一种小型立式水电机组防抬机装置的制作方法

本发明属于水利机械，具体涉及小型立式水电机组防抬机装置。

背景技术：

1、对于立式水电机组当导叶迅速关闭时，由于尾水管水流惯性的作用，在转轮区会出现真空。当真空大到水流已脱离了转轮后，就产生了“断流”现象，同时水流在下游水压力作用下减速停止并反向运动形成水流的“倒流”，撞击转轮叶片，引起向上的水力冲击，即所谓的反水锤。这种反水锤冲击转轮，抬高机组的转动部分，会损坏机组的固定部分。

2、中国专利文献cn111350628a公开了一种利用导叶关闭规律防止轴流式水轮机泵效应抬机的方法，将轴流式水轮机甩负荷时导叶从开始关闭到完全关闭的整个关闭过程分为三个时间段，其中首尾段开度持续减小、中间段开度不变，即导叶在整个关闭过程中有一段停顿，水轮机工作点在停顿时导叶开度下处于制动区，在停顿时间段，利用制动效应将转速降低的同时维持一定的流量范围，从而避免转速大和流量小同时出现，防止泵效应抬机。

3、一般情况下，对于大中型水力发电机组会进行上述的仿真计算，优化导叶关闭规律以防止抬机，但对于小型机组，仿真计算较为复杂，不便进行仿真计算，而且机组自重小，抗冲击能力低，易受外界因素影响，仿真计算结果一旦出现误差，瞬时载荷过大，抬升力将破坏机组，可靠性低，容错率低。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术在使用中存在的问题，提供一种结构简单、可靠性高和容错率高装置。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种小型立式水电机组防抬机装置，包括支撑壳体、与支撑壳体内壁连接的止推环和位于止推环下方的推力环，所述推力环与机组轴连接，所述推力环与止推环抵触配合。

4、作为上述技术方案的进一步改进：

5、所述推力环和止推环为斜面接触，所述推力环面向止推环侧表面为第一环形斜面，所述止推环面向推力环侧表面为第二环形斜面。

6、所述第一环形斜面的下端与机组轴中心轴的距离为d1，所述第一环形斜面的上端与机组轴中心轴的距离为d2，d2＜d1；所述第二环形斜面的上端与机组轴中心轴的距离为s1，所述第二环形斜面的上端与机组轴中心轴的距离为s2，s2＞s1。

7、所述第一环形斜面与所述第二环形斜面平行设置。

8、所述推力环纵切面为分布在机组轴两侧的直角梯形，所述止推环纵切面为分布在支撑壳体内壁两侧的倒直角梯形。

9、还包括抗磨板，所述抗磨板安装在第二环形斜面上。

10、所述抗磨板可拆卸安装在第二环形斜面上。

11、所述支撑壳体开设有定位孔，所述机组轴升降穿设于定位孔。

12、所述推力环通过法兰盘与机组轴连接。

13、所述支撑壳体上设有排水管和进水管。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

15、本发明的小型立式水电机组防抬机装置，在抬机现象发生时，反水锤冲击转轮，带动机组轴上升，因机组轴与推力环连接，也带动推力环上升，上升的推力环上表面与止推环下表面抵触，止推环限制推力环继续上升，并通过与止推环连接的支撑壳体将水推力传递到土建基础上，实现机组的防抬。通过推力环与止推环的配合，形成止推结构，防止机组抬升，结构简单；无需仿真计算，通过机械机构防抬，不易受外界因素影响，可靠性高，容错率高。本装置具有结构简单、可靠性高和容错率高的优点。

技术特征：

1.一种小型立式水电机组防抬机装置，其特征在于：包括支撑壳体(1)、与支撑壳体(1)内壁连接的止推环(2)和位于止推环(2)下方的推力环(8)，所述推力环(8)与机组轴(4)连接，所述推力环(8)与止推环(2)抵触配合。

2.根据权利要求1所述的小型立式水电机组防抬机装置，其特征在于：所述推力环(8)和止推环(2)为斜面接触，所述推力环(8)面向止推环(2)侧表面为第一环形斜面(81)，所述止推环(2)面向推力环(8)侧表面为第二环形斜面(21)。

3.根据权利要求2所述的小型立式水电机组防抬机装置，其特征在于：所述第一环形斜面(81)的下端与机组轴(4)中心轴的距离为d1，所述第一环形斜面(81)的上端与机组轴(4)中心轴的距离为d2，d2＜d1；所述第二环形斜面(21)的上端与机组轴(4)中心轴的距离为s1，所述第二环形斜面(21)的上端与机组轴(4)中心轴的距离为s2，s2＞s1。

4.根据权利要求3所述的小型立式水电机组防抬机装置，其特征在于：所述第一环形斜面(81)与所述第二环形斜面(21)平行设置。

5.根据权利要求3所述的小型立式水电机组防抬机装置，其特征在于：所述推力环(8)纵切面为分布在机组轴(4)两侧的直角梯形，所述止推环(2)纵切面为分布在支撑壳体(1)内壁两侧的倒直角梯形。

6.根据权利要求4所述的小型立式水电机组防抬机装置，其特征在于：还包括抗磨板(3)，所述抗磨板(3)安装在第二环形斜面(21)上。

7.根据权利要求6所述的小型立式水电机组防抬机装置，其特征在于：所述抗磨板(3)可拆卸安装在第二环形斜面(21)上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的小型立式水电机组防抬机装置，其特征在于：所述支撑壳体(1)开设有定位孔(11)，所述机组轴(4)升降穿设于定位孔(11)。

9.根据权利要求1-7任一项所述的小型立式水电机组防抬机装置，其特征在于：所述推力环(8)通过法兰盘(5)与机组轴(4)连接。

10.根据权利要求1-7任一项所述的小型立式水电机组防抬机装置，其特征在于：所述支撑壳体(1)上设有排水管(6)和进水管(7)。

技术总结
本发明公开了一种小型立式水电机组防抬机装置包括支撑壳体、与支撑壳体内壁连接的止推环和位于止推环下方的推力环，推力环与机组轴连接，推力环与止推环抵触配合。在抬机现象发生时，反水锤冲击转轮，带动机组轴上升，因机组轴与推力环连接，也带动推力环上升，上升的推力环上表面与止推环下表面抵触，止推环限制推力环继续上升，并通过与止推环连接的支撑壳体将水推力传递到土建基础上，实现机组的防抬。本装置通过推力环与止推环的配合，形成止推结构，防止机组抬升，结构简单；无需仿真计算，通过机械机构防抬，不易受外界因素影响，可靠性高，容错率高。

技术研发人员：毕智伟,田海平,王斌,莫剑,王辉斌,黄波,乔亮亮
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15