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冲击式水轮机转轮的制作方法

信息来源:www.sygtsd.com 发布时间:2017-12-22

现有的冲击式水轮机转轮都是由轮盘和水斗构成,其结构主要有以下三种形式1、整体式转轮,它在结构上是最简单的,具有较高的强度,运行安全可靠,重量也轻,但是由于其水斗排列密,因此铸造工艺极为复杂,铸造技术水平要求高,造价也高,水斗表面的加工很困难。并且当一个水斗发生破坏或者折断时,必须更换整个转轮。2、组合式转轮,它的水斗和轮辐是分别制造,然后用螺栓连接在一起。它具有简化铸造工艺、对铸造设备要求低的特点,但是强度上不及整铸轮的坚固可靠,当连接件有缺陷时,在射流的经常冲击下会发生连接件断裂,继而断斗的严重事故,危及人身及设备安全。3、铸焊式转轮,它的水斗和轮辐是分别铸造,然后焊接在一起。它具有组合式转轮的优点,又避免了组合式转轮组合结构削弱根部强度的缺点,强度也不比整铸结构差,但是焊接技术要求高,金属加工量大。上述的三种水轮机转轮都各有各的优缺点,但是由于冲击式水轮机转轮水斗的工作条件比较复杂,其受力为脉动应力,而且又有水下疲劳的问题存在,水斗的根部又是冲击式转轮的最高应力区,对于整铸转轮也是铸造缺陷最多的部位。往往会由于铸造缺陷或者水斗型线加工误差,将水流状态改变,引起空蚀;或者是由于疲劳产生裂纹等等,最终发生断斗的重大事故。针对冲击式水轮机转轮容易发生断斗的问题,国内的生产厂家和科研院所也都提出了一些技术解决方案,但是这些方案的效果都不明显。也有通过采用锻件做毛坯,用数控加工方法成型,或者转轮本体采用锻件制造,水斗部分用微焊方法堆焊而成的新方法进行制造,这些新方法在生产环节减少产品缺陷方面效果很好,但是材料利用率低、加工成本高、制造周期长,不太适合中小型水轮机生产企业,同时水斗疲劳问题也没有很好的解决。
由于工作条件恶劣,上述三种结构式的冲击式转轮均有可能发生转轮水斗断裂的严重事故。目前国内在冲击式水轮机转轮防断斗问题上普遍采用的技术手段为采用好的制造工艺,尽是避免铸造缺陷,消除加工和焊接残余应力;加强产品检测,提早发现制造缺陷;使用中定期检测,提早发现疲劳裂纹,避免断裂。但这些技术手段造成材料利用率低、加工成本高、制造周期长。




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