[发明专利]一种喷针头缓冲关闭的水轮机喷管

说明书

技术领域

本发明涉及一种水轮机喷管，尤其是一种喷针头缓冲关闭的水轮机喷管，属于水轮机技术领域。

背景技术

喷管是水斗式水轮机的核心部件之一，它通过液体压力推动喷管中的喷针头往复移动而实现喷水流的开启、关闭或流量调节，进而调节经喷管射入水轮机转轮水斗的水流量，以改变水轮机输出的大小。当机组出现故障或其它情况需要机组停止转动时，必须快速关闭喷管射出的水流。但在关闭喷管的瞬间，由于喷针头及液压力的惯性作用，会对喷针头及喷口产生极大的冲撞力，同时喷管内高速水流的突然停止会在喷管及进水管内产生一个骤然增大的水流冲击力——也就是俗称的水锤，这两种巨大的冲击力都将对与之接触的喷口零部件造成损伤。因此，有必要对现有技术加以改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷针头缓冲关闭的水轮机喷管，使喷针头关闭时先快、后慢，尤其在最末阶段时进入缓慢关闭，从而减小喷针头的冲撞力和水捶力，提高喷管和进水管的安全、可靠性，增加机组的使用寿命。

本发明通过下列技术方案完成：一种喷针头缓冲关闭的水轮机喷管，包括带喷口的喷嘴头，喷嘴头通过喷管与供水管相连，喷管通过间隔设置的筋板与带液压腔的腔座相连，固定在液压腔中的缸套及活塞，分别与活塞前、后端的液压腔连通的进、出液通道，一端固定在活塞上，另一端穿过缸套与喷针头相连的喷针杆，其特征在于在活塞与缸套相向的面上互设凹槽和凸缘，凸缘上设有节流孔，凸缘与凹槽配接后形成外部的主液压腔和内部的副液压腔，主、副液压腔通过凸缘上的节流孔连通，从而在关机时，通过向活塞后端的液压腔注入压力液，同时将主液压腔内的压力液向外排出而推动活塞、喷针杆及喷针头快速向喷口方向移动，直至活塞与缸套互设的凹槽和凸缘配接后，喷针头就受副液压腔内的排液量及排液速度限制而缓慢移动，从而有效消除冲撞力的产生和水捶的形成，保护喷口零部件安全。

所述凹槽设为环形凹槽。

所述凸缘设为环形凸管，环形凸管的长度视喷针头的后期移动速度而具体确定，环形凸管的长度长，则喷针头的后期移动速度慢，反之，环形凸管的长度短，则喷针头的后期移动速度快。

所述凸缘上的节流孔数量及孔径大小，视喷针头的移动速度而具体确定，节流孔数量少、孔径小，则喷针头的后期移动速度慢，反之，节流孔数量多、孔径大，则喷针头的后期移动速度快。

所述凸缘外壁设有第二环形凹槽，第二环形凹槽中设有密封圈。

本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，可方便地将喷针头全行程快速关闭分隔为两段关闭，即大部分的行程快速关闭段，以确保关闭效率，末端小部分的行程为缓慢关闭段，以在满足喷管水流量调节主要性能的前提下，有效降低了喷针头运动冲撞力和水锤力，保障机组安全运行。本发明结构简单、合理，加工安装方便，缓冲效果显著，使喷管的安全性、可靠性得到大幅提高，延长了喷管及整个机组的使用寿命，在现实生产和电站使用中取得了较好的技术、经济效益。

附图说明

图1为本发明水斗式水轮机喷管关闭状态结构图；

图2为本发明水斗式水轮机喷管开启状态结构图；

图3为图1中的A部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明提供的喷针头缓冲关闭的水轮机喷管，包括带喷口1的喷嘴头3，喷嘴头3通过喷管5与供水管11相连，喷管5通过间隔设置的筋板8与带液压腔6、13的腔座相连，腔座外部的筋板8之间为水流通道，在液压腔6、13设有缸套4及活塞7，还包括分别与活塞7前、后端的液压腔6、13连通的进、出液通道，一端固定在活塞7上，另一端穿过缸套4与喷针头2相连的喷针杆17，在活塞7与缸套4相向的面上分别设有凹槽15和凸缘14，凸缘14上设有节流孔21，凸缘14与凹槽15配接后将前液压腔6分隔为外部的主液压腔22和内部的副液压腔18，主、副液压腔22、18通过凸缘14上的节流孔21连通；所述凹槽15设置在缸套4上，具体设为环形凹槽；所述凸缘14设置在活塞7上，具体设为环形凸管，环形凸管的长度视喷针头2的后期移动速度而具体确定，环形凸管的长度长，则喷针头2的后期移动速度慢，反之，环形凸管的长度短，则喷针头2的后期移动速度快；所述凸缘14上的节流孔21数量及孔径大小，视喷针头2的移动速度而具体确定，节流孔21数量少、孔径小，则喷针头2的后期移动速度慢，反之，节流孔21数量多、孔径大，则喷针头2的后期移动速度快；所述凸缘14外壁设有第二环形凹槽19，第二环形凹槽19中设有密封圈20，16为余液排出通道。