嚴(yán)重事故。目前國(guó)內(nèi)在沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪防斷斗問(wèn)題上普遍采用的技術(shù)手段為采用好的制造工藝，盡是避免鑄造缺陷，消除加工和焊接殘余應(yīng)力；加強(qiáng)產(chǎn)品檢測(cè)，提早發(fā)現(xiàn)制造缺陷；使用中定期檢測(cè)，提早發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋，避免斷裂。但這些技術(shù)手段造成材料利用率低、加工成本高、制造周期長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種能夠在不改變傳統(tǒng)沖擊式轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)流程的前提下，改變水斗根部應(yīng)力過(guò)于集中的狀況，解決水斗使用疲勞的問(wèn)題，達(dá)到防斷斗效果，而且適合中小型水輪機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)，低投入、高效益的沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪。
本發(fā)明的解決方案是這樣的轉(zhuǎn)輪的外圓為均布的水斗，在轉(zhuǎn)輪的外圓至少設(shè)有一個(gè)箍，箍將相鄰的水斗相互連接，使水斗的根部與轉(zhuǎn)輪連接，水斗的頭部用箍堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。在水流的沖擊下，使得轉(zhuǎn)輪的受力狀況由水斗的根部受力轉(zhuǎn)變?yōu)檎麄€(gè)轉(zhuǎn)輪受力，既加固、支撐了水斗，又分散了作用力。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在不改變傳統(tǒng)沖擊式轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)流程的前提下，改變水斗受力狀況，從根本上解決水斗根部應(yīng)力集中，易產(chǎn)生疲勞裂紋進(jìn)而擴(kuò)展最后折斷的問(wèn)題，而且花費(fèi)小、成本低、基本上不需要添加任何新的加工設(shè)備、加工周期短，適合中小型水輪機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)，低投入、高效益。


附圖是本發(fā)明的實(shí)施例。
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是附圖1的A-A視圖。
附圖3是I的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例包括有轉(zhuǎn)輪1、箍2、水斗3。
在轉(zhuǎn)輪1的外圓至少設(shè)有一個(gè)箍2，箍2將相鄰的水斗3相互連接。
在圖1所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，是以鑄焊式結(jié)構(gòu)沖擊式轉(zhuǎn)輪為例，外圓兩邊分別焊接一道箍2，所述的箍2是與水斗3的外邊緣連接，并且設(shè)在轉(zhuǎn)輪1的最大半徑處，箍2是整體圓形箍。在制造的過(guò)程中，箍2的斷面可以是任何形狀和材料，只要強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，焊接性好就行了。箍2可以是整體焊接，也可以采用分段焊接的方式。焊好箍的轉(zhuǎn)輪按常規(guī)生產(chǎn)工藝進(jìn)行平衡。加上箍2后，在水流的沖擊下，使得轉(zhuǎn)輪的受力狀況由水斗的根部受力轉(zhuǎn)變?yōu)檎麄€(gè)轉(zhuǎn)輪受力，既加固、支撐了水斗，又分散了作用力。
在實(shí)際的制造過(guò)程中，所述的箍2也可以是分段式箍，分段連接后構(gòu)成環(huán)形箍。
箍2也可以與水斗3的內(nèi)邊緣連接。
本發(fā)明可以應(yīng)用在任何一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生產(chǎn)沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪上。
權(quán)利要求
1.一種沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪(1)的外圓為均布的水斗(3)，其特征在于在轉(zhuǎn)輪(1)的外圓至少設(shè)有一個(gè)箍(2)，箍(2)將相鄰的水斗(3)相互連接
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于所述的箍(2)是與水斗(3)的外邊緣連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于所述的箍(2)是與水斗(3)的內(nèi)邊緣連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于所述的箍(2)是設(shè)在轉(zhuǎn)輪(1)的最大半徑處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于所述的箍(2)是整體圓形箍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于所述的箍(2)是分段式箍，分段連接后構(gòu)成環(huán)形箍。
全文摘要
一種沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特點(diǎn)是在轉(zhuǎn)輪的外圓至少設(shè)有一個(gè)箍，箍將相鄰的水斗相互連接，所述的箍是圓形箍，設(shè)在轉(zhuǎn)輪的最大半徑處。其優(yōu)點(diǎn)是在不改變傳統(tǒng)沖擊式轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)流程的前提下，改變水斗受力狀況，從根本上解決水斗根部應(yīng)力集中，易產(chǎn)生疲勞裂紋進(jìn)而擴(kuò)展最后折斷的問(wèn)題，而且花費(fèi)小、成本低、基本上不需要添加任何新的加工設(shè)備、加工周期短，適合中小型水輪機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)，低投入、高效益。
文檔編號(hào)F03B1/02GK1715640SQ20051020045
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者吳祖儀 申請(qǐng)人:柳州市久源水輪機(jī)有限責(zé)任公司