[实用新型]一种低水头混流式水轮机活动导叶

说明书

本实用新型公开一种低水头混流式水轮机活动导叶。由一个上端轴(1)、一个导叶瓣体(2)、一个下端轴(3)和圆角(4)组成，上端轴(1)和下端轴(3)中间由导叶瓣体(2)连接，导叶瓣体(2)为斜锥形状，向导叶瓣体(2)的翼型负压面S倾斜，导叶瓣体(2)的翼型中心连线L1与导叶旋转中心线L2的角度β为1～3度，上端轴(1)与下端轴(3)为同轴旋转结构。采用本实用新型，可避免了活动导叶全开时瓣体尾部进入转轮下止漏环范围的情况，为水轮机安全运行提供了保障。

技术领域：

本实用新型涉及一种低水头混流式水轮机活动导叶结构。

背景技术：

活动导叶通过控制机构可绕旋转轴旋转，调节流量，改变水轮发电机组出力，在正常和事故停机时封住水流，停止机组转动。传统混流式水轮机活动导叶瓣体上、下截面形状和大小完全相同，从导叶瓣体水流进口看，为竖直的柱型形状，如图1所示。对于低水头混流式水轮机转轮，叶片进口上部直径较小，下部直径较大，相应转轮下止漏环直径较大，一些电站水轮机在活动导叶全开时尾部进入下止漏环范围，一旦发生抬机，转轮与活动导叶磕碰发生损坏，造成运行的安全隐患。本实用新型的活动导叶结构可有效避免上述情况的发生。

发明内容：

本实用新型的主要目的是提供一种避免活动导叶全开时尾部进入转轮下止漏环范围的结构。技术方案为：由一个上端轴(1)、一个导叶瓣体(2)、一个下端轴(3)和圆角(4)组成，上端轴(1)和下端轴(3)中间由导叶瓣体(2)连接，导叶瓣体(2)为斜锥形状，向导叶瓣体(2)的翼型负压面S倾斜，导叶瓣体(2)的翼型中心连线L1与导叶旋转中心线L2的角度β为1～3度，上端轴(1)与下端轴(3)为同轴旋转结构。

所述的导叶瓣体(2)的水平截面形状相同，下端轴(3)侧尺寸大于上端轴(1)侧尺寸。

工作原理：

从导叶瓣体(2)水流进口看，导叶瓣体(2)为斜锥形状，向负压面(S)倾斜，倾斜角度β为1～3度；上端轴(1)与下端轴(3)为同轴旋转结构。导叶瓣体(2)的水平截面翼型形状与原设计相同，上端轴(1)侧的大小与原设计相同，下端轴(3)侧的大小需要放大，保证全关位置的密封性能。

本实用新型的技术方案会使低水头混流式水轮机在以下方面获益：

1避免活动导叶全开时尾部进入转轮下止漏环范围。

2可以减小导叶分布圆直径，进而减小顶盖的尺寸，减轻水轮机重量，减小资金投入。

3加大活动导叶出口与转轮进口叶片下部距离，对减小水轮机无叶区压力脉动有利。

若采用传统结构，如图4中的活动导叶瓣体翼型5在活动导叶全开时已经进入转轮下密封R3位置。而采用本实用新型的结构，如图4中上端轴(1)侧5和下端轴(3)侧6的活动导叶瓣体翼型组合，导叶瓣体下部与转轮旋转中心L3的距离明显加大，避免了进入转轮下密封位置的情况。

附图说明：

图1传统活动导叶

图2新型活动导叶全貌示意图

图3新型活动导叶全关示意图

图4新型活动导叶全开示意图

具体实施方式：

如图2和图3所示，一种低水头混流式水轮机活动导叶，导叶瓣体2为斜锥形状，向导叶瓣体的翼型负压面S倾斜，导叶瓣体的翼型中心连线L1与导叶旋转中心线L2的角度β为1～3度。

上端轴1与下端轴3为同轴旋转结构，旋转中心线L2位于R1的导叶分布圆上。

导叶瓣体2的上端轴1侧水平截面翼型采用原设计，翼型中心P1位于R1圆上，下端轴3侧水平截面翼型按比例R2/R1放大，翼型中心P2位于R2圆上，两翼型间采用直纹面连接形成导叶瓣体。