CN204591564U - 一种带有后置导叶的混流式水轮机 - Google Patents

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罗兴锜
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Abstract

本实用新型一种带有后置导叶的混流式水轮机，包括转轮，转轮依次环绕连接有活动导叶、固定导叶及蜗壳，转轮与活动导叶、固定导叶及蜗壳均在竖直方向上同轴，转轮的下环与尾水管套接，尾水管的内壁上安装有后置导叶，尾水管上安装有用于调节所述后置导叶开度的导叶调节机构，解决了现有混流式水轮机在偏工况下运行时，影响机组的运行效率、空化性能及稳定性的问题。

Description

一种带有后置导叶的混流式水轮机
技术领域
本实用新型属于流体机械及工程设备技术领域，涉及一种带有后置导叶的混流式水轮机。
背景技术
混流式水轮机又称法兰西斯水轮机，水流依次经蜗壳、固定导叶和活动导叶径向流入转轮，推动转轮带动电机发电，并改变流动方向，沿轴向流入尾水管。混流式水轮机结构紧凑，效率较高，适用于30～700米水头范围，单机出力从几十千瓦到百万千瓦，它是目前应用最广泛的一种水轮机。
目前，常规混流式水轮机通常由蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和尾水管五大部件构成。转轮出口环量分布是影响尾水管流态、涡带和水力损失的关键因素，由于在设计过程中是根据最优点控制转轮出口环量分布，因此当混流式水轮机在偏工况运行时，将不可避免地产生正环量(小流量工况)或负环量(大流量工况)，进而在尾水管内形成脱流、回流和涡带等现象，严重影响机组的运行效率、空化性能和稳定性。能量特性、空化性能及水力稳定性是评价水轮机性能的三大指标，而尾水管流态是影响这三大指标的关键因素之一，因此如何改善尾水管在偏工况下的工作性能对于提高整个机组的性能指标具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种带有后置导叶的混流式水轮机，解决了现有混流式水轮机在偏工况下运行时，影响机组的运行效率、空化性能及稳定性的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种带有后置导叶的混流式水轮机，包括转轮，转轮依次环绕连接有活动导叶、固定导叶及蜗壳，转轮与活动导叶、固定导叶及蜗壳均在竖直方向上同轴，转轮的下环与尾水管套接，尾水管的内壁上安装有后置导叶，尾水管上安装有用于调节所述后置导叶开度的导叶调节机构。
本实用新型的特点还在于，
其中后置导叶安装在靠近尾水管与转轮下环的接口处。
其中导叶调节机构包括外导环，外导环套接在尾水管的外壁上，外导环侧面上固接有销轴a，销轴a与外导环的侧面垂直，销轴a与连杆机构连接，连杆机构包括连接杆，连接杆的两端分别安装有球头关节轴承，销轴a与连接杆一端的球头关节轴承配合连接，连接杆另一端的球头关节轴承与转臂连接，转臂包括套筒和转轴，转轴垂直固接在套筒的外侧筒壁上，转轴的轴身上沿径向开有圆孔，圆孔将转轴的轴身贯通，连接杆另一端的球头关节轴承套接在所述圆孔中，销轴b套接在球头关节轴承中将连杆机构与转臂连接并固定，套筒与尾水管内壁上的后置导叶连接。
其中后置导叶上连接有导叶枢轴，导叶枢轴上开有销钉槽，导叶枢轴穿过尾水管套接在套筒中，销钉装入销钉槽将导叶枢轴固定在套筒中。
其中导叶枢轴与后置导叶的翼型面垂直。
其中后置导叶为活动导叶，后置导叶呈“十”字对称分布在尾水管中。
其中后置导叶的数量为4或8个。
本实用新型的有益效果是，通过在尾水管中设置后置导叶，后置导叶上连接有用于调节所述后置导叶开度的导叶调节机构，当混流式水轮机在偏工况运行时，通过导叶调节机构调节后置导叶的开度，即可改善尾水管入口处的环量分布，进而有效改善尾水管流态，削弱尾水管涡带强度，降低尾水管压力脉动，最终实现提高机组效率、空化性能和运行稳定性的目标。
附图说明
图1是本实用新型一种带有后置导叶的混流式水轮机的结构示意图；
图2是图1中外导环的侧面结构示意图；
图3是本实用新型一种带有后置导叶的混流式水轮机中导叶调节机构的机构运动简图；
图4是本实用新型一种带有后置导叶的混流式水轮机中导叶调节机构的连杆机构示意图；
图5是图4沿B-B’方向的剖视图；
图6是本实用新型一种带有后置导叶的混流式水轮机中转臂与后置导叶的配合结构示意图；
图7是图1中后置导叶的结构示意图；
图8是图7沿A-A’方向的剖视图；
图9是图1中后置导叶在尾水管中分布位置的俯视图。
图中，1.蜗壳，2.固定导叶，3.活动导叶，4.转轮，5.后置导叶，6.尾水管，7.外导环，8.连杆机构，9.转臂，10.连接杆，11.球头关节轴承，12.导叶枢轴，13.销轴a，14.圆孔，15.销钉，16.销钉槽，17.销轴b，18.套筒，19.转轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种带有后置导叶的混流式水轮机，如图1所示，包括转轮4，转轮4依次环绕连接有活动导叶3、固定导叶2及蜗壳1，转轮4与活动导叶3、固定导叶2及蜗壳1均在竖直方向上同轴，转轮4的下环与尾水管6套接，尾水管6的内壁上安装有后置导叶5。后置导叶5安装在靠近尾水管6与转轮4下环的接口处。
尾水管6的外壁与后置导叶5对应的位置安装有导叶调节机构，导叶调节机构包括外导环7，外导环7套接在尾水管6的外壁上，如图2所示，外导环7的侧面上连接有销轴a13，销轴a13与外导环7的侧面垂直，如图3所示，销轴a13与连杆机构8连接，连杆机构8的结构参见图4、5，包括连接杆10，连接杆10的两端分别安装有球头关节轴承11，销轴a13与连接杆10一端的球头关节轴承11配合连接，连接杆10另一端的球头关节轴承11与转臂9连接，如图6所示，转臂9包括套筒18和转轴19，转轴19垂直设在套筒18的外侧筒壁上，转轴19的轴身上沿径向开有圆孔14，圆孔14将转轴19的轴身贯通，连接杆10另一端的球头关节轴承11套接在圆孔14中，销轴b17套接在球头关节轴承11中将连杆机构8与转臂9连接并固定，套筒18与尾水管6内壁上的后置导叶5连接，如图7所示，后置导叶5上连接有导叶枢轴12，导叶枢轴12上开有销钉槽16，导叶枢轴12穿过尾水管6套接在套筒18中，销钉15装入销钉槽16将导叶枢轴12固定在套筒18中。
如图8所示，后置导叶的截面为常规的对称导叶翼型。
后置导叶5为活动导叶，如图9所示，后置导叶5呈“十”字对称分布在尾水管6中，后置导叶5的数量可为4-8个。
本实用新型一种带有后置导叶的混流式水轮机的工作原理为，水流从蜗壳1的一端开口流入，依次流经固定导叶2、活动导叶3后进入转轮4，通过转轮4的下环流入尾水管6中，当机组处于小流量工况点时，转轮4的下环出口呈现正环量分布，此时，适当增加后置导叶5开度即可降低尾水管入口处的正环量值；当机组处于大流量工况点时，转轮4的下环出口呈现负环量分布，此时，适当减小后置导叶5开度即可使尾水管入口处的负环量得到一定程度的抵消。
后置导叶5的开度调节过程如下：定义转轮4的旋转方向为顺时针方向，当需要进行后置导叶5的开度调节时，通过接力器推动外导环7转动，外导环7的转动通过两端具有球头关节轴承11的连杆机构8带动转臂9转动，转笔9的转动则带动与转臂9连接的后置导叶5转动，从而达到调节后置导叶5的开度的目的，当需要增大后置导叶5的开度时，通过接力器推动外导环7朝顺时针方向旋转，当需要减小后置导叶5的开度时，通过接力器推动外导环7朝逆时针方向旋转。
由此可类推，对于任何工况点，均可通过调整后置导叶开度，得到最优的尾水管入口环量分布，进而有效改善尾水管流态，削弱尾水管涡带强度，降低尾水管压力脉动，最终实现提高机组效率、空化性能和运行稳定性的目标。

Claims (7)

1.一种带有后置导叶的混流式水轮机,其特征在于：包括转轮(4)，转轮(4)依次环绕连接有活动导叶(3)、固定导叶(2)及蜗壳(1)，所述转轮(4)与活动导叶(3)、固定导叶(2)及蜗壳(1)均在竖直方向上同轴，所述转轮(4)的下环与尾水管(6)套接，尾水管(6)的内壁上安装有后置导叶(5)，所述尾水管(6)上安装有用于调节所述后置导叶(5)开度的导叶调节机构。
2.根据权利要求1所述的一种带有后置导叶的混流式水轮机，其特征在于：所述后置导叶(5)安装在靠近所述尾水管(6)与所述转轮(4)下环的接口处。
3.根据权利要求1所述的一种带有后置导叶的混流式水轮机，其特征在于：所述导叶调节机构包括外导环(7)，外导环(7)套接在尾水管(6)的外壁上，外导环(7)侧面上固接有销轴a(13)，销轴a(13)与外导环(7)的侧面垂直，销轴a(13)与连杆机构(8)连接，连杆机构(8)包括连接杆(10)，连接杆(10)的两端分别安装有球头关节轴承(11)，所述销轴a(13)与所述连接杆(10)一端的球头关节轴承(11)配合连接，所述连接杆(10)另一端的球头关节轴承(11)与转臂(9)连接，转臂(9)包括套筒(18)和转轴(19)，转轴(19)垂直固接在套筒(18)的外侧筒壁上，转轴(19)的轴身上沿径向开有圆孔(14)，圆孔(14)将转轴(19)的轴身贯通，所述连接杆(10)另一端的球头关节轴承(11)套接在所述圆孔(14)中，销轴b(17)套接在所述球头关节轴承(11)中将所述连杆机构(8)与所述转臂(9)连接并固定，所述套筒(18)与所述尾水管(6)内壁上的后置导叶(5)连接。
4.根据权利要求3所述的一种带有后置导叶的混流式水轮机，其特征在于：所述后置导叶(5)上连接有导叶枢轴(12)，导叶枢轴(12)上开有销钉槽(16)，导叶枢轴(12)穿过所述尾水管(6)套接在所述套筒(18)中，销钉(15)装入所述销钉槽(16)将所述导叶枢轴(12)固定在套筒(18)中。
5.根据权利要求4所述的一种带有后置导叶的混流式水轮机，其特征在于：所述导叶枢轴(12)与所述后置导叶(5)的翼型面垂直。
6.根据权利要求1所述的一种带有后置导叶的混流式水轮机，其特征在于：所述后置导叶(5)为活动导叶，所述后置导叶(5)呈“十”字对称分布在所述尾水管(6)中。
7.根据权利要求1所述的一种带有后置导叶的混流式水轮机，其特征在于：所述后置导叶(5)的数量为4或8个。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106762672A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 中国农业大学 卷盘式喷灌机及其透平式水涡轮
CN106870243A (zh) * 2017-02-27 2017-06-20 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 一种多工况多级透平
CN107013400A (zh) * 2017-05-31 2017-08-04 兰州理工大学 一种液力透平
DE102016009112A1 (de) 2016-07-20 2018-01-25 Siegfried Sumser Wasserturbine, im Besonderen für ein Wasserkraftwerk
CN109441691A (zh) * 2018-10-12 2019-03-08 西北农林科技大学 一种尾水管带整流板混流式水轮机
CN110671254A (zh) * 2019-11-15 2020-01-10 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种减弱水轮发电机组尾水管压力脉动的系统
CN115405454A (zh) * 2022-08-31 2022-11-29 扬州大学 一种多功能的混流式水轮机及自动化调节系统
CN115822839A (zh) * 2022-11-19 2023-03-21 江苏大学流体机械温岭研究院 一种带有导流叶片的能量回收透平尾水管

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016009112A1 (de) 2016-07-20 2018-01-25 Siegfried Sumser Wasserturbine, im Besonderen für ein Wasserkraftwerk
CN106762672A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 中国农业大学 卷盘式喷灌机及其透平式水涡轮
CN106870243A (zh) * 2017-02-27 2017-06-20 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 一种多工况多级透平
CN107013400A (zh) * 2017-05-31 2017-08-04 兰州理工大学 一种液力透平
CN107013400B (zh) * 2017-05-31 2019-08-02 兰州理工大学 一种液力透平
CN109441691A (zh) * 2018-10-12 2019-03-08 西北农林科技大学 一种尾水管带整流板混流式水轮机
CN110671254A (zh) * 2019-11-15 2020-01-10 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种减弱水轮发电机组尾水管压力脉动的系统
CN115405454A (zh) * 2022-08-31 2022-11-29 扬州大学 一种多功能的混流式水轮机及自动化调节系统
CN115405454B (zh) * 2022-08-31 2024-04-16 扬州大学 一种多功能的混流式水轮机及自动化调节系统
CN115822839A (zh) * 2022-11-19 2023-03-21 江苏大学流体机械温岭研究院 一种带有导流叶片的能量回收透平尾水管

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