CN206816429U - 一种水利发电用冲击式水轮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水利发电用冲击式水轮机，包括主轴，主轴的中部穿接固定设有圆柱滚子轴承，主轴的底端同轴固定设有旋转盘，旋转盘的边侧垂直对称设有若干推力扇叶，若干推力扇叶的周围环绕设有引流管，引流管的内侧设有若干喷水头，主轴的顶端穿接固定设有推力球轴承，推力球轴承的顶端螺接设有锁紧螺母，推力球轴承的底端挡接于安装基座中，主轴的顶端通过联轴器连接发电机组，当水流从引流管内侧的喷水头喷出时，推动冲击叶片，冲击叶片带动主轴旋转，主轴再通过联轴器带动发电机组旋转，从而产生电流，解决了现有的冲击式水轮机结构复杂、转换效率差的问题，因此具有很好的实用价值。

Description

一种水利发电用冲击式水轮机

技术领域

本实用新型涉及一种水轮机，特别涉及一种水利发电用冲击式水轮机。

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。水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。冲击式水轮机按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类。斜击式水轮机的结构与水斗式水轮机相同，只是射流方向有一个倾角，只用于小型机组理论分析证明，当水斗节圆处的圆周速度约为射流速度的一半时，效率最高。这种水轮机在负荷发生变化时，转轮的进水速度方向不变，加之这类水轮机都用于高水头电站，水头变化相对较小，速度变化不大，因而效率受负荷变化的影响较小，效率曲线比较平缓，最高效率超过91%。综上说述，冲击式水轮机是一种应用普遍是机械，但是目前的冲击式水轮机结构较为复杂，且转换效率差，因此一些需要使用冲击式水轮机发电的生产厂家都希望有一种结构简单、水能转换效率高的水轮机来进行水利转换，从而提高发电效率和经济效益。

发明内容

本实用新型提出了一种水利发电用冲击式水轮机，解决了现有的冲击式水轮机结构复杂、转换效率差的问题，设置一个主轴，主轴的底端通过旋转盘连接若干冲击叶片，冲击叶片周围环绕设置引流管，引流管的内侧设有喷水头，喷水头垂直指向冲击叶片，当水流从引流管内侧的喷水头喷出时，推动冲击叶片，冲击叶片带动主轴旋转，主轴再通过联轴器带动发电机组旋转，从而产生电流。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种水利发电用冲击式水轮机，包括主轴、圆柱滚子轴承、旋转盘、推力扇叶、引流管、喷水头、推力球轴承和锁紧螺母，所述主轴的中部穿接固定设有所述圆柱滚子轴承，所述主轴的底端同轴固定设有所述旋转盘，所述旋转盘的边侧垂直对称设有若干所述推力扇叶，若干所述推力扇叶的周围环绕设有所述引流管，所述引流管的内侧设有若干喷水头，所述主轴的顶端穿接固定设有所述推力球轴承，所述推力球轴承的顶端螺接设有锁紧螺母，所述推力球轴承的底端挡接于安装基座中。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述主轴的顶端通过联轴器连接发电机组。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述引流管的一端设有调节阀。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述旋转盘的底端设有导水锥。

作为本实用新型的一种优选技术方案，若干所述喷水头与所述旋转盘相切设置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，若干所述推力扇叶的一侧是穹拱形，另一侧是凹坑形。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述主轴和所述推力扇叶由不锈钢材料制成。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型的结构精密、使用方便，解决了现有的冲击式水轮机结构复杂、转换效率差的问题，设置一个主轴，主轴的底端通过旋转盘连接若干冲击叶片，冲击叶片周围环绕设置引流管，引流管的内侧设有喷水头，喷水头垂直指向冲击叶片，当水流从引流管内侧的喷水头喷出时，推动冲击叶片，冲击叶片带动主轴旋转，主轴再通过联轴器带动发电机组旋转，从而产生电流。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型的一侧结构示意图；

图3是本实用新型的俯视结构示意图；

图中：1、主轴；2、圆柱滚子轴承；3、旋转盘；4、推力扇叶；5、引流管；6、喷水头；7、推力球轴承；8、锁紧螺母；9、安装基座；10、联轴器；11、发电机组；12、调节阀；13、导水锥。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-3所示，本实用新型提供一种水利发电用冲击式水轮机，包括主轴1、圆柱滚子轴承2、旋转盘3、推力扇叶4、引流管5、喷水头6、推力球轴承7和锁紧螺母8，主轴1的中部穿接固定设有圆柱滚子轴承2，圆柱滚子轴承2可以承受较大的径向立，并且可以高速旋转，因此非常适合在水轮机这种高转速、大压强的工作环境下使用，主轴1的底端同轴固定设有旋转盘3，旋转盘3的边侧垂直对称设有若干推力扇叶4，若干推力扇叶4的周围环绕设有引流管5，引流管5的内侧设有若干喷水头6，主轴1的顶端穿接固定设有推力球轴承7，推力球轴承7的顶端螺接设有锁紧螺母8，推力球轴承7的底端挡接于安装基座9中，推力球轴承7可以承受很大的轴向力，用于保证主轴1、旋转盘3、推力扇叶4在安装基座9中旋转。

进一步，主轴1的顶端通过联轴器10连接发电机组11，当主轴1在水力的推动下旋转时，带动电机组11转动产生电流。

本实用新型的工作原理和具体流程是：引流管5引导高处的水流，当水流从引流管5内侧的喷水头6喷出时，推动冲击叶片4，冲击叶片4带动主轴1旋转，主轴1再通过联轴器10带动发电机组11旋转，从而产生电流。

进一步，引流管5的一端设有调节阀12，调节阀12用于调节水流的大小，使得本实用新型的转速在恒定的水流下做工，从而发出稳定的电流。

进一步，旋转盘3的底端设有导水锥13，导水锥13用于快速的引导尾水排出，避免水流窝水影响转动效率。

进一步，若干喷水头6与旋转盘3相切设置，如此就可以将水流的动能发挥到最大的效率。

进一步，若干推力扇叶4的一侧是穹拱形，另一侧是凹坑形，当推力扇叶4在水流的推动下转动时，穹拱形可以减小水流的阻力，而凹坑形可以增强水流的冲击效率，从而使得本实用新型产生最大的转换效率。

进一步，主轴1和推力扇叶4由不锈钢材料制成，不锈钢材料具有很好的结构强度和防腐蚀性能，既能在水力冲击下保持不变形，又能防锈蚀，增强使用寿命。

本实用新型的结构精密、使用方便，设置一个主轴1，主轴1的底端通过旋转盘3连接若干冲击叶片4，冲击叶片4周围环绕设置引流管5，引流管5的内侧设有喷水头6，喷水头6垂直指向冲击叶片4，当水流从引流管5内侧的喷水头6喷出时，推动冲击叶片4，冲击叶片4带动主轴1旋转，主轴1再通过联轴器10带动发电机组11旋转，从而产生电流，解决了现有的冲击式水轮机结构复杂、转换效率差的问题，因此具有很好的实用价值。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水利发电用冲击式水轮机，包括主轴（1）、圆柱滚子轴承（2）、旋转盘（3）、推力扇叶（4）、引流管（5）、喷水头（6）、推力球轴承（7）和锁紧螺母（8），其特征在于，所述主轴（1）的中部穿接固定设有所述圆柱滚子轴承（2），所述主轴（1）的底端同轴固定设有所述旋转盘（3），所述旋转盘（3）的边侧垂直对称设有若干所述推力扇叶（4），若干所述推力扇叶（4）的周围环绕设有所述引流管（5），所述引流管（5）的内侧设有若干喷水头（6），所述主轴（1）的顶端穿接固定设有所述推力球轴承（7），所述推力球轴承（7）的顶端螺接设有锁紧螺母（8），所述推力球轴承（7）的底端挡接于安装基座（9）中。

2.根据权利要求1所述的一种水利发电用冲击式水轮机，其特征在于，所述主轴（1）的顶端通过联轴器（10）连接发电机组（11）。

3.根据权利要求1所述的一种水利发电用冲击式水轮机，其特征在于，所述引流管（5）的一端设有调节阀（12）。

4.根据权利要求1所述的一种水利发电用冲击式水轮机，其特征在于，所述旋转盘（3）的底端设有导水锥（13）。

5.根据权利要求1所述的一种水利发电用冲击式水轮机，其特征在于，若干所述喷水头（6）与所述旋转盘（3）相切设置。

6.根据权利要求1所述的一种水利发电用冲击式水轮机，其特征在于，若干所述推力扇叶（4）的一侧是穹拱形，另一侧是凹坑形。

7.根据权利要求1所述的一种水利发电用冲击式水轮机，其特征在于，所述主轴（1）和所述推力扇叶（4）由不锈钢材料制成。