CN108223239A - 一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件 - Google Patents

一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件 Download PDF

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Abstract

本发明提出的一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件，包括进水组件和叶轮，进水组件包括水轮机泵体和进水套管，水轮机泵体和进水套管之间设有滑槽，叶轮包括安装板和叶片，叶片数量为6个，包括第一圆弧段和第二圆弧段，推板的截面呈三角形，包括边一、边二和边三，叶片上设带有导向块的稳定板，本发明结构简单，设计合理，叶轮通过稳定块，沿滑槽导向转动，叶轮转动时，稳定性大幅度提高，而且叶片采用双弧形设计，可有效提高水轮机的动能收集效率，同时，推板的设置，可规整水流流向，不仅可降低蜗壳中的乱流强度，并提高水流的排出效率，配合缓冲弯管，降低水流冲击，提高水轮机使用寿命的同时，提高水轮机的电能转化效率。

Description

一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件
技术领域
本发明涉及一种水轮机组件，特别涉及一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件。
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，特别是小型水轮机，普遍存在水流动能收集效率不高的缺点，导致电能转化率较低，未转化的动能容易冲击水轮机叶轮，导致叶轮损坏，而且，水轮机蜗壳中的水流缺少规整导向，容易产生乱流，更加重了电能转化率较低的程度，同时，老式水轮机的叶轮稳定性也相对较差，影响使用效果。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件。
具体的技术方案如下：
一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件，包括进水组件和叶轮，其特征在于，所述进水组件包括水轮机泵体和进水套管，所述水轮机泵体和进水套管通过螺栓固定连接，水轮机泵体和进水套管的结合处设有滑槽，进水套管呈圆柱形，其下端通过法兰连接缓冲弯管，所述缓冲弯管呈L形弯折；
所述水轮机泵体的上端连接机架，所述叶轮设置于水轮机泵体内，叶轮包括安装板和叶片，所述安装板呈圆形，所述叶片焊接固定于安装板的上端面上，叶片的数量为6个，6个叶片关于安装板所呈的圆形的圆心，呈周向均布；所述叶片呈弧形，包括第一圆弧段和第二圆弧段，所述第一圆弧段呈圆弧形，其所呈的圆弧形所对应的圆心角为α，所述α为55～58°，所述第二圆弧段呈圆弧形，其所呈的圆弧形于第一圆弧段所呈的圆弧形相切，且所对应的圆心角为β，所述β为58～62°；所述第二圆弧段的末端设有推板，所述推板的截面呈三角形，其所呈的三角形包括边一、边二和边三，所述边一与第二圆弧段所呈的圆弧形相切，所述边二与第二圆弧段所呈的圆弧形的直径在同一条直线上，所述边三与边一之间的夹角为γ，所述γ为5～10°；
所述6个叶片上连接有稳定板，所述稳定板呈圆环形，其所呈的圆环形的外表面上设有稳定块，所述稳定块通过连杆与稳定板固定连接，稳定块呈椭球形，且与滑槽对应配合；
进一步的，所述第一圆弧段所呈的圆弧形直径为第二圆弧段所呈的圆弧形直径的两倍；
进一步的，所述叶轮与主轴相连，主轴通过轴套与机架连接；
进一步的，所述缓冲弯管的下端设有连接法兰，其上端为圆台形扩口。
本发明的有益效果为：
本发明提出的一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件，包括进水组件和叶轮，进水组件包括水轮机泵体和进水套管，水轮机泵体和进水套管之间设有滑槽，叶轮包括安装板和叶片，叶片数量为6个，包括第一圆弧段和第二圆弧段，推板的截面呈三角形，包括边一、边二和边三，叶片上设带有导向块的稳定板，本发明结构简单，设计合理，叶轮通过稳定块，沿滑槽导向转动，叶轮转动时，稳定性大幅度提高，而且叶片采用双弧形设计，可有效提高水轮机的动能收集效率，同时，推板的设置，可规整水流流向，不仅可降低蜗壳中的乱流强度，并提高水流的排出效率，配合缓冲弯管，降低水流冲击，提高水轮机使用寿命的同时，提高水轮机的电能转化效率。
附图说明
图1为本发明示意图。
图2为图1中，A区域放大图。
图3为叶轮侧视图。
图4为叶轮仰视图(无稳定板)。
图5为叶片和推板示意图。
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。
一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件，一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件，包括进水组件和叶轮1，其特征在于，所述进水组件包括水轮机泵体10和进水套管11，所述水轮机泵体10和进水套管11通过螺栓固定连接，水轮机泵体10和进水套管11的结合处设有滑槽12，进水套管11呈圆柱形，其下端通过法兰连接缓冲弯管13，所述缓冲弯管13呈L形弯折；
所述水轮机泵体10的上端连接机架14，所述叶轮1设置于水轮机泵体10内，叶轮1包括安装板2和叶片3，所述安装板2呈圆形，所述叶片3焊接固定于安装板2的上端面上，叶片3的数量为6个，6个叶片3关于安装板2所呈的圆形的圆心，呈周向均布；
所述叶片3呈弧形，包括第一圆弧段4和第二圆弧段5，所述第一圆弧段4呈圆弧形，其所呈的圆弧形所对应的圆心角为α，所述α为55～58°，所述第二圆弧段5呈圆弧形，其所呈的圆弧形于第一圆弧段4所呈的圆弧形相切，且所对应的圆心角为β，所述β为58～62°；
所述第二圆弧段5的末端设有推板6，所述推板6的截面呈三角形，其所呈的三角形包括边一7、边二8和边三8，所述边一7与第二圆弧段5所呈的圆弧形相切，所述边二8与第二圆弧段5所呈的圆弧形的直径在同一条直线上，所述边三8与边一7之间的夹角为γ，所述γ为5～10°；
所述6个叶片3上连接有稳定板14，所述稳定板14呈圆环形，其所呈的圆环形的外表面上设有稳定块15，所述稳定块15通过连杆与稳定板14固定连接，稳定块15呈椭球形，且与滑槽12对应配合；
进一步的，所述第一圆弧段4所呈的圆弧形直径为第二圆弧段5所呈的圆弧形直径的两倍；
进一步的，所述叶轮1与主轴16相连，主轴16通过轴套与机架14连接；
进一步的，所述缓冲弯管13的下端设有连接法兰17，其上端为圆台形扩口。
本发明提出的一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件，包括进水组件和叶轮，进水组件包括水轮机泵体和进水套管，水轮机泵体和进水套管之间设有滑槽，叶轮包括安装板和叶片，叶片数量为6个，包括第一圆弧段和第二圆弧段，推板的截面呈三角形，包括边一、边二和边三，叶片上设带有导向块的稳定板，本发明结构简单，设计合理，叶轮通过稳定块，沿滑槽导向转动，叶轮转动时，稳定性大幅度提高，而且叶片采用双弧形设计，可有效提高水轮机的动能收集效率，同时，推板的设置，可规整水流流向，不仅可降低蜗壳中的乱流强度，并提高水流的排出效率，配合缓冲弯管，降低水流冲击，提高水轮机使用寿命的同时，提高水轮机的电能转化效率。
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)

1.一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件，包括进水组件和叶轮，其特征在于，所述进水组件包括水轮机泵体和进水套管，所述水轮机泵体和进水套管通过螺栓固定连接，水轮机泵体和进水套管的结合处设有滑槽，进水套管呈圆柱形，其下端通过法兰连接缓冲弯管，所述缓冲弯管呈L形弯折；
所述水轮机泵体的上端连接机架，所述叶轮设置于水轮机泵体内，叶轮包括安装板和叶片，所述安装板呈圆形，所述叶片焊接固定于安装板的上端面上，叶片的数量为6个，6个叶片关于安装板所呈的圆形的圆心，呈周向均布；所述叶片呈弧形，包括第一圆弧段和第二圆弧段，所述第一圆弧段呈圆弧形，其所呈的圆弧形所对应的圆心角为α，所述α为55～58°，所述第二圆弧段呈圆弧形，其所呈的圆弧形于第一圆弧段所呈的圆弧形相切，且所对应的圆心角为β，所述β为58～62°；所述第二圆弧段的末端设有推板，所述推板的截面呈三角形，其所呈的三角形包括边一、边二和边三，所述边一与第二圆弧段所呈的圆弧形相切，所述边二与第二圆弧段所呈的圆弧形的直径在同一条直线上，所述边三与边一之间的夹角为γ，所述γ为5～10°；
所述6个叶片上连接有稳定板，所述稳定板呈圆环形，其所呈的圆环形的外表面上设有稳定块，所述稳定块通过连杆与稳定板固定连接，稳定块呈椭球形，且与滑槽对应配合。
2.如权利要求1所述的一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件，其特征在于，所述第一圆弧段所呈的圆弧形直径为第二圆弧段所呈的圆弧形直径的两倍。
3.如权利要求1所述的一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件，其特征在于，所述叶轮与主轴相连，主轴通过轴套与机架连接。
4.如权利要求1所述的一种高稳定高效水轮机叶轮及其进水组件，其特征在于，所述缓冲弯管的下端设有连接法兰，其上端为圆台形扩口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110056464A (zh) * 2019-05-05 2019-07-26 咸宁职业技术学院 一种可以缓冲水流瞬时冲击的水轮机叶片结构
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