水斗式转轮制造技术

本发明专利技术涉及具有轮盘和单独制造的戽斗(2)的水斗式转轮，该戽斗(2)可铸造或由实心块材料制成并通过至少一个螺钉(5)或至少一个螺栓紧固而被可拆卸地固定到所述轮盘(1)上。其主要特征在于，所述至少一个螺钉或至少一个螺栓被设计为膨胀螺钉(5)或膨胀螺栓，其中该膨胀螺钉(5)或膨胀螺栓经受受控的预加应力，且每一个戽斗(2)具有垂直于所述轮盘(1)的旋转轴线布置并被固定到所述轮盘(1)上的至少一个膨胀螺钉(5)或膨胀螺栓。因此，所述轮盘和戽斗两者均可非常容易且低成本地生产，并且力可以以特别有利的方式引入所述轮盘内。

【技术实现步骤摘要】
水斗式转轮
本专利技术涉及一种具有轮盘和单独制造的戽斗的水斗式转轮(Peltonrunner)，该戽斗可铸造或由实心材料制成并且通过至少一个螺钉或至少一个螺栓紧固而被可拆卸地固定到轮盘上。
技术介绍
存在几种不同的制造水斗式转轮的方法。一种费力的方法是由实心块形成水斗式戽斗，这引起约60-70％的材料损失。在其它方法中，例如HIWELD或MICROGUSS(例如EP960108)，戽斗被焊接到适当地备好的轮盘上。此外，在其它方法中，从GB174.768或CH111442中已经知道一种方法很久，其中各个单独的戽斗通过轴向螺栓固定到轮盘适当地成形的部分上。然而，为了稳定，戽斗必须设置有供螺栓能够插入的适当的延伸部，且轮盘必须具有相应的延伸部。到现在为止使用的方法都非常费力且成本较高，因为尤其是，它们要求用于焊接或螺栓连接的设备的专门设计。对于形成为单件的整体水斗式转轮或使用不同的方法将戽斗焊接在其上的位置处的腐蚀损坏，通常通过焊接以及磨削修复。这具有重大风险，尤其在戽斗基部处的高应力区域，因为随之导致随后的断裂的裂缝可能从这里开始。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于创造简单的且低成本的生产水斗式转轮的方法，其还能够实现经济且安全的维修。因此，本专利技术的特征在于，该至少一个螺钉或至少一个螺栓被设计为膨胀螺钉或膨胀螺栓，其中该膨胀螺钉或膨胀螺栓经受受控的预加应力，且每一个戽斗具有垂直于轮盘的旋转轴线布置且被固定到轮盘上的至少一个膨胀螺钉或膨胀螺栓。因此，轮盘和戽斗两者均可非常容易且低成本地生产。本专利技术的一个进一步的有利改进的特征在于，该膨胀螺钉或膨胀螺栓和螺母被一起预加应力。因此，由于旋转产生的力可在没有额外措施的情况下被很好地控制。该膨胀螺钉或膨胀螺栓在这里可以被预加应力到如下程度，即：没有动态作用力作为水射流冲击的结果施加在膨胀螺钉或膨胀螺栓上，否则这将减小它们的预期使用期限。本专利技术的有利实施例的特征在于，每一个戽斗通过在径向方向与轮盘的旋转轴线对准的至少一个剪切衬套和/或通过在径向方向与旋转轴线对准的其它剪切销以形状锁定连接的形式接合到轮盘上。因此，可以非常好地吸收来自水射流的切向力。和预加应力螺钉一起，螺钉的动态载荷可以因此维持在非常低的水平，而螺钉可由低成本的材料制造。该剪切销作为形状锁定元件并且还能够减轻在切向方向上作用在螺纹接头上的动态力。因此，本专利技术的优选实施例的特征在于，膨胀螺钉或膨胀螺栓将径向离心力且剪切销将切向水射流力引入轮盘内。因此，该切向和径向作用力可以被分别引入并且特别设计的单独部件处理这个载荷。本专利技术的一个有利改进的特征在于，膨胀螺钉在其自由端处具有盖。这保护它抵抗有研磨作用的水，因此延长其预期使用期限。本专利技术另一个有利改的进特征在于，该膨胀螺钉或膨胀螺栓从内侧，即从轮盘的轴向方向拧入。这为螺纹接头供了抵抗驱动水的特别有利的保护。本专利技术一个优选实施例的特征在于，两个或多个戽斗各自组合，以形成一个戽斗单元并通过单个膨胀螺钉固定到轮盘。以这种方式，可极大地减小要安装的部件数量以及组装时间自身。附图说明本专利技术现在将通过示例并参考附图描述，其中图1示出安装有戽斗的轮盘的3D视图，以及根据本专利技术的紧固情况下的戽斗的分解视图，图1a示出图1的放大细节图，图2示出安装有戽斗的轮盘在轴向方向上的视图以及紧固区域的剖面图，图2a示出图2的放大细节图，图3示出安装有戽斗的轮盘在径向方向上的细节图，图4示出轮盘内侧的螺栓接头变型例的视图，并且图5示出组合的戽斗单元的视图。具体实施方式图1示出安装有戽斗2的水斗式转轮的轮盘1的3D图，以及具有根据本专利技术的紧固情况下的戽斗2的分解视图。螺钉5通过戽斗2内的相应钻孔插入，由衬套4环绕，并通过预加应力拧入轮盘1内的钻孔8。此外，剪切销3插入到轮盘1内的相应孔9以及戽斗2内的相应钻孔内。如在所有的水斗式转轮内那样，水通过喷嘴喷射在戽斗2上。喷射到戽斗2上的水射流分成两部分。该两部分水流均沿着戽斗2的内表面的路线(course)流动，直至水再次离开戽斗。通过改变水射流的方向，推动力施加在戽斗2和转轮上。该力现在通过剪切销3和衬套4传递到轮盘1上。该预加应力的螺钉5极大地承受了由旋转运动引起的水斗式戽斗2的离心力。螺钉7将盖6连接到螺钉5上，以保护后者抵抗有研磨作用的水。图1a示出图1的放大细节，其中可见轮盘1的部分，两个戽斗2以及另一戽斗2，该戽斗2具有螺钉5、衬套4、剪切销3，以及具有作为紧固件的螺钉7的盖6。图2示出安装有戽斗2的轮盘1在轴向方向上的视图以及紧固区域的剖面图。这里，我们可以看到轮盘1，多个戽斗2，以及以处于不同剖面平面上的两个戽斗的示例中的、具有衬套4的处于钻孔8内的螺钉5以及具有螺钉7的盖6。在另一戽斗2处，剖面延伸穿过剪切销3和钻孔9。在作为图2的放大剖面图的图2a中更容易看到细节。这里我们也能看到衬套4被布置在螺钉5和轮盘1以及戽斗2之间，并且因此吸收在轮盘1和戽斗2之间的接触表面处发生的剪切力。通过类推，剪切销3吸收轮盘1和戽斗2之间的剪切力。图3示出戽斗2在径向方向上的视图。在顶部处的完整的戽斗2上，我们可以看到两个剪切销3以及盖6和螺钉5(在这里不可见)上方的紧固螺钉7。这个布置结构处在戽斗2的下面。利用这一紧固形式，可以在不拆卸其它戽斗的情况下，替换由于磨损而用坏的单独的戽斗。此外，可以容易地替换戽斗并使用具有不同几何形状的戽斗以满足变化的液压要求。因为已经不再需要戽斗延伸部(由于设计，戽斗延伸部在以前是需要的且在这些点上暴露于极高的力和磨损下)，所以可以使用更坚固的戽斗。在暴露于更大力的区域也不再需要维修。图4示出和从轮盘1的内侧施加的螺栓接头一起提到的设计。这个变型例的优点在于，不再需要戽斗侧上的盖子，并且螺栓接头可很容易被保护且密封抵抗有研磨作用的颗粒和水。图5示出组合的戽斗单元的视图。这里，一组两个戽斗组合，以形成一个戽斗单元。这些戽斗单元每一个使用仅一个螺钉5固定到轮盘1上。这种布置结构提供了上面解释的设计的替代。这种替代结合了上述优点，并且具有用于戽斗更换和改造以用于不同的液压戽斗轮廓的更短的组装时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水斗式转轮，所述水斗式转轮具有轮盘和单独制造的戽斗(2)，所述戽斗(2)能够铸造或由实心块材料制成并且通过至少一个螺钉(5)或至少一个螺栓紧固而被可拆卸地固定到所述轮盘(1)上，其特征在于，所述至少一个螺钉和至少一个螺栓被设计成膨胀螺钉(5)或膨胀螺栓，其中所述膨胀螺栓(5)或膨胀螺栓经受受控的预加应力，并且每一个戽斗(2)具有垂直于所述轮盘(1)的旋转轴线布置并被固定到所述轮盘(1)上的至少一个膨胀螺钉(5)或膨胀螺栓。

【技术特征摘要】
2016.02.18 AT A50110/20161.一种水斗式转轮，所述水斗式转轮具有轮盘和单独制造的戽斗(2)，所述戽斗(2)能够铸造或由实心块材料制成并且通过至少一个螺钉(5)或至少一个螺栓紧固而被可拆卸地固定到所述轮盘(1)上，其特征在于，所述至少一个螺钉和至少一个螺栓被设计成膨胀螺钉(5)或膨胀螺栓，其中所述膨胀螺栓(5)或膨胀螺栓经受受控的预加应力，并且每一个戽斗(2)具有垂直于所述轮盘(1)的旋转轴线布置并被固定到所述轮盘(1)上的至少一个膨胀螺钉(5)或膨胀螺栓。2.根据权利要求1的所述的水斗式转轮，其特征在于，所述膨胀螺钉(5)或膨胀螺栓和螺母一起被预加应力。3.根据权利要求1或2的所述的水斗式转轮，其特征在于，每一个戽斗(2)通过在径向...

【专利技术属性】
技术研发人员：本诺·勒切尔，帕斯卡尔·伊斯勒，斯特凡·莱斯，
申请(专利权)人：安德里茨水电有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT