CN107676211A - 喷点阵列的切击式水轮机 - Google Patents
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Abstract
喷点阵列的切击式水轮机,在转轮的圆周均布有螺旋齿,螺旋齿的数量大于5个,螺旋齿以转轮的轴线为中心圆周均布,螺旋齿绕转轮的轴线螺旋上升,螺旋齿的迎水面是凹弧形的,蜗壳的内圈圆周上均布有圆柱喷嘴,圆柱喷嘴陈列式的排列在蜗壳的内圈圆面积上,圆柱喷嘴的行数大于2,列数大于2,圆柱喷嘴和与之相匹配厚度的转轮组成三维的喷射空间,旋转力矩大,且只用一个转轮,结构紧凑。每一排中的圆柱喷嘴是按先后顺序冲击螺旋齿迎水面的凹弧形面,能减小压力脉动,水从进水口流入蜗壳,蜗壳内的水对着转轮的切线方向,从圆柱喷嘴以三维空间的方式喷出,让水轮机运行更平稳。
Description
技术领域
本发明涉及切击式水轮机,尤其是“喷点阵列的切击式水轮机”,属于流体机械,主要用水库及大坝的发电。
背景技术
中国专利申请号:201610025445.4,“立轴多级冲击式水轮机”, 该水轮机包括进水管、发电机以及接于发电机上的水轮机主轴,具有上下布置在同一直线上的若干个转轮腔室,转轮腔室连通尾水渠,水轮机主轴至上而下依次穿过各个转轮腔室,对应每个转轮腔室在水轮机主轴上设置立轴水斗式转轮,对应每个转轮腔室设置环绕该腔室的配水环管,配水环管均与进水管连通,配水环管上均匀接有若干喷管及喷针,喷管及喷针的出水口位于转轮腔室内,对准腔室内的立轴水斗式转轮布置。这项专利申请是在立体上,三维空间上在布置转轮,喷管只能被看作是一个点,结构的复杂性明显增加了,用一个转轮也能实现三维的驱动。中国专利申请号:201310162477.5,“一种多叶水轮机”,包括组成水轮机的蜗壳、转轮、支撑盖、轴承、底环和泄流管,在蜗壳螺旋形流道中、转轮径向外周设置有喷嘴环,喷嘴环有均匀间隔设置的喷射液流驱动转轮的喷孔;转轮圆周上有均匀间隔设置的叶片,叶片之间形成与喷孔喷射液流匹配的弧形流道。这项专利申请的喷嘴环及喷孔结构较简明,喷孔只能被看作是一个点,而所有的喷孔是布局在一个平面上,改变喷孔的分布可以实现三维空间的驱动。另外,切击式水轮机的转轮大多为平面布局的喷嘴设计。
发明内容
为了完善切击式水轮机系列,本发明力图提供一种喷点阵列的切击式水轮机,用一个转轮,用圆柱喷嘴,实现三维空间的驱动。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:喷点阵列的切击式水轮机,有转轮,转轮上面安装有主轴,在转轮的圆周均布有螺旋齿,螺旋齿的数量大于5个,螺旋齿以转轮的轴线为中心圆周均布,螺旋齿绕转轮的轴线螺旋上升,螺旋齿的迎水面是凹弧形的,蜗壳的内圈圆周上均布有圆柱喷嘴,圆柱喷嘴陈列式的排列在蜗壳的内圈圆面积上,圆柱喷嘴的行数大于2,列数大于2,圆柱喷嘴和与之相匹配厚度的转轮组成三维的喷射空间。圆柱喷嘴的轴线对着转轮的切线方向。圆柱喷嘴的陈列方式包括直线阵列,三角形阵列及棱形阵列。
喷点阵列的切击式水轮机,工作方法是,水从进水口流入蜗壳,蜗壳内的水对着转轮的切线方向,从圆柱喷嘴以三维空间的方式喷出,每一排中的圆柱喷嘴按先后顺序冲击一个螺旋齿迎水面的凹弧形面,从而减少冲出时的振动,能够更平稳的推动转轮旋转。
本发明的有益效果是,喷点阵列的切击式水轮机,圆柱喷嘴陈列式的排列在蜗壳的内圈圆面积上,圆柱喷嘴的行数大于2,列数大于2,圆柱喷嘴和与之相匹配厚度的转轮组成三维的喷射空间,旋转力矩大,且只用一个转轮,结构紧凑。每一排中的圆柱喷嘴是按先后顺序冲击螺旋齿迎水面的凹弧形面,能减小压力脉动,让水轮机运行更平稳。
附图说明
图1喷点阵列的切击式水轮机示意图。
在图1中,1.转轮、2.螺旋齿、3.主轴、4.蜗壳、5.圆柱喷嘴、6.进水口。
具体实施方式
在图1中,喷点阵列的切击式水轮机,其结构有转轮,图例中将在转轮1轴线平行平面上的孔分为排,在转轮1轴线垂直平面上的孔分为列。转轮1上面安装有主轴3,在转轮1的圆周均布有螺旋齿2,螺旋齿2的数量大于5个,螺旋齿2以转轮1的轴线为中心圆周均布,螺旋齿2绕转轮1的轴线螺旋上升,螺旋齿2的迎水面是凹弧形的,蜗壳4的内圈圆周上均布有圆柱喷嘴5,圆柱喷嘴5陈列式的排列在蜗壳4的内圈圆面积上,圆柱喷嘴5的行数大于2,列数大于2,圆柱喷嘴5和与之相匹配厚度的转轮4组成三维的喷射空间。圆柱喷嘴5的轴线对着转轮4的切线方向。
喷点阵列的切击式水轮机,工作方法是,水从进水口流入蜗壳4,蜗壳4内的水对着转轮1的切线方向,从圆柱喷嘴5以三维空间的方式喷出,螺旋齿2的螺旋升角使得每一排圆柱喷嘴5,不会同时进入对螺旋齿2迎水面的凹弧形面进行冲击。而是,每一排中的圆柱喷嘴5按先后顺序冲击一个螺旋齿2迎水面的凹弧形面,从而减少冲出时的振动,能够更平稳的推动转轮1旋转。
Claims (3)
1.喷点阵列的切击式水轮机,有转轮,其特征是:转轮上面安装有主轴,在转轮的圆周均布有螺旋齿,螺旋齿的数量大于5个,螺旋齿以转轮的轴线为中心圆周均布,螺旋齿绕转轮的轴线螺旋上升,螺旋齿的迎水面是凹弧形的,蜗壳的内圈圆周上均布有圆柱喷嘴,圆柱喷嘴陈列式的排列在蜗壳的内圈圆面积上,圆柱喷嘴的行数大于2,列数大于2,圆柱喷嘴和与之相匹配厚度的转轮组成三维的喷射空间。
2.根据权利要求1所述的喷点阵列的切击式水轮机,其特征是:圆柱喷嘴的轴线对着转轮的切线方向。
3.喷点阵列的切击式水轮机,工作方法是,其特征是:水从进水口流入蜗壳,蜗壳内的水对着转轮的切线方向,从圆柱喷嘴以三维空间的方式喷出,每一排中的圆柱喷嘴按先后顺序冲击一个螺旋齿迎水面的凹弧形面,从而减少冲出时的振动,能够更平稳的推动转轮旋转。
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CN201013519Y (zh) * | 2006-12-06 | 2008-01-30 | 邹华 | 冲击加牵引式水轮机 |
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