一种水轮机模型转轮的制备方法与流程

本发明涉及到水轮机，尤其涉及一种水轮机模型转轮的制备方法。

背景技术：

1、水轮机模型转轮通常采用上冠、下环与叶片组合装配，通过定位销及螺钉将三者紧密装配成整体，也有通过焊接的方式将三者装配至一体，但都属于分体式结构而非整体转轮。当模型转轮经过试验获得其性能后，通常需进行多轮次优化以提升性能参数，此类优化仅需对叶片部分区域进行改动，以获得有强针对性的提升。然而现有技术方案存在以下缺陷：当需要对叶片局部进行修改时，如头部区域时，需要重新加工整个叶片而非局部，不仅周期长，且由于使用整块叶片毛坯加工，致使成本也更高。同时，在装配后的转轮中，加工区域受限，此时不得不拆掉转轮下环甚至上冠，将叶片暴露出来才能再加工。

2、公开号为cn 103979138b，公开日为2016年05月04日的中国专利文献公开了一种可变曲率的柔性叶片及潮流能水轮机，柔性叶片包括固定梁和固定于固定梁上的柔性叶片本体，柔性叶片本体中设有至少一根形变控制线，形变控制线包括套管和拉线，套管嵌于固定梁中，拉线穿设于套管中且一端固定于柔性叶片本体上；潮流能水轮机包括转轮体和设于转轮体上的可变曲率的柔性叶片，转轮体中设拉线牵引组件，拉线牵引组件与形变控制线的拉线相连。

3、该专利文献公开的可变曲率的柔性叶片及潮流能水轮机，通过改变形变控制线的拉线张力大小即可改变柔性叶片叶根和叶端的曲率，从而改变叶片的流体动力学特性，从而在启动阶段提高水轮机的启动性能、在水轮机启动达到额定转速后保持水轮机较高的能量转换效率；同时在水流速度改变时，可保证使水轮机工作在最优工况。但是，当需要对叶片局部修改时仍然要重新加工整个叶片，制备周期长，制备效率低。

技术实现思路

1、本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种水轮机模型转轮的制备方法，本发明针对叶片需局部修改时，能快速加工出局部叶片及叶根用于更换，无需加工整个叶片，缩短了制备周期，提升了制备效率。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种水轮机模型转轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、a、将叶片进行区域分割，分割为固定区域和可变区域，固定区域为叶片的固定部，可变区域为叶片的可拆卸部；

5、b、对叶根进行分割，将叶根分割为可拆卸式叶根和固定式叶根；

6、c、对模型转轮的上冠进行开槽加工，加工出第一叶根槽和第二叶根槽；

7、d、将叶片的固定部与固定式叶根连为一体，叶片的可拆卸部与可拆卸式叶根连为一体；

8、e、将叶片安装在上冠上，重复完成所有叶片的安装，最后安装下环，完成模型转轮的装配。

9、所述步骤a中，将叶片进行区域分割具体是指以圆为分割曲面对叶片进行分割。

10、所述步骤b中，对叶根进行分割具体是指以圆为分割曲面分割叶根。

11、所述步骤c中，第一叶根槽与叶片的固定部相适配，第二叶根槽与叶片的可拆卸部相适配。

12、所述步骤e中，将叶片安装在上冠上是指将固定式叶根嵌入上冠的第一叶根槽，可拆卸式叶根嵌入上冠的第二叶根槽。

13、所述固定式叶根通过销钉和螺钉固定在上冠上。

14、所述可拆卸式叶根通过销钉和螺钉可拆卸式连接在上冠上。

15、所述固定式叶根和可拆卸式叶根相接触，在固定式叶根和可拆卸式叶根的接触面上涂抹有密封胶。

16、所述固定式叶根固定在上冠上采用的销钉数量为2个，螺钉数量为3个。

17、所述可拆卸式叶根可拆卸式连接在上冠上采用的销钉数量和螺钉数量均为2个。

18、本发明的有益效果主要表现在以下方面：

19、1、本发明，a、将叶片进行区域分割，分割为固定区域和可变区域，固定区域为叶片的固定部，可变区域为叶片的可拆卸部；b、对叶根进行分割，将叶根分割为可拆卸式叶根和固定式叶根；c、对模型转轮的上冠进行开槽加工，加工出第一叶根槽和第二叶根槽；d、将叶片的固定部与固定式叶根连为一体，叶片的可拆卸部与可拆卸式叶根连为一体；e、将叶片安装在上冠上，重复完成所有叶片的安装，最后安装下环，完成模型转轮的装配，较现有技术而言，针对叶片需局部修改时，能快速加工出局部叶片及叶根用于更换，无需加工整个叶片，缩短了制备周期，提升了制备效率。

20、2、本发明，步骤a中，将叶片进行区域分割具体是指以圆为分割曲面对叶片进行分割，可使叶片的固定区域和可变区域之间有较长的接触面，后续装配时，能够确保叶片的固定区域和可变区域贴合更紧。

21、3、本发明，步骤b中，对叶根进行分割具体是指以圆为分割曲面分割叶根，能够使分割后的可拆卸式叶根和固定式叶根有较大的接触面，利于后续装配稳固性。

22、4、本发明，步骤c中，第一叶根槽与叶片的固定部相适配，第二叶根槽与叶片的可拆卸部相适配，能够保障整个叶片安装的稳定性。

23、5、本发明，步骤e中，将叶片安装在上冠上是指将固定式叶根嵌入上冠的第一叶根槽，可拆卸式叶根嵌入上冠的第二叶根槽，能够提高叶片与上冠的连接可靠性。

24、6、本发明，固定式叶根通过销钉和螺钉固定在上冠上，固定方式简单方便。

25、7、本发明，可拆卸式叶根通过销钉和螺钉可拆卸式连接在上冠上，便于可拆卸式叶根的拆装。

26、8、本发明，固定式叶根和可拆卸式叶根相接触，在固定式叶根和可拆卸式叶根的接触面上涂抹有密封胶，能够有效避免因装配间隙在后续水力试验中产生间隙流。

27、9、本发明，固定式叶根固定在上冠上采用的销钉数量为2个，螺钉数量为3个，便于后续把合固定式叶根，保障固定式叶根连接可靠性。

28、10、本发明，可拆卸式叶根可拆卸式连接在上冠上采用的销钉数量和螺钉数量均为2个，便于后续把合可拆卸式叶根，保障可拆卸式叶根连接稳定性。

技术特征：

1.一种水轮机模型转轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种水轮机模型转轮的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，将叶片（2）进行区域分割具体是指以圆为分割曲面对叶片（2）进行分割。

3.根据权利要求1所述的一种水轮机模型转轮的制备方法，其特征在于：所述步骤b中，对叶根进行分割具体是指以圆为分割曲面分割叶根。

4.根据权利要求1所述的一种水轮机模型转轮的制备方法，其特征在于：所述步骤c中，第一叶根槽（6）与叶片（2）的固定部（4）相适配，第二叶根槽（7）与叶片（2）的可拆卸部（5）相适配。

5.根据权利要求1所述的一种水轮机模型转轮的制备方法，其特征在于：所述步骤e中，将叶片（2）安装在上冠（1）上是指将固定式叶根（8）嵌入上冠（1）的第一叶根槽（6），可拆卸式叶根（9）嵌入上冠（1）的第二叶根槽（7）。

6.根据权利要求1所述的一种水轮机模型转轮的制备方法，其特征在于：所述固定式叶根（8）通过销钉和螺钉固定在上冠（1）上。

7.根据权利要求1所述的一种水轮机模型转轮的制备方法，其特征在于：所述可拆卸式叶根（9）通过销钉和螺钉可拆卸式连接在上冠（1）上。

8.根据权利要求1所述的一种水轮机模型转轮的制备方法，其特征在于：所述固定式叶根（8）和可拆卸式叶根（9）相接触，在固定式叶根（8）和可拆卸式叶根（9）的接触面上涂抹有密封胶。

9.根据权利要求1所述的一种水轮机模型转轮的制备方法，其特征在于：所述固定式叶根（8）固定在上冠（1）上采用的销钉数量为2个，螺钉数量为3个。

10.根据权利要求1所述的一种水轮机模型转轮的制备方法，其特征在于：所述可拆卸式叶根（9）可拆卸式连接在上冠（1）上采用的销钉数量和螺钉数量均为2个。

技术总结本发明公开了一种水轮机模型转轮的制备方法，属于水轮机技术领域，包括以下步骤：a、将叶片进行区域分割，分割为固定区域和可变区域，固定区域为叶片的固定部，可变区域为叶片的可拆卸部；b、对叶根进行分割，将叶根分割为可拆卸式叶根和固定式叶根；c、对模型转轮的上冠进行开槽加工，加工出第一叶根槽和第二叶根槽；d、将叶片的固定部与固定式叶根连为一体，叶片的可拆卸部与可拆卸式叶根连为一体；e、将叶片安装在上冠上，重复完成所有叶片的安装，最后安装下环，完成模型转轮的装配。本发明针对叶片需局部修改时，能快速加工出局部叶片及叶根用于更换，无需加工整个叶片，缩短了制备周期，提升了制备效率。技术研发人员：吴中竟,吴伟,邹银行,刘德民,耿博,何海平,朱强,廖乾东,韩明珠,陈柯名,吴帅康,邓飞受保护的技术使用者：东方电气集团东方电机有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2