CN107989737A - 一种生态友好型水轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的一种生态友好型水轮机，包括缸体，缸体包括底座、导流机构和蜗壳，蜗壳上设多个次进水口，分散进水压力，导流机构上设下导流块和上导流罩，下导流块上设自由上下移动的导流环，控制进水量，降低冲击并调整发动功率，同时，出水位置位于叶轮上部，综上所述，本发明结构简单，设计合理，具有耐冲击、使用寿命长、发电效率高、发电功率可控的特点，同时，独特的上出水方式，可有效保护水生生物，是一种生态友好型的水轮机，适合大范围推广。

Description

一种生态友好型水轮机
技术领域
本发明涉及一种水轮机，特别涉及一种生态友好型水轮机。
背景技术
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。
现下使用的水轮机的排水方式多是下排水方式，也就是说作完功的水流，通过尾水管道排向下层水体，而由于下层水体的含氧量低，经过漫长管道的水生生物(如鱼类)，进入下层水体不容易存活，存在严重的生态不友好问题，而且，现下使用的传统水轮机，进水口单一，水流进入水轮机后，分散不足，冲击力大，容易对转轮造成损伤，同时，进水量和发电功率统一，不可调。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种生态友好型水轮机。
具体的技术方案如下：
一种生态友好型水轮机，包括缸体，其特征在于，所述缸体包括底座、导流机构和蜗壳；
所述底座由底板和轴座构成，所述底板水平设置，所述轴座固定设置于底板中部上，轴座呈圆柱形，其上端设有导轴承，所述导流机构包括下导流块和上导流罩，下导流块和上导流罩之间为进水通道；所述下导流块内设有呈圆环形的导向滑块，所述导向滑块的内壁与轴座的外壁间隙配合，导向滑块的上端设有导流环，所述导流环呈圆环形，其下端面与导向滑块的上端面固定连接，其内壁与轴座的外壁间隙配合，导流环的上端面呈斜向上的弧面；所述上导流罩位于下导流块的正上方，呈喇叭形扩口；
所述蜗壳环绕导流机构设置，并通过螺栓与下导流块、上导流罩固定连接，蜗壳包括主进水口和次进水口，所述次进水口的数量为多个，均匀分布与蜗壳内侧，并与进水通道连通；蜗壳上固定设有机架，所述机架由多个间隔均布的连接杆构成，所述连接杆竖直设置，其上端固定设有机架板，所述机架板的中部设有主轴装配件，所述主轴装配件上连接有主轴；
所述主轴竖直设置，自上而下依次设有联轴器、上限位套、转轮、下限位套，所述联轴器用于连接发电机，所述上限位套位于联轴器和主轴装配件之间，所述转轮与主轴固定连接，主轴的下端与导轴承相连，所述下限位套位于转轮和导轴承之间；
所述底板上设有针型阀，所述针型阀位于轴座一侧，针型阀的阀杆贯穿下导流块，并与导流环的下端面固定连接，通过转动针型阀手轮，控制导流环的升降，进而控制进水通道的大小；
进一步的，所述主进水口处固定设有连接法兰；
进一步的，所述多个连接杆之间的间隙为出水口；
进一步的，所述针型阀可替换为气动升降装置、电动升降装置或者液压升降装置。
本发明的有益效果为：
本发明提出的一种生态友好型水轮机，包括缸体，缸体包括底座、导流机构和蜗壳，蜗壳上设多个次进水口，分散进水压力，导流机构上设下导流块和上导流罩，下导流块上设自由上下移动的导流环，控制进水量，降低冲击并调整发动功率，同时，出水位置位于叶轮上部，综上所述，本发明结构简单，设计合理，具有耐冲击、使用寿命长、发电效率高、发电功率可控的特点，同时，独特的上出水方式，可有效保护水生生物，是一种生态友好型的水轮机，适合大范围推广。
附图说明
图1本发明截面图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
一种生态友好型水轮机，包括缸体1，其特征在于，所述缸体1包括底座2、导流机构3和蜗壳4；
所述底座2由底板5和轴座6构成，所述底板5水平设置，所述轴座6固定设置于底板5中部上，轴座6呈圆柱形，其上端设有导轴承7，所述导流机构3包括下导流块8和上导流罩9，下导流块8和上导流罩9之间为进水通道A；所述下导流块8内设有呈圆环形的导向滑块10，所述导向滑块10的内壁与轴座6的外壁间隙配合，导向滑块10的上端设有导流环11，所述导流环11呈圆环形，其下端面与导向滑块10的上端面固定连接，其内壁与轴座6的外壁间隙配合，导流环11的上端面呈斜向上的弧面；所述上导流罩9位于下导流块8的正上方，呈喇叭形扩口；
所述蜗壳4环绕导流机构3设置，并通过螺栓与下导流块8、上导流罩9固定连接，蜗壳4包括主进水口12和次进水口13，所述次进水口13的数量为多个，均匀分布与蜗壳4内侧，并与进水通道A连通；蜗壳4上固定设有机架，所述机架由多个间隔均布的连接杆14构成，所述连接杆14竖直设置，其上端固定设有机架板15，所述机架板15的中部设有主轴装配件16，所述主轴装配件16上连接有主轴17；
所述主轴17竖直设置，自上而下依次设有联轴器18、上限位套19、转轮20、下限位套21，所述联轴器18用于连接发电机，所述上限位套19位于联轴器18和主轴装配件16之间，所述转轮20与主轴17固定连接，主轴17的下端与导轴承7相连，所述下限位套21位于转轮20和导轴承7之间；
所述底板5上设有针型阀22，所述针型阀22位于轴座6一侧，针型阀22的阀杆贯穿下导流块8，并与导流环11的下端面固定连接，通过转动针型阀22手轮，控制导流环11的升降，进而控制进水通道A的大小；
进一步的，所述主进水口12处固定设有连接法兰23；
进一步的，所述多个连接杆14之间的间隙为出水口24；
进一步的，所述针型阀22可替换为气动升降装置、电动升降装置或者液压升降装置。
本发明工作原理如下：
水流自蜗壳的主进水口进入，随后通过次进水口分级通过进水通道A，进入导流机构，水流进入导流机构后，推动叶轮转动，随后自多个连接杆之间的间隙(出水口)留出，叶轮转动后，带动联轴器转动，进而带动与联轴器相连的发电机工作，进行发电。
本发明与现有水轮机的不同之处在于，其一，蜗壳设置多个次进水口，相比与单个次进水口而言，进行效率更高，冲击力更小，发电效率也更高；其二，设置导流环，并通过针型阀控制升降，进而控制进水通道大小，限制水流流量，达到控制发电功率和保护水轮机的目的；其三，也是与现有水轮机的最大不同之处，现下使用的传统水轮机的排水方式多是下排水方式，本发明则使采用的上排水方式，能将随水流吸入的水生生物推送至上层水面，而上层水面含氧高，水生生物不易死亡。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种生态友好型水轮机，包括缸体，其特征在于，所述缸体包括底座、导流机构和蜗壳；
所述底座由底板和轴座构成，所述底板水平设置，所述轴座固定设置于底板中部上，轴座呈圆柱形，其上端设有导轴承，所述导流机构包括下导流块和上导流罩，下导流块和上导流罩之间为进水通道；所述下导流块内设有呈圆环形的导向滑块，所述导向滑块的内壁与轴座的外壁间隙配合，导向滑块的上端设有导流环，所述导流环呈圆环形，其下端面与导向滑块的上端面固定连接，其内壁与轴座的外壁间隙配合，导流环的上端面呈斜向上的弧面；所述上导流罩位于下导流块的正上方，呈喇叭形扩口；
所述蜗壳环绕导流机构设置，并通过螺栓与下导流块、上导流罩固定连接，蜗壳包括主进水口和次进水口，所述次进水口的数量为多个，均匀分布与蜗壳内侧，并与进水通道连通；蜗壳上固定设有机架，所述机架由多个间隔均布的连接杆构成，所述连接杆竖直设置，其上端固定设有机架板，所述机架板的中部设有主轴装配件，所述主轴装配件上连接有主轴；
所述主轴竖直设置，自上而下依次设有联轴器、上限位套、转轮、下限位套，所述联轴器用于连接发电机，所述上限位套位于联轴器和主轴装配件之间，所述转轮与主轴固定连接，主轴的下端与导轴承相连，所述下限位套位于转轮和导轴承之间；
所述底板上设有针型阀，所述针型阀位于轴座一侧，针型阀的阀杆贯穿下导流块，并与导流环的下端面固定连接，通过转动针型阀手轮，控制导流环的升降，进而控制进水通道的大小。
2.如权利要求1所述的一种生态友好型水轮机，其特征在于，所述主进水口处固定设有连接法兰。
3.如权利要求1所述的一种生态友好型水轮机，其特征在于，所述多个连接杆之间的间隙为出水口。
4.如权利要求1所述的一种生态友好型水轮机，其特征在于，所述针型阀可替换为气动升降装置、电动升降装置或者液压升降装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111555350A (zh) * 2020-05-19 2020-08-18 广东电网有限责任公司韶关供电局 一种小水电站多档位折水控制方法和系统

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