CN110318928A - 一种涡轮水轮机 - Google Patents

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王鹏瑞
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赵晓明
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Abstract

本发明公开了一种涡轮水轮机，包括：螺旋叶片、进水筒、第一齿轮、第二齿轮、传动轴、以及固定筒；其中，所述螺旋叶片固定设置于所述进水筒的内壁上；所述进水筒位于所述固定筒内，且与所述固定筒通过轴承连接，所述进水筒的两端敞口；所述固定筒固定设置于基础上；所述第一齿轮环绕在所述进水筒上端的外表面，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，且所述第二齿轮与所述传动轴连接。本发明的涡轮水轮机通过把螺旋叶片做成多层，高压水力冲击水轮机时，多层叶片共同接受水力推动，延长了水流质点在螺旋叶片上的做功时间，提高了水轮机的动力，从而进一步提高了水力资源的利用率。

Description

一种涡轮水轮机
技术领域
本发明属于水力机械技术领域，具体涉及一种涡轮水轮机。
背景技术
水力发电是一种利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再以水轮机为原动力，推动发电机产生电能的方式。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。
然而，目前在利用水力发电时，水轮机的叶片都是单层的，为了提高单层水轮叶片接受水力推动水轮的力度和转速，不得不建筑高坝，提高水位以提高水流对水轮的推动力，但高水位的高压冲击水流仅仅只把水轮轴上的单层叶片推动旋转后便流入下游，形成了高压水的水力浪费，甚至高压水冲击到坝底时，还要做“消能”处理，进而又增加了水力发电的成本。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种涡轮水轮机。
本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种涡轮水轮机，包括：螺旋叶片、进水筒、第一齿轮、第二齿轮、传动轴、以及固定筒；其中，
所述螺旋叶片固定设置于所述进水筒的内壁上；
所述进水筒位于所述固定筒内，且与所述固定筒通过轴承连接，所述进水筒的两端敞口；所述固定筒固定设置于基础上，且所述固定筒的下端敞口；
所述第一齿轮环绕设置在所述进水筒上端的外表面，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，且所述第二齿轮与所述传动轴连接。
在本发明的一个实施例中，所述固定筒呈与所述进水筒适配的锥形，所述螺旋叶片的直径由大到小，顺着螺旋方向依次递减。
在本发明的一个实施例中，所述轴承的个数至少为两个。
本发明的有益效果：
1、本发明的涡轮水轮机通过把进水筒内的螺旋叶片做成多层，高压水力冲击水轮机时，多层叶片共同接受水力推动，延长了水流质点在螺旋叶片上的做功时间，从而提高了水轮机的动力，进一步提高了水力资源的利用率；
2、本发明通过将进水筒、螺旋叶片设计成相互配合的锥形结构，在水流压力逐渐加快但是水流横截面积逐渐减小的情况下，始终保持了水流与螺旋叶片的作用面积，提高水流质点在螺旋叶片上的做功效率，从而提高了水力资源的利用率。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种涡轮水轮机的结构示意图；
图2为图1中A-A的结构示意图；
图3为图1中B-B的结构示意图。
附图标记说明：
1-螺旋叶片；2-进水筒；3-第一齿轮；4-第二齿轮；5-传动轴；6-固定筒；7-轴承；8-发电机。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
请同时参见图1、图2和图3，图2和图3中均未画出螺旋叶片的结构，图3中也未画出第一齿轮、第二齿轮、传动轴与发电机的结构；该涡轮水轮机包括：螺旋叶片1、进水筒2、第一齿轮3、第二齿轮4、传动轴5、以及固定筒6；其中，
螺旋叶片1固定设置于进水筒2的内壁上，螺旋叶片1的外围固定连接在进水筒2的内壁上，在本发明实施例中，可以通过焊接等满足要求的其他方式将螺旋叶片1连接在进水筒2内，本发明实施例在此不作具体限定。
进水筒2位于固定筒6内，且与固定筒6通过轴承7连接，进水筒2的两端敞口；固定筒6固定设置于基础上，且固定筒6的下端敞口。
需要说明的是，该处的基础指的是固定水轮机的地基或支撑结构。
进水筒2上端的直径大于下端直径，水从进水筒2的上端流入，再从下端的流出；该处，设置进水筒2的目的为了避免当水落到螺旋叶片1上带动螺旋叶片1旋转时，由于离心力的作用被甩开，从而造成资源浪费，加了进水筒2之后，即使水在离心力的作用下被甩开，由于桶壁阻挡且会给水一个相应的反作用力，被甩开的水又会回到螺旋叶片1上，继续给螺旋叶片1施加作用力，从而增大了水力的利用率；该进水筒2的大小根据水力的大小和螺旋叶片1的多少进行具体设计；而螺旋叶片1的层数随着具体的环境进行设计，在满足要求的情况下，螺旋叶片1的层数越多越好；同时为了使从进水筒2内的水能顺利从进水桶2的下端流出，将固定筒6的下端做成敞口。
将进水筒2设置在固定筒6内且通过轴承7与固定筒6连接，水在给进水筒2内的螺旋叶片1施加压力时，螺旋叶片1转动，由于固定筒6是固定设置的，因此，螺旋叶片1可以带动进水筒2绕着固定筒6转动；此外，整个涡轮水轮机可以被移动，因而，可以根据需要安装在不同的地方。
进一步地，轴承7套在进水筒2的外表面上，并与固定筒6抵接，为了使进水筒2转动，而固定筒6不受影响，利用轴承7将进水筒2和固定筒6连接起来，轴承7套在进水筒2的外表面上，再将固定筒6套在轴承7外表面上，通过相互之间的作用力进行紧固，且为了使进水筒2与固定筒6能安装紧固，至少设置两个轴承7，两个轴承7分别位于进水筒2的上下两端。
进一步地，轴承7为圆锥滚子轴承，可以选用单列圆锥滚子轴承，也可以选用双列圆锥滚子轴承，其具体规格按照进水筒2的尺寸进行设定，而进水筒2的尺寸依照具体的使用环境进行设定，固定筒6的尺寸按照进水筒2和轴承7的尺寸继续设定，本发明实施例在此不作具体限定。
第一齿轮3环绕设置在进水筒2上端的外表面，第二齿轮4与第一齿轮3啮合，且第二齿轮4与传动轴5连接。
进水筒2转动的时候，带动第一齿轮3转动，第一齿轮3带动第二齿轮4转动，第二齿轮4再将动力传递给传动轴5，而传动轴5与发电机8的主轴连接，从而使发电机8发电。
此外，为了使第一齿轮3和第二齿轮4安装方便，将进水筒2的上端伸出固定筒6，从而避免固定筒6对第一齿轮3和第二齿轮4的安装以及运行造成阻碍。
进一步地，从图1中可以看出，螺旋叶片1的直径由大到小，顺着螺旋方向依次递减，当水由第一层螺旋叶片1逐渐往下时，由于加速度的作用，水流压力会逐渐增大，但是水流的横截面会逐渐减小，因此，将螺旋叶片1的直径也相应的减小，从而始终保持了水流与螺旋叶片的作用面积。
进一步地，进水筒2为锥形，而固定筒6呈与进水筒2适配的锥形，随着螺旋叶片1直径的变化而变化，从而相互配合，在水流压力逐渐增大但是水流的横截面逐渐减小的情况下，始终保持了水流与螺旋叶片1的作用面积，从而提高了水流质点在螺旋叶片1上的做功效率，从而提高了水利资源的利用率。
进一步地，当水带动螺旋叶片1高速旋转时，水会产生一定的离心力，从而会撞到进水筒2的桶壁上，因此，进水筒2要选用具有一定硬度的材质；在本发明实施例中，进水筒2由金属材料制成。
本发明的工作原理为：
当从高处落下的水通过水管进入进水筒2之后，经过螺旋叶片1，从而带动螺旋叶片1进行旋转，螺旋叶片1同时带动进水筒2旋转，然后水流进入第二次螺旋叶片1，依次往下经过每一层螺旋叶片1后，最终从进水筒2的下端流出，根据能量守恒定律，利用水的动能越多，则进水筒2转动的越快，传动轴5带动发电机8的主轴进行转动，从而进行发电。
本发明的涡轮水轮机通过把进水筒内的螺旋叶片做成多层，高压水力冲击水轮机时，多层叶片共同接受水力推动，延长了水流质点在螺旋叶片上的做功时间，从而提高了水力资源的利用率。
此外，本发明通过将进水筒、螺旋叶片设计成相互配合的锥形结构，在水流压力逐渐增大且水流横截面逐渐减小的情况下，始终保持水流与螺旋叶片的作用面积，提高水流质点在螺旋叶片上的做功效率，同时也降低了“消能”所需的成本。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“外”、“内”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种涡轮水轮机，其特征在于，包括：螺旋叶片、进水筒、第一齿轮、第二齿轮、传动轴、以及固定筒；其中，
所述螺旋叶片固定设置于所述进水筒的内壁上；
所述进水筒位于所述固定筒内，且与所述固定筒通过轴承连接，所述进水筒的两端敞口；所述固定筒固定设置于基础上，且所述固定筒的下端敞口；
所述第一齿轮环绕设置在所述进水筒上端的外表面，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，且所述第二齿轮与所述传动轴连接。
2.根据权利要求1所述的涡轮水轮机，其特征在于，所述固定筒呈与所述进水筒适配的锥形，所述螺旋叶片的直径由大到小，顺着螺旋方向依次递减。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮水轮机，其特征在于，所述轴承的个数至少为两个。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111794896A (zh) * 2020-07-01 2020-10-20 刘屹东 一种用于礁石示警的浪潮发电装置
CN113719393A (zh) * 2021-08-27 2021-11-30 邢志国 一种新能源发电用涡流式发电机构
CN114412689A (zh) * 2021-12-28 2022-04-29 庄文骏 长转轴水力发电系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1657769A (zh) * 2005-02-26 2005-08-24 徐在林 螺旋涡轮水轮机
US7044711B2 (en) * 2003-10-03 2006-05-16 Duncan Jr Floyed Jeffries Helical device for conversion of fluid potential energy to mechanical energy
CN101812834A (zh) * 2009-09-28 2010-08-25 文荣 一种螺旋口旋涡强力进水装置
CN201902282U (zh) * 2010-11-10 2011-07-20 赵国豪 水流式发电机
CN202550800U (zh) * 2012-05-17 2012-11-21 孟庆保 一种涡管电机
CN103380276A (zh) * 2011-01-20 2013-10-30 海立斯股份有限公司 转子装置
CN204003242U (zh) * 2014-06-25 2014-12-10 袁润辉 排水发电装置
CN105089912A (zh) * 2015-09-07 2015-11-25 杜建波 一种用于内螺旋排流管的流体能量回收装置
CN109236540A (zh) * 2018-09-21 2019-01-18 胡在权 一种新型螺旋叶轮水力发电一体机

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7044711B2 (en) * 2003-10-03 2006-05-16 Duncan Jr Floyed Jeffries Helical device for conversion of fluid potential energy to mechanical energy
CN1657769A (zh) * 2005-02-26 2005-08-24 徐在林 螺旋涡轮水轮机
CN101812834A (zh) * 2009-09-28 2010-08-25 文荣 一种螺旋口旋涡强力进水装置
CN201902282U (zh) * 2010-11-10 2011-07-20 赵国豪 水流式发电机
CN103380276A (zh) * 2011-01-20 2013-10-30 海立斯股份有限公司 转子装置
US20140017065A1 (en) * 2011-01-20 2014-01-16 Sea-Lix As Rotor apparatus
CN202550800U (zh) * 2012-05-17 2012-11-21 孟庆保 一种涡管电机
CN204003242U (zh) * 2014-06-25 2014-12-10 袁润辉 排水发电装置
CN105089912A (zh) * 2015-09-07 2015-11-25 杜建波 一种用于内螺旋排流管的流体能量回收装置
CN109236540A (zh) * 2018-09-21 2019-01-18 胡在权 一种新型螺旋叶轮水力发电一体机

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111794896A (zh) * 2020-07-01 2020-10-20 刘屹东 一种用于礁石示警的浪潮发电装置
CN113719393A (zh) * 2021-08-27 2021-11-30 邢志国 一种新能源发电用涡流式发电机构
CN114412689A (zh) * 2021-12-28 2022-04-29 庄文骏 长转轴水力发电系统
CN114412689B (zh) * 2021-12-28 2024-05-24 庄文骏 长转轴水力发电系统

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