專利名稱：一種水輪機泄水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水輪機部件，尤其是一種水輪機泄水裝置。
背景技術(shù)：
水輪機是把水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機械能的動力機械?，F(xiàn)代水輪機大多數(shù)安裝在水電站內(nèi)，用來驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。在水電站中，上游水庫中的水經(jīng)弓I水管引向水輪機，推動水輪機轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電。作完功的水則通過尾水管道排向下游。水頭越高、流量越大，水輪機的輸出功率也就越大。反擊式水輪機是水輪機的一種，其以能量轉(zhuǎn)化效率高已經(jīng)在世界各地得到了廣泛的應(yīng)用。各種類型的反擊式水輪機都設(shè)有進水裝置，大、中型立軸反擊式水輪機的進水裝置一般由蝸殼、固定導(dǎo)葉和活動導(dǎo)葉組成。蝸殼的作用是把水流均勻分布到轉(zhuǎn)輪周圍。當水頭在40米以下時，水輪機的蝸殼常用鋼筋混凝土在現(xiàn)場澆注而成；水頭高于40米時，則常采用拼焊或整鑄的金屬蝸殼。在反擊式水輪機中，水流充滿整個轉(zhuǎn)輪流道，全部葉片同時受到水流的作用，所以在同樣的水頭下，轉(zhuǎn)輪直徑小于沖擊式水輪機。它們的最高效率也高于沖擊式水輪機，但當負荷變化時，水輪機的效率受到不同程度的影響。反擊式水輪機都設(shè)有尾水管，其作用是回收轉(zhuǎn)輪出口處水流的動能；把水流排向下游；當轉(zhuǎn)輪的安裝位置高于下游水位時，將此位能轉(zhuǎn)化為壓力能予以回收。對于低水頭大流量的水輪機，轉(zhuǎn)輪的出口動能相對較大，尾水管的回收性能對水輪機的效率有顯著影響?，F(xiàn)有技術(shù)存在的問題是水流在進入轉(zhuǎn)輪后產(chǎn)生了脫流和撞擊，并持續(xù)不良狀態(tài)進入尾水管，使尾水管的湊合節(jié)及補氣管產(chǎn)生了明顯的空蝕現(xiàn)象，嚴重的可能穿破鋼管，形成漏水和射水現(xiàn)象，直接危害著機組的安全運行。用傳統(tǒng)堆焊的方法進行維修不僅工作量大，而且很難控制變形，不易保證表面光滑性。在材料方面，如用碳鋼焊條修補則不能達到抗空蝕的目的，而用不銹鋼焊條焊接又會使其與碳鋼基材的結(jié)合部位發(fā)生更嚴重的破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，并且耐磨蝕的水輪機泄水裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種水輪機泄水裝置，包括連接管，尾水彎管和尾水錐管，所述連接管與尾水彎管和尾水錐管相連，其特征在于，所述尾水彎管和尾水錐管表面有熱噴涂的耐磨蝕層，所述連接管中有一條叉管與真空破壞閥連通。進一步的，所述熱噴涂的耐磨蝕層為兩層底層和面層。工作原理熱噴涂技術(shù)是一種表面強化技術(shù)。它采用電弧、等離子弧、燃氣與氧氣等形式的熱源，將被噴涂的涂層材料熔化或半熔化，并在氣流的作用下使之霧化形成微細熔滴或高溫顆粒，以很高的飛行速度噴射到經(jīng)過處理的基體表面，形成具有某種功能的涂層。依據(jù)所選材料及噴涂方法的差異，所得涂層具有耐蝕損、抗氧化、電導(dǎo)與電阻、抗大氣和浸潰腐蝕、耐化學(xué)腐蝕、隔熱耐高溫、恢復(fù)尺寸、機件間隙控制等功能。近年來又擴展到裝飾或生物工程等領(lǐng)域，從而熱噴涂在工程技術(shù)界得到廣泛應(yīng)用，已經(jīng)從最初的簡易維修擴充到航天、航空、交通、鐵路、石化、采礦、冶金、電力、機械等各領(lǐng)域。熱噴涂根據(jù)提供熱源的不同分為燃燒法及電熱法。前者包括燃燒火焰噴涂、爆炸噴涂、高速火焰噴涂(HVOF)及亞音速火焰噴涂；后者包括電弧噴涂及等離子噴涂。熱噴涂的這幾種方法各有特點火焰噴涂成本最低、適合噴涂一些金屬或合金等低熔點的材料；電弧噴涂的操作成本低，涂層質(zhì)量好于火焰噴涂，但只能噴涂一些能導(dǎo)電的材料；爆炸噴涂的粉末飛行速度很高，涂層致密，結(jié)合強度高，但靈活度較差，用途受到限制。熱噴涂技術(shù)的最大特點是沉積速度高，通常一個單元設(shè)備的噴涂速度為5 8kg/h，最多可達15kg/h ;二是可選擇的噴涂材料廣泛，材料不同，涂層性能亦千差萬別，從而可提供性能各異的涂層表面，滿足各種不同的需求。本發(fā)明的優(yōu)點是由于熱噴涂了耐磨蝕層，從而使得整個泄水裝置耐沖擊、抗磨蝕。


下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述圖1為本發(fā)明的水輪機泄水裝置示意圖。其中1蝸殼；2排水口 ；3放氣孔；4導(dǎo)葉；5轉(zhuǎn)輪；6尾水彎管和尾水錐管；7真空破壞閥；8連接管。
具體實施例方式如圖1所示水輪機泄水裝置，包括連接管8，尾水彎管和尾水錐管6，所述尾水彎管和尾水錐管6表面有熱噴涂的耐磨蝕層，熱噴涂的耐磨蝕層為兩層底層和面層，連接管8中有一條叉管與真空破壞閥7連通。噴涂的底層在尾水管的底層噴涂中，我們選擇的噴涂方法是超音速電弧噴涂。普通的電弧噴涂具有熱效率高、生產(chǎn)效率高、操作簡單、生產(chǎn)成本低、涂層結(jié)合強度較高的優(yōu)點，但與HVOF和等離子噴涂相比又具有涂層與基體結(jié)合強度低、涂層孔隙率高的缺點。超音速電弧噴涂從提高壓縮空氣氣流的速度出發(fā)，來提高噴涂粒子的速度，使粒子的速度接近音速。粒子速度對涂層的性能有很大的影響，粒子速度高，粒子沉積時對基體的撞擊作用就強，粒子變形就充分有利于粒子與基體、粒子與粒子之間的結(jié)合，從而提高涂層的結(jié)合強度和涂層的內(nèi)聚強度；粒子速度高，粒子沉積前在空氣中的飛行時間短，飛行中產(chǎn)生的氧化物少，有利于粒子之間的結(jié)合，從而提高涂層的內(nèi)聚強度，降低涂層的孔隙率。粒子的速度越高，越有利于獲得高質(zhì)量的涂層。由于尾水管底層的主要作用是增加耐磨層與基材的結(jié)合強度，防止暴露于大氣或水流中的腐蝕元素，透過涂層中的孔隙使涂層與基體發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)侵蝕，導(dǎo)致涂層失效。選擇超音速電弧噴涂的涂層具有結(jié)合強度高、孔隙率低、表面粗糙率低、成本低。噴涂的面層面層的噴涂中，我們選擇的噴涂方法是亞音速火焰噴涂。由于尾水管耐磨層的主要作用是耐沖擊、抗磨蝕，而基材部分為防止變形不能承受高溫。亞音速火焰噴涂的特點是火焰焰流速度很高，粒子速度可達250 300m/s，涂層與基體的結(jié)合強度高達60MPa以上，恰好滿足這一要求。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水輪機泄水裝置，包括連接管，尾水彎管和尾水錐管，所述連接管與尾水彎管和尾水錐管相連，其特征在于，所述尾水彎管和尾水錐管表面有熱噴涂的耐磨蝕層；所述連接管中有一條叉管與真空破壞閥連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機泄水裝置，其特征在于，所述熱噴涂的耐磨蝕層為兩層底層和面層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水輪機泄水裝置，包括連接管，尾水彎管和尾水錐管，所述尾水彎管和尾水錐管表面有熱噴涂的耐磨蝕層，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，耐沖擊、抗磨蝕。
文檔編號F03B11/04GK103061953SQ20111031996
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者陳俊 申請人:陳俊