CN107084084A - 叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转桨式水轮机转轮，包括转轮轮毂、泄水锤和与转轮轮毂相连的若干叶片本体；所述叶片本体包括轴颈和与该轴颈相连的叶片；所述轴颈的轴线与水轮机的轴线相垂直。本发明中轴颈的轴线与水轮机轴线相垂直，轴颈可成水平状态(立式机组)或竖直状态(卧式机组)安装至转轮轮毂上，安装更为方便；同时简化了轮毂及位于轮毂内部的叶片角度调节机构等的结构，转轮的加工制造及安装调试操作均得到简化；夹角的设置，可有效减小叶片入流侧与转轮室的间隙，从而减少间隙空化的发生，可降低转轮室和叶片外缘侧的空化磨损，延长使用寿命；同时，减小叶片入流侧与转轮室的间隙，可减少漏水损失，从而提高转轮的能量特性。

Description

叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮
技术领域
本发明涉及一种水轮机技术领域，尤其是涉及一种叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮。
背景技术
近几年来，随着水电技术的发展及机组容量的不断增大，对水轮机转轮的能量性能和稳定性能有了更高的要求。
现有的转桨式水轮机转轮一般为常规转轮，由一个球形轮毂，一个泄水锥和若干个连接在轮毂上的叶片本体组成。其中，曲面叶片的径向中线与叶片轴线始终位于同一直线上，并与水轮机轴线保持垂直。叶片可绕该水平轴(或竖直轴)旋转，以此来改变叶片角度。随着叶片角度的打开，与叶片轴线相交处的叶片外缘侧与转轮室之间的间隙始终保持不变，但叶片进水边的外缘侧与转轮室之间的间隙逐渐变大，增加了漏水损失，同时也增加了间隙空化，这不仅会降低水轮机的能量特性，同时也加剧了叶片外缘与转轮室的空化磨损。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、易于实现的叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮，包括转轮轮毂、泄水锥和与转轮轮毂相连的若干叶片本体，所述叶片本体包括轴颈和与该轴颈相连的叶片；所述轴颈的轴线与水轮机的轴线相垂直，所述叶片具有一径向中线，该径向中线的外缘端偏向于水轮机的下游方向倾斜设置，所述叶片的径向中线与所述轴颈的轴线之间具有一夹角。
所述叶片与轴颈为一体成型制成，该叶片可绕所述轴颈的轴线进行旋转。
所述叶片与轴颈用螺栓、销钉连接而成，该叶片可绕所述轴颈的轴线进行旋转。
所述径向中线为直线。
所述径向中线为曲线。
所述叶片为曲面结构设置，该叶片具有对应于水轮机上游位置的进水边和对应于水轮机下游位置的出水边。
所述夹角的角度为1°- 30°。
本发明的有益效果为：本发明中轴颈的轴线与水轮机轴线相垂直，轴颈可成水平状态(或竖直状态)安装至转轮轮毂上，安装更为方便；同时简化了轮毂及位于轮毂内部的叶片角度调节机构等的结构，转轮的加工制造及安装调试操作均得到简化；夹角的设置，可有效减小叶片入流侧与转轮室的间隙，从而减少间隙空化的发生，可降低转轮室和叶片外缘侧的空化磨损，延长使用寿命,同时，可减少漏水损失，从而提高转轮的能量特性。另外，曲面叶片能够按照水力性能要求进行多种优化设计，提高了水轮机的能量转化性能，可获得更大的经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的叶片本体的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1、图2所示，一种叶片径向中线弯曲型轴流转桨式水轮机转轮，包括转轮轮毂1、泄水锥2和与转轮轮毂1相连的若干叶片本体3，所述叶片本体3包括轴颈5和与该轴颈5相连的叶片4，所述叶片4与轴颈5可一体成型制成，也可以通过螺栓或者销钉的方式连接而成，并且叶片4可以绕着轴颈5的轴线7旋转，所述轴颈5的轴线7为水平轴线，且轴颈5的轴线7始终与水轮机的轴线相垂直，所述叶片4的径向中线6（在这里，我们将叶片在转轮径向方向厚度的中线，定义为叶片的径向中线）与所述轴颈5的轴线7之间具有一夹角β，所述夹角β的角度为1°- 30°。所述曲面叶片4的径向中线6的外缘端偏向于水轮机的下游方向倾斜设置，所述径向中线6可以为直线也可以为曲线，所述叶片4为曲面结构，该叶片4具有对应于水轮机上游位置的进水边41和对应于水轮机下游位置的出水边42。曲面叶片的径向中线可以多样化设计，有利于提高转轮的整体转化性能。所述叶片4数量范围与常规转桨式水轮机叶片数量相同，可以为3-8个。

Claims (7)

1.一种叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮，包括转轮轮毂（1）、泄水锥（2）和与转轮轮毂（1）相连的若干叶片本体（3）；其特征在于：所述叶片本体（3）包括轴颈（5）和与该轴颈（5）相连的叶片（4）；所述轴颈（5）的轴线与水轮机的轴线相垂直，所述叶片（4）具有一径向中线（6），该径向中线（6）的外缘端偏向于水轮机的下游方向倾斜设置，所述叶片（4）的径向中线（6）与所述轴颈（5）的轴线之间具有一夹角（β）。
2.根据权利要求1所述的叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮，其特征在于：所述叶片（4）与轴颈（5）为一体成型制成，该叶片（4）可绕所述轴颈（5）的轴线进行旋转。
3.根据权利要求1所述的叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮，其特征在于：所述叶片（4）与轴颈（5）用螺栓、销钉连接而成，该叶片（4）可绕所述轴颈（5）的轴线进行旋转。
4.根据权利要求1所述的叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮，其特征在于：所述径向中线（6）为直线。
5.根据权利要求1所述的叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮，其特征在于：所述径向中线（6）为曲线。
6.根据权利要求1所述的叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮，其特征在于：所述叶片（4）为曲面结构设置，该叶片（4）具有对应于水轮机上游位置的进水边（41）和对应于水轮机下游位置的出水边（42）。
7.根据权利要求1所述的叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮，其特征在于：所述夹角（β）的角度为1°- 30°。
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