一种混流式水轮机主轴中心孔补气装置的制作方法

本实用新型涉及一种混流式水轮机补气装置，特别涉及一种混流式水轮机主轴中心孔补气装置。

背景技术：

当水轮机运行在40％-70％额定出力时，由于水流扰动，存在不同程度的压力脉动，且尾水管内出现涡带，由于涡带的强烈扰动，或其频率与机组固有频率重合而产生共振，都会引起机组振动或负荷摆动；涡带还会破坏水轮机过流表面，使得过流部件产生汽蚀或裂纹。因此需要在水轮机组出现不稳定工况时补入空气，破坏涡带，借以吸震及降低漩涡强度，改善机组的运行状况；对产生汽蚀的区域进行补气还可以减轻或防止过流部件的汽蚀破坏，提高水轮机组出力和转轮寿命；同时在紧急关机时进行补气，还可以减轻水锤现象，减少部件振动和摆动；在不需要补气的时候，补气装置还可以防止尾水从补气管流出。

目前,水轮机最常见的补气方式是尾水管补气和主轴中心孔补气，尾水管补气通常用于中小型机组，主轴中心孔补气通常用于中大型机组。水轮机主轴中心补气是通过主轴中心孔向转轮泄水锥所在的转轮出口补气，能够很好地减小涡带和尾水压力脉动的影响。一般的主轴中心补气阀采用的是橡胶球形式的单层密封，长期泡在水中，橡皮球极易老化，经一段时间运行后橡胶球在频繁的补气动作冲击下被压出凹槽变形，会造成补气阀密封失效；且补气阀密封弹簧易锈蚀老化失效，也会造成密封不严。

申请号为201320596048.4号的中国实用新型专利中公开了一种水轮机补气结构，这种结构省去了原有补气装置复杂的结构，减轻了机组的重量，降低了生产成本，在实际运行中发挥了与原有的主轴中心孔补气装置的效果。申请号为201520071246.8号的中国实用新型专利中公开了一种用于混流式水轮机主轴中心补气系统的防止尾水反水装置，当真空度达到一定值时，补气阀在大气压的作用下克服阀盘重量及缓冲装置阻力的打开，自动向尾水补气，进而削弱尾水管内涡带的能量，降低由此产生的压力脉动，保证机组的稳定运行。

但是上述专利中两种补气装置的改进都没有涉及到关于补气阀结构和形式的改进方法。

针对上述的缺陷，本发明人发明了一种混流式水轮机主轴中心孔补气装置的方法，将通常所用的橡胶球形式的单层密封补气阀换成了非单层密封的橡胶垫片，不需要弹簧，仅依靠垫片本身就可以完成补气和密封，且避免了因反复补气造成弹簧锈蚀而引起的密封不严，在一定的程度上延长了补气装置的检修周期，提高了经济效益，保证了水轮机组的安全稳定运行。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型专利提供了一种混流式水轮机主轴中心孔补气装置。通过改善补气阀结构和形式，提高了水轮机组的运行稳定性、延长补气装置的使用寿命和检修周期，提高经济效益，也在一定程度上延长了相关部件的运行寿命。

实现上述目的所采用的技术方案是：

1、该主轴中心孔补气装置主要有主轴(1)，转轮(2)，补气阀(3)，橡胶垫片(4)，泄水锥(5)和泄水锥补气孔(6)六部分组成，所述补气阀(3)位于泄水锥(5)内，所述泄水锥(5)位于转轮(2)下方并与转轮(2)相互连接，其主要特征是：所述泄水锥 (5)上还开有泄水锥补气孔(6)，所述橡胶垫片(4)位于补气阀(3)正上方的补气通道进口处且其中心与主轴(1)中心重合。

2、该混流式水轮机主轴中心孔补气装置的优点是：橡胶垫片(4)非单层密封且弹性好，不存在因频繁补气动作而引起的橡胶垫片(4)变形和密封不严。

上述步骤是一种混流式水轮机主轴中心孔补气装置的工作原理。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是一种混流式水轮机主轴中心孔补气装置结构图。

图2是一种混流式水轮机主轴中心孔补气装置橡胶垫片的俯视图。

图1中：(1)主轴，(2)转轮，(3)补气阀，(4)橡胶垫片，(5)泄水锥，(6)泄水锥补气孔

具体实施方式

本实用新型主要在原有水轮机主轴中心孔补气装置的基础上，修改了补气阀的结构和形式，来进行水轮机补气，降低漩涡强度，改善机组运行状态，改善汽蚀和提高水力效率，在一定程度上延长补气阀的使用寿命和检修周期，相应的提高经济效益。

此实施例是在原有水轮机主轴中心孔补气装置的基础上，对补气阀的结构进行了改进：

图1确定了本实施例中，当混流式水轮机在运行过程中，尾水管内出现涡带，且水轮机转轮(2)下方出现真空现象并且真空度达到一定数值时，橡胶垫片(4)两侧的压力差将橡胶垫片(4)压下，补气通道打开，通入大气，进行自动补气；当水轮机不需要补气时，橡胶垫片(4)将补气通道密封，防止尾水从补气管流出。