CN205934871U - 水工建筑物出水口消涡装置 - Google Patents

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秦鹏
程春梅
郑伟
陈宗亮
寿焯葶
劳聪聪
周昊
罗倩忆
徐艺闪
陈荷婷
陶迎鑫
袁明炜
徐蔚
王海波
秦植海
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Abstract

本实用新型提供了一种水工建筑物出水口消涡装置,由动力转轮、动力转轮轴、动力转轮轴承、主动柱状齿轮、被动柱状齿轮、齿轮箱、固定支架、消涡转轮、消涡转轮轴、消涡转轮轴承组成。动力转轮位于出水口上方附近，借助水流动力旋转，与立柱漩涡旋转方向相同，消涡转轮与动力转轮通过主动柱状齿轮、被动柱状齿轮齿合，其转动方向与立柱漩涡旋转方向相反，具有良好的消涡效果。该装置设计合理、自动运行，能够加大进水口的过水能力，延长下游电站水轮机的使用寿命，减小了工程费用。解决了现有技术控制临界淹没水深不能保证不产生吸气漩涡和单独设计建造消涡设施造价高昂，且在很多工程上效果并不如预期的实际问题。

Description

水工建筑物出水口消涡装置
技术领域
本实用新型属于水利工程领域，具体是一种水工建筑物出水口消涡装置。
背景技术
在水利工程中，水工建筑物的进水口出现立轴漩涡的现象很普遍，这是一种源于自由表面的流动现象。在水工建筑物进水口、有压引水式进水口以及井式溢洪道等，特别是在水位较低的情况下，水工建筑物进水口前的漩涡问题显得尤为突出。漩涡在产生过程中很容易吸入空气，形成表面凹陷漩涡。漩涡的产生会减少进流量、引起机组或结构物的振动、降低机组效率等。尤其底部孔口如有水面漩涡，可减少泄流能力60%到80%，有洪水漫坝的危险。
目前消除漩涡最简单且广泛采用的方法就是保证压力进水口前的淹没水深超过临界水深，由于临界淹没水深的影响因素、计算公式众多，按公式确定的最小淹没水深并不能保证不产生吸气漩涡。此外，在实际工程中也常常单独设计建造消涡设施，其造价高昂，却在很多工程上效果并不如预期。工程技术人员非常重视漩涡问题，中国专利CN204238189 U进水口消涡装置、CN 203247554 U一种进水塔消涡结构、CN 203144982 U一种用于高速水流泄洪洞进水口的消涡结构、CN 201746823 U进水口消涡结构、CN 2250977 Y防涡消涡栅等，做了大量研究，但都是限定在结构本身变化，造价高昂，使用条件受限。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种水工建筑
物出水口消涡装置,由动力转轮、动力转轮轴、动力转轮轴承、主动柱状齿轮、被动柱状齿轮、齿轮箱、固定支架、消涡转轮、消涡转轮轴、消涡转轮轴承组成,所述的动力转轮、动力转轮轴与主动柱状齿轮固定设置在一起; 所述的消涡转轮、消涡转轮轴与被动柱状齿轮固定设置在一起；主动柱状齿轮与被动柱状齿轮齿合。
进一步的，所述的动力转轮位于出水口上方附近，借助水流动力旋转；动力转轮上的叶片倾斜设置，其倾斜方向能保障动力转轮与立柱漩涡旋转方向相同。
进一步的，所述的消涡转轮与动力转轮转动方向相反，即与立柱漩涡旋转方向相反，保障良好的消涡效果;消涡转轮轴有足够长度，保障安装至少一个消涡转轮。
本实用新型公开的水工建筑物出水口消涡装置，设计合理、自动运行，能够加大进水口的过水能力，延长下游电站水轮机的使用寿命，减小了工程费用;解决了现有技术控制临界淹没水深不能保证不产生吸气漩涡和单独设计建造消涡设施造价高昂，却在很多工程上效果并不如预期的实际问题。
附图说明
图1是水工建筑物出水口消涡装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型的水工建筑物出水口消涡装置,由动力转轮1、动力转轮轴2、动力转轮轴承3、主动柱状齿轮4、被动柱状齿轮41、齿轮箱5、固定支架6、消涡转轮7、消涡转轮轴8、消涡转轮轴承9组成，所述的动力转轮1、动力转轮轴2与主动柱状齿轮4固定设置在一起。
所述的消涡转轮7、消涡转轮轴8与被动柱状齿轮41 固定设置在一起；主动柱状齿轮4与被动柱状齿轮41齿合；动力转轮1位于出水口上方附近，借助水流动力旋转；动力转轮1上的叶片倾斜设置，其倾斜方向能保障动力转轮1与立柱漩涡旋转方向相同；消涡转轮7与动力转轮1转动方向相反，即与立柱漩涡旋转方向相反，保障良好的消涡效果。消涡转轮轴8有足够长度，保障安装至少一个消涡转轮。
实施例1，本实用新型的水工建筑物出水口消涡装置在北半球使用时，出水口出水，水流流动带动动力转轮逆时针旋转，通过柱状齿轮驱动消涡转轮顺时针旋转，与立柱漩涡旋转方向相反，能最大限度的阻止立柱漩涡产生。
实施例2，本实用新型的水工建筑物出水口消涡装置在南半球使用时，出水口出水，水流流动带动动力转轮顺时针旋转，通过柱状齿轮驱动消涡转轮逆时针旋转，与立柱漩涡旋转方向相反，能最大限度的阻止立柱漩涡产生。
动力转轮产生的动力大小，可以通过调整转轮尺寸、转轮距出水口距离确定。根据消涡要求可设置一个及一个以上消涡转轮。
通过改变动力转轮方向、齿轮形状的技术均属本实用新型保护范围。

Claims (3)

1.水工建筑物出水口消涡装置,由动力转轮(1)、动力转轮轴(2)、动力转轮轴承(3)、主动柱状齿轮(4)、被动柱状齿轮(41)、齿轮箱(5)、固定支架（6）、消涡转轮（7）、消涡转轮轴（8）、消涡转轮轴承（9）组成,其特征在于：所述的动力转轮(1)、动力转轮轴(2)与主动柱状齿轮(4)固定设置在一起;所述的消涡转轮（7）、消涡转轮轴（8）与被动柱状齿轮(41) 固定设置在一起；主动柱状齿轮(4)与被动柱状齿轮(41)齿合。
2.如权利要求1所述的水工建筑物出水口消涡装置，其特征在于：所述的动力转轮(1)设置在出水口上方附近，借助水流动力旋转；动力转轮(1)上的叶片倾斜设置，其倾斜方向能保障动力转轮(1)与立柱漩涡旋转方向相同。
3.如权利要求1所述的水工建筑物出水口消涡装置，其特征在于：所述的消涡转轮（7）与动力转轮(1)转动方向相反，即与立柱漩涡旋转方向相反;所述的消涡转轮轴（8）有足够长度，保障安装至少一个消涡转轮。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106087904A (zh) * 2016-08-05 2016-11-09 浙江水利水电学院 水工建筑物出水口消涡装置
CN106948318A (zh) * 2017-03-21 2017-07-14 四川大学 用于消除进水口立轴漩涡的可移动悬浮式消涡梁系统

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