CN206280180U - 一种新型水轮机叶轮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型水轮机叶轮，包括叶轮本体，所述叶轮本体包括叶轮轴，所述叶轮轴上设有两个间隔设置的叶轮盘，两个所述叶轮盘之间设有以叶轮轴为轴心均匀分布的若干叶片，所述叶轮轴、叶轮盘与叶片一体铸造成型，所述叶片的横向与纵向均为弧形结构，所述叶轮盘上设有多个通槽，所述通槽设置在所述叶片与叶轮盘相接触的底边处。本实用新型的有益效果是，弧形叶片设计，增大对水体的阻力，有效的提升了水流势能的利用率，叶轮盘上开设的通槽，减缓气蚀现象对叶轮的表面的破坏，叶轮表面上设有的耐磨层，有效的降低叶轮本体在使用过程中受到水体的侵蚀，增长叶轮的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电设备设施领域，尤其涉及新型水轮机叶轮。
背景技术
水轮机是水电站的主机设备，其运行性能的好坏，直接影响到水电站乃至电力系统运行的技术经济水平，传统的叶片结构对水的阻力较小，流经叶片的水流中大部分水由叶片侧面的空隙流走，无法得到充分的利用，导致水流的势能利用率较低。
水流冲击至叶片的弧形墙内时，内部会封闭住一部分空气，对叶片产生冲击，空气排出后，水流会二次对叶片冲击，而且在叶轮转动的过程中会产生气蚀现象，也会损坏叶片。
发电站的水体中均含有少量的沙，含沙水流作用下的泥沙磨损与气蚀磨损双重作用使水轮机过流部件严重损坏；此时泥沙磨损比重相对较高，磨损深度的增加又会促使空穴条件恶化，形成恶性循环，混流式水轮机磨蚀严重的部位依次是叶片背面出口边靠近下环处、叶片之间的上冠流道、下环内外表面等。
实用新型内容
根据现有技术的不足，本实用新型提供了一种提高势能利用率及耐水蚀、耐磨的水轮机叶轮。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种新型水轮机叶轮，包括叶轮本体，所述叶轮本体包括叶轮轴，所述叶轮轴上设有两个间隔设置的叶轮盘，两个所述叶轮盘之间设有以叶轮轴为轴心均匀分布的若干叶片，所述叶轮轴、叶轮盘与叶片一体铸造成型，所述叶片的横向与纵向均为弧形结构，所述叶轮盘上设有多个通槽，所述通槽设置在所述叶片与叶轮盘相接触的底边处。
进一步的，所述通槽设置在叶片的凹面侧，其形状与叶片的凹面相同。
进一步的，所述叶轮本体的外表面上均设有不规则分布的凹坑，所述叶轮本体及凹坑的表面设有耐磨涂层。
进一步的，所述凹坑的深度为0.05-0.2mm。
进一步的，所述耐磨涂层为钴基金属合金层。
进一步的，所述耐磨涂层为钴基碳化铬或者钴基碳化钨。
进一步的，所述耐磨涂层的厚度为0.2-0.4mm。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的叶轮采用双向的弧形叶片设计，增大对水体的阻力，有效的提升了水流势能的利用率；在叶轮盘上开设通槽，有效的缓解了空气的压力，同时能够将运行中产生的微量气泡聚集后排出，减缓了气蚀现象对叶轮的表面的破坏，同时叶轮表面上设有的耐磨层，有效的降低叶轮本体在使用过程中受到水体的侵蚀，增长叶轮的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的新型水轮机叶轮的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的新型水轮机叶轮的主视图；
图3是图2的左视图；
图4是本实用新型实施例提供的新型水轮机叶轮的剖视图；
图5是本实用新型实施例提供的新型水轮机叶轮的叶轮本体的部分表面结构图。
图中：1、叶轮本体；2、叶轮轴；3、叶轮盘；4、叶片；5、通槽；6、凹坑；7、耐磨涂层。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，仅仅表示本实用新型的选定实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1、图2、图3所示，图1示出了本实用新型实施例提供的新型水轮机叶轮的整体结构，包括叶轮本体1，叶轮本体1包括叶轮轴2，叶轮轴2上设有两个间隔设置的叶轮盘3，两个叶轮盘3之间设有以叶轮轴2为轴心均匀分布的若干叶片4，叶轮轴2、叶轮盘3与叶片4一体铸造成型，叶片4的横向与纵向均为弧形结构，叶轮盘3上设有多个通槽5，通槽5设置在叶片4与叶轮盘3相接触的底边处。
其中，通槽5的设置能够缓解水流冲击叶片4时，便于空气排出，避免对叶片4的二次冲击，而使叶轮本体1的使用寿命减少，同时通槽5可以在叶轮本体1运行中产生的向心力将产生的微型气泡在通槽5处聚集为大气泡排出，减缓气蚀现象对叶轮本体1的损害。
如图4所示，弧形结构的叶片4在水流冲击叶轮本体1的表面时可以起到导流的作用，将水流的力反向回旋一次，不但能够避免叶轮本体1因多次受垂直里而损坏的风险，同时，导流使力能够推动叶轮本体1运行，二次回旋力能够是叶轮本体1逐渐增速的同时增加二次力的做功，保证势能输出效率。
进一步地，叶片4的表面上也设有耐磨涂层7。
更进一步的，通槽5设置在叶片4的凹面侧，其形状与叶片4的凹面相同，使空气能够直接排出。
如图5所示，叶轮本体1的外表面上均设有不规则分布的凹坑6，叶轮本体1及凹坑6的表面设有耐磨涂层7。
其中，凹坑6为叶轮本体1铸造时，在其表面做粗糙处理形成凹坑6，或者为已经使用一段时间的叶轮本体1的表面做粗糙处理形成凹坑6，凹坑6的设置保证叶轮本体1表面的不平整，便于耐磨涂层7在熔射过程中与叶轮本体1结合的更稳定，保证耐磨涂层7的结合强度。
进一步优选的，凹坑6为不规则的凹陷，其深度不一，具体的最大深度为0.2mm，最小深度为0.05mm，以及区间范围内的深度。
优选的，耐磨涂层7为钴基金属合金层。
其主要为钴基碳化铬或者钴基碳化钨。
更进一步优选的，耐磨涂层7的厚度为0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm或者0.4mm，其厚度的起算平面以叶轮本体1的实际表面为准。
本实用新型，在叶轮本体1铸造时即进行叶轮表面的粗糙处理，或者可以为已经运行一段时间的叶轮本体1实施耐磨处理，粗糙处理过后，使用熔射装置将预制的钴基碳化铬粉末或者钴基碳化钨粉末喷涂在叶轮本体1的表面，利用固体光纤激光器的激光束扫描涂层，使涂层与基体的界面由机械结合转为冶金结合，同时实现喷涂层表面致密化，最后将涂层表面进行进行精细抛光加工，得到金属耐磨图层，该涂层下的叶轮本体1，其使用寿命能够达到普通叶轮的3倍以上。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种新型水轮机叶轮，包括叶轮本体，其特征在于：所述叶轮本体包括叶轮轴，所述叶轮轴上设有两个间隔设置的叶轮盘，两个所述叶轮盘之间设有以叶轮轴为轴心均匀分布的若干叶片，所述叶轮轴、叶轮盘与叶片一体铸造成型，所述叶片的横向与纵向均为弧形结构，所述叶轮盘上设有多个通槽，所述通槽设置在所述叶片与叶轮盘相接触的底边处。
2.如权利要求1所述的新型水轮机叶轮，其特征在于：所述通槽设置在叶片的凹面侧，其形状与叶片的凹面相同。
3.如权利要求1所述的新型水轮机叶轮，其特征在于：所述叶轮本体的外表面上均设有不规则分布的凹坑，所述叶轮本体及凹坑的表面设有耐磨涂层。
4.如权利要求3所述的新型水轮机叶轮，其特征在于：所述凹坑的深度为0.05-0.2mm。
5.如权利要求3所述的新型水轮机叶轮，其特征在于：所述耐磨涂层为钴基金属合金层。
6.如权利要求5所述的新型水轮机叶轮，其特征在于：所述耐磨涂层为钴基碳化铬或者钴基碳化钨。
7.如权利要求6所述的新型水轮机叶轮，其特征在于：所述耐磨涂层的厚度为0.2-0.4mm。
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| CN110410259A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-05 | 东方电气集团东方电机有限公司 | 一种叶片头部悬伸式转轮 |
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