CN109772782A - 一种具有扇叶清洗装置的水轮机 - Google Patents

Abstract

一种具有扇叶清洗装置的水轮机，其水轮机叶轮设置在水轮机轮毂的侧面，水轮机轮毂设置在水轮机的圆心处，出水仓设置在水轮机轮毂的正上方，出水仓包括凹槽，凹槽设置在水轮机轮毂的正上方，出水仓的底部呈倒立的“凹”字状，扇叶清洗装置设置在水轮机轮毂在中心处，扇叶清洗装置包括超声波发生器和超声波振动器，超声波发生器设置在水轮机轮毂中心，超声波振动器设置在超声波发生器的边缘，超声波振动器包括超声波振动杆和超声波振动头，超声包括振动杆与超声振动头连接，超声波振动杆的一端与超声波发生器电性连接，超声波振动头与水轮机叶轮接触，电压变压器与超声波发生器和超声波振动器电性连接。

Description

一种具有扇叶清洗装置的水轮机

技术领域

本发明涉及水轮机保养领域，具体而言，涉及一种具有扇叶清洗装置的水轮机。

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。早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形--水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。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。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。

2010年，我国水电装机规模达到2.11亿千瓦，新增核准水电规模1322万千瓦，在建规模7700万千瓦。根据我国对国际社会做出的"2020年非石化能源将达到能源总量15％"承诺，我国水电行业2020年装机容量须达到3.8亿千瓦。而即使按照我国公布的《可再生能源中长期发展规划》，确定到2020年水电装机容量要达到3亿千瓦，国内11年内将新增单机容量50千瓦以上的大型水电机组近300台，每年平均新装25台50万千瓦及以上大型水电机组。若按2020年达到3.8亿千瓦的装机容量，我国所需的水轮机及辅机设备将进一步增加，我国水轮机及辅机行业发展前景广阔。

但是现有技术中，水轮机的叶轮常常由于长时间的使用使得水轮机的叶轮受到水腐蚀，并且水轮机庞大，水轮机叶片又常为具有凹陷部的扇叶，使水轮机叶轮的清洗困难，使水轮机的叶轮腐蚀加重从而减少水轮机的使用年限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有扇叶清洗装置的水轮机，其能够利用扇叶清洗装置，在水流枯水期时，将水轮机的叶轮清洗干净并且风干，以增加水轮机的使用年限。

本发明的实施例是这样实现的：

一种具有扇叶清洗装置的水轮机，该水轮机包括水轮机叶轮、水轮机轮毂、出水仓和扇叶清洗装置，水轮机叶轮设置在水轮机轮毂的侧面，水轮机轮毂设置在水轮机的圆心处，出水仓设置在水轮机轮毂的正上方，出水仓包括凹槽，凹槽设置在水轮机轮毂的正上方，出水仓的底部呈倒立的“凹”字状，扇叶清洗装置设置在水轮机轮毂在中心处，扇叶清洗装置包括超声波发生器和超声波振动器，超声波发生器设置在水轮机轮毂中心，超声波振动器设置在超声波发生器的边缘，超声波振动器紧靠水轮机叶轮和水轮机轮毂连接处，超声波振动器包括超声波振动杆和超声波振动头，超声包括振动杆与超声振动头连接，超声波振动杆的一端与超声波发生器电性连接，超声波振动头与水轮机叶轮接触，扇叶清洗装置还包括电压变压器和蓄电池，电压变压器与超声波发生器和超声波振动器电性连接，蓄电池与电压变压器电性连接，蓄电池与水轮机的发电装置电性连接。

在本发明较佳的实施例中，上述出水仓的凹槽处还设置有喷水装置，喷水装置包括喷水腔、喷水增压泵、高压喷水管和高压喷头，喷水腔包括开合门，开合门设置在喷水腔靠近出水仓是一侧，喷水增压泵、高压喷水管和高压喷头都设置在喷水腔中，喷水增压泵与高压喷水管连接，高压喷水管与高压喷头连接，高压喷头朝向水轮机叶轮处，高压增压泵包括进水管、泵体和出水管，进水管与泵体连接，出水管与泵体连接，出水管的另一端与高压喷水管连接，进水管的进水口处设置有过滤件。

在本发明较佳的实施例中，上述水轮机还包括水轮机导水件，导水件包括第一导水件、第二导水件和第三导水件，第一导水件设置喷水腔处，第一导水件与第二导水件连接，第二导水件为环状，水轮机叶轮设置在第二导水件中，第二导水件与第三导水件连接，第三导水件的一端设置在水轮机的出水口处。

在本发明较佳的实施例中，上述第一导水件与第三导水件垂直。

在本发明较佳的实施例中，上述第三导水件下还设置有第二水轮机。

本发明实施例的有益效果是：在枯水期时，设置在出水仓凹槽处的喷水装置将开合门打开，水流进入到喷水腔中，水流进过喷水增压泵净化并增压后流入高压喷水管中，高压喷水管在流向高压喷头处对水轮机的水轮机叶轮进行喷洒水柱；此时水轮机轮毂中所述超声波发生器产出超声波，并且将超声波能量传输至超声波振动器中，通过超声波振动器上的振动杆和振动头将能量传输至水轮机叶轮，使叶轮上的杂质在水流的冲洗和超声波振动的双重作用下脱落，当喷水腔中的水流用完后，水轮机叶轮继续低速转动，将叶轮自动风干。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的水轮机结构示意图。

图标：100-水轮机叶轮；200-水轮机轮毂；300-出水仓；400-扇叶清洗装置；410-超声波发生器；420-超声波振动杆；430-超声波振动头；310-喷水腔；320-喷水增压泵；330-高压喷水管；340-高压喷头；350-第一导水件；360-第二导水件；370-第三导水件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参见图1和图2，本实施例提供一种具有扇叶清洗装置的水轮机，该水轮机包括水轮机叶轮100、水轮机轮毂200、出水仓300和扇叶清洗装置400，水轮机叶轮100设置在水轮机轮毂200的侧面，水轮机轮毂200设置在水轮机的圆心处，出水仓300设置在水轮机轮毂200的正上方，出水仓300包括凹槽，凹槽设置在水轮机轮毂200的正上方，出水仓300的底部呈倒立的“凹”字状，扇叶清洗装置400设置在水轮机轮毂200在中心处，扇叶清洗装置400包括超声波发生器410和超声波振动器，超声波发生器410设置在水轮机轮毂200中心，超声波振动器设置在超声波发生器410的边缘，超声波振动器紧靠水轮机叶轮100和水轮机轮毂200连接处，超声波振动器包括超声波振动杆420和超声波振动头430，超声包括振动杆与超声振动头连接，超声波振动杆420的一端与超声波发生器410电性连接，超声波振动头430与水轮机叶轮100接触，扇叶清洗装置400还包括电压变压器和蓄电池，电压变压器与超声波发生器410和超声波振动器电性连接，蓄电池与电压变压器电性连接，蓄电池与水轮机的发电装置电性连接。

在本发明较佳的实施例中，上述出水仓300的凹槽处还设置有喷水装置，喷水装置包括喷水腔310、喷水增压泵320、高压喷水管330和高压喷头340，喷水腔310包括开合门，开合门设置在喷水腔310靠近出水仓300是一侧，喷水增压泵320、高压喷水管330和高压喷头340都设置在喷水腔310中，喷水增压泵320与高压喷水管330连接，高压喷水管330与高压喷头340连接，高压喷头340朝向水轮机叶轮100处，高压增压泵包括进水管、泵体和出水管，进水管与泵体连接，出水管与泵体连接，出水管的另一端与高压喷水管330连接，进水管的进水口处设置有过滤件。

在本发明较佳的实施例中，上述水轮机还包括水轮机导水件，导水件包括第一导水件350、第二导水件360和第三导水件370，第一导水件350设置喷水腔310处，第一导水件350与第二导水件360连接，第二导水件360为环状，水轮机叶轮100设置在第二导水件360中，第二导水件360与第三导水件370连接，第三导水件370的一端设置在水轮机的出水口处。第一导水件350和喷水仓为分开的两个腔体。

在本发明较佳的实施例中，上述第一导水件350与第三导水件370垂直。

在本发明较佳的实施例中，上述第三导水件370下还设置有第二水轮机。

综上所述，本发明在枯水期时，设置在出水仓300凹槽处的喷水装置将开合门打开，水流进入到喷水腔310中，水流进过喷水增压泵320净化并增压后流入高压喷水管330中，高压喷水管330在流向高压喷头340处对水轮机的水轮机叶轮100进行喷洒水柱；此时水轮机轮毂200中所述超声波发生器410产出超声波，并且将超声波能量传输至超声波振动器中，通过超声波振动器上的振动杆和振动头将能量传输至水轮机叶轮100，使叶轮上的杂质在水流的冲洗和超声波振动的双重作用下脱落，当喷水腔310中的水流用完后，水轮机叶轮100继续低速转动，将叶轮自动风干。

本说明书描述了本发明的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本发明的所有可能形式。应理解，说明书中的实施例可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。公开的具体结构和功能细节不应当作限定解释，仅仅是教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本发明的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有扇叶清洗装置的水轮机，其特征在于，所述水轮机包括水轮机叶轮、水轮机轮毂、出水仓和扇叶清洗装置，所述水轮机叶轮设置在所述水轮机轮毂的侧面，所述水轮机轮毂设置在所述水轮机的圆心处，所述出水仓设置在所述水轮机轮毂的正上方，所述出水仓包括凹槽，所述凹槽设置在所述水轮机轮毂的正上方，所述出水仓的底部呈倒立的“凹”字状，所述扇叶清洗装置设置在所述水轮机轮毂在中心处，所述扇叶清洗装置包括超声波发生器和超声波振动器，所述超声波发生器设置在所述水轮机轮毂中心，所述超声波振动器设置在所述超声波发生器的边缘，所述超声波振动器紧靠所述水轮机叶轮和所述水轮机轮毂连接处，所述超声波振动器包括超声波振动杆和超声波振动头，所述超声包括振动杆与所述超声振动头连接，所述超声波振动杆的一端与所述超声波发生器电性连接，所述超声波振动头与所述水轮机叶轮接触，所述扇叶清洗装置还包括电压变压器和蓄电池，所述电压变压器与所述超声波发生器和所述超声波振动器电性连接，所述蓄电池与所述电压变压器电性连接，所述蓄电池与所述水轮机的发电装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的具有扇叶清洗装置的水轮机，其特征在于，所述出水仓的凹槽处还设置有喷水装置，所述喷水装置包括喷水腔、喷水增压泵、高压喷水管和高压喷头，所述喷水腔包括开合门，所述开合门设置在所述喷水腔靠近所述出水仓是一侧，所述喷水增压泵、所述高压喷水管和所述高压喷头都设置在所述喷水腔中，所述喷水增压泵与所述高压喷水管连接，所述高压喷水管与所述高压喷头连接，所述高压喷头朝向所述水轮机叶轮处，所述高压增压泵包括进水管、泵体和出水管，所述进水管与所述泵体连接，所述出水管与所述泵体连接，所述出水管的另一端与所述高压喷水管连接，所述进水管的进水口处设置有过滤件。

3.根据权利要求1所述的具有扇叶清洗装置的水轮机，其特征在于，所述水轮机还包括水轮机导水件，所述导水件包括第一导水件、第二导水件和第三导水件，所述第一导水件设置所述喷水腔处，所述第一导水件与所述第二导水件连接，所述第二导水件为环状，所述水轮机叶轮设置在所述第二导水件中，所述第二导水件与所述第三导水件连接，所述第三导水件的一端设置在所述水轮机的出水口处。

4.根据权利要求3所述的具有扇叶清洗装置的水轮机，其特征在于，所述第一导水件与所述第三导水件垂直。

5.根据权利要求3所述的具有扇叶清洗装置的水轮机，其特征在于，所述第三导水件下还设置有第二水轮机。