CN214577496U - 一种用于缓冲水流的混流式水轮机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于缓冲水流的混流式水轮机装置，包括水轮机主体，包括蜗壳入水口，以及与所述蜗壳入水口端部连接的第一法兰；以及，缓冲单元，与所述水轮机主体配合，包括设置于所述蜗壳入水口内并与所述第一法兰配合的螺旋缓冲装置，以及与所述螺旋缓冲装置端部连接的连接部，所述螺旋缓冲装置内部设置有漏斗状的螺纹。本实用新型解决了现有混流式水轮机装置存在的水流冲击过大问题。

Description

一种用于缓冲水流的混流式水轮机装置

技术领域

本实用新型涉及混流式水轮机，尤其涉及一种用于缓冲水流的混流式水轮机装置。

背景技术

近年来诸多电站特别是水流湍急、高低位置落差大的地区电站水轮机，由于水流过急导致水轮机转轮、顶盖及底环护板、上下止漏环、导叶等过流部件腐蚀严重，流道中形成涡流，导致过大的振动及噪音，缩短了过流部件的使用周期。同时，涡流的形成又会加速流道的破坏，如此形成恶性循环，严重影响机组安全、稳定的运行。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述现有混流式水轮机装置存在的水流冲击过大问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型目的是提供一种用于缓冲水流的混流式水轮机装置，其解决了混流式水轮机收到水流冲击过强问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

作为本实用新型所述用于缓冲水流的混流式水轮机装置的一种优选方案，其中：一种用于缓冲水流的混流式水轮机装置，其特征在于：包括，水轮机主体，包括蜗壳入水口，以及与所述蜗壳入水口端部连接的第一法兰；以及，缓冲单元，与所述水轮机主体配合，包括设置于所述蜗壳入水口内并与所述第一法兰配合的螺旋缓冲装置，以及与所述螺旋缓冲装置端部连接的连接部，所述螺旋缓冲装置内部设置有漏斗状螺纹。

作为本实用新型所述用于缓冲水流的混流式水轮机装置的一种优选方案，其中：所述螺旋缓冲装置内部的所述漏斗状螺纹前后两端的螺纹开口大小不同，所述漏斗状螺纹临近所述第一法兰的一侧开口大于所述漏斗状螺纹临近连接部一侧的开口。

作为本实用新型所述用于缓冲水流的混流式水轮机装置的一种优选方案，其中：所述缓冲单元还包括与所述第一法兰配合的第二法兰，以及与所述第二法兰配合的外部管道，所述第二法兰端面延其圆周向设置有多个凸起，所述第一法兰上设置有与所述凸起配合的凹槽。

作为本实用新型所述用于缓冲水流的混流式水轮机装置的一种优选方案，其中：所述第一法兰和第二法兰上开设有多个螺纹孔，所述第一法兰和第二法兰通过螺栓连接进行固定。

作为本实用新型所述用于缓冲水流的混流式水轮机装置的一种优选方案，其中：所述水轮机主体还包括水轮机组件，所述水轮机组件包括设置于蜗壳内侧的主轴，以及与所述主轴配合的顶盖。

作为本实用新型所述用于缓冲水流的混流式水轮机装置的一种优选方案，其中：所述主轴内侧设置有控制环，在蜗壳内部设置有导叶。

作为本实用新型所述用于缓冲水流的混流式水轮机装置的一种优选方案，其中：所述主轴底部设置有转轮，所述转轮四周设置有多个扇叶。

作为本实用新型所述用于缓冲水流的混流式水轮机装置的一种优选方案，其中：所述转轮底部四周设置有底环，所述底环上固定连接有出水管。

本实用新型的有益效果：本实用新型可以有效的使过于湍急的水流在经过漏斗状螺纹时得到有效的缓冲作用，这种装置可使机组的振动明显减小，内部零件的空蚀、磨损等现象也有很大的改善。同时减少了机组的运行维护费用，延长了转轮的使用寿命，利于推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为所述混流式水轮机装置的整体结构示意图。

图2为所述缓冲装置的整体结构示意图。

图3为缓冲装置与外外接管道的结构示意图。

图4为实施例1的结构示意图。

图5为实施例2的结构示意图。

图6为缓冲装置截面结构示意图。

图7为水轮机组件结构示意图。

图8为水轮机组件界面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1、图2和图3，提供了一种用于缓冲水流的混流式水轮机装置的整体结构示意图，具体的，本实用新型主体结构包括：水轮机主体100，缓冲单元 200，缓冲单元200与水轮机主体100配合。

具体的，设置于水轮机主体100端部的蜗壳入水口101，以及与蜗壳入水口 101端部连接的第一法兰102，入水口101为水流进入的部分，水流通过入水口 101进入到水轮机主体100，第一法兰102起到固定的作用，防止水轮机主体100 与螺旋缓冲装置201脱离。第一法兰102成圆环状，与螺旋缓冲装置21连接，第一法兰102四周设置有凹槽102a，凹槽102a具有一定深度。

进一步的，缓冲单元200，与水轮机主体100配合，包括设置于蜗壳入水口101内并与第一法兰102配合的螺旋缓冲装置201，螺旋缓冲装置201设置于蜗壳入水口101的内部，螺旋缓冲装置201端部设置有负责固定的第一法兰102，螺旋缓冲装置201呈漏斗状，其内部设置有漏斗状的螺纹201a，其作用是可在水流经过漏斗状螺纹201a的时候起到一个缓冲的作用，可使水流冲击力减小，增加了水轮机主体100内部零件的使用寿命。缓冲单元200还包括与第一法兰 102配合的第二法兰203，以及与第二法兰203配合的外部管道204，第二法兰203同第一法兰102呈圆环状，第二法兰203端面延其圆周向设置有多个凸起203a 与凹槽102a配合固定。

综上，蜗壳入水口101设置于水轮机主体100的端部，第一法兰102和蜗壳入水口101的端部连接，螺旋缓冲装置201设置于蜗壳入水处101的内部，螺旋缓冲装置201内部设置有漏斗状螺纹201a，与第一法兰102配合固定设置有第二法兰203，在第二法兰203端部设置有外部管道204，水流通过外部管道204流向螺旋缓冲装置201，经过了水流缓冲后继续向水轮机主体100内部流去。

在使用时，水流通过螺旋缓冲装置201经过入水口101进入到水轮机主体 100并与水轮机主体内部各个部件产生作用，由于水流力的作用，需要第一法兰 102起到水轮机主体100与螺旋缓冲装置201的固定作用。水流经过螺旋缓冲装置时，会与漏斗状螺纹201a接触产生减缓速度的作用，减小了对水轮机主体100 内部零件的磨损，并且不会影响到水轮机主体的运行效率。

实施例2

参照图1～6，该实施例不同于第一个实施例的是：螺旋缓冲装置201内部的漏斗状螺纹201a前后两端的螺纹开口大小不同，漏斗状螺纹201a临近第一法兰 102的一侧开口大于漏斗状螺纹201a临近连接部202一侧的开口。在上一个实施例中，缓冲水流的混流式水轮机包括：水轮机主体100，缓冲单元200，缓冲单元200与水轮机主体100配合。

具体的，设置于水轮机主体100端部的蜗壳入水口101，以及与蜗壳入水口 101端部连接的第一法兰102，入水口101为水流进入的部分，水流通过入水口 101进入到水轮机主体100，第一法兰102起到固定的作用，防止水轮机主体100 与螺旋缓冲装置201脱离。第一法兰102成圆环状，与螺旋缓冲装置21连接，第一法兰102四周设置有凹槽102a，凹槽102a具有一定深度。

进一步的，缓冲单元200，与水轮机主体100配合，使水流得到有效的缓冲，包括设置于蜗壳入水口101内并与第一法兰102配合的螺旋缓冲装置201，以及与螺旋缓冲装置201端部连接的连接部202，螺旋缓冲装置201内部设置有漏斗状的螺纹201a，螺旋缓冲装置201内部的漏斗状螺纹201a前后两端的螺纹开口大小不同，漏斗状螺纹201a临近第一法兰102的一侧开口大于漏斗状螺纹201a 临近连接部202一侧的开口，缓冲单元200还包括与第一法兰102配合的第二法兰203，以及与第二法兰203配合的外部管道204，第二法兰203端面延其圆周向设置有多个凸起203a，第一法兰102上设置有与凸起203a配合的凹槽102a，第一法兰102和第二法兰203上开设有多个螺纹孔，第一法兰102和第二法兰 203通过螺栓连接进行固定，方便拆卸。

综上，水流进入水轮机主体100前，会首先经过与螺旋缓冲装置201连接的外部管道204，流向螺旋缓冲装置201内部，在水流进入螺旋缓冲装置201内部时，由于水流过于湍急，可能会导致螺旋缓冲装置201与蜗壳入水处101脱离，所以第一法兰102与第二法兰203通过第一法兰102端面延其圆周向设置的凸起 203a、凹槽102a以及螺纹孔可以起到极佳的固定作用，随后水流通过螺旋缓冲装置201内部的漏斗状螺纹201a，可以使湍急的水流得到缓冲的效果，缓冲后的水流由螺旋缓冲装置201经过蜗壳入水口101进入水轮机主体100并与水轮机主体内部零件产生作用。

在使用时，将第一法兰102与第二法兰203通过凸起203a、凹槽102a以及螺纹孔完成固定，水流会由外部管道204流向螺旋缓冲装置达到缓冲水流的效果，继续流向蜗壳入水处101，在得到缓冲的水流通过了蜗壳入水处101后继续流入水轮机主体100内部，可有效减小水流对于水轮机主体100内部的零件损伤。

实施例3

参照图1、图6～8，该实施例不同于以上实施例的是：水轮机主体100包括水轮机组件103，水轮机组件103包括设置于蜗壳内侧的主轴103a，以及与主轴 103a配合的顶盖103b和控制环103c，主轴103a底部设置有转轮103e，转轮103e 四周设置有多个扇叶103f，转轮103e底部四周设置有底环103g，底环103g上固定连接有出水管103h。

在上一个实施例中，缓冲水流的混流式水轮机包括：水轮机主体100，缓冲单元200，缓冲单元200与水轮机主体100配合。

具体的，水轮机主体100包括水轮机组件103、主轴103a、顶盖103b、控制环103c和导叶103d，水轮机组件103设置于水轮机主体100内部，在得到缓冲的水流进入到内部时，与水轮机组件103产生作用，完成作业，主轴103a将水轮机所转换的机械能传递给发电机，从而带动发电机转子旋转，同时还承受水推力和转动部分的重量，顶盖103b用于固定导叶上端，与控制环103c相连。

进一步的，缓冲单元200，与水轮机主体100配合，使水流得到有效的缓冲，包括设置于蜗壳入水口101内并与第一法兰102配合的螺旋缓冲装置201，以及与螺旋缓冲装置201端部连接的连接部202，螺旋缓冲装置201内部设置有漏斗状的螺纹201a，螺旋缓冲装置201内部的漏斗状螺纹201a前后两端的螺纹开口大小不同，漏斗状螺纹201a临近第一法兰102的一侧开口大于漏斗状螺纹201a 临近连接部202一侧的开口，缓冲单元200还包括与第一法兰102配合的第二法兰203，以及与第二法兰203配合的外部管道204，第二法兰203端面延其圆周向设置有多个凸起203a，第一法兰102上设置有与凸起203a配合的凹槽102a，第一法兰102和第二法兰203上开设有多个螺纹孔，第一法兰102和第二法兰 203通过螺栓连接进行固定，方便拆卸，水轮组件103中的主轴103a通过与其他组件相互配合，将水轮机所转换的机械能传递给发电机，从而带动发电机转子旋转，同时还承受水推力和转动部分的重量，顶盖103b则用来固定导叶103d 的上端，再通过连杆拐臂与控制环103c相连，控制环103c设置于主轴103a外侧，通过接力器的推拉作用，使控制环顺/逆时针运动，带动连杆拐臂运动，从而达到控制导叶103d的开闭。

在使用时，水流通过螺旋缓冲装置201经过入水口101进入到水轮机主体 100并与水轮机主体内部各个部件产生作用，由于水流力的作用，需要第一法兰 102起到水轮机主体100与螺旋缓冲装置201的固定作用。水流经过螺旋缓冲装置时，会与漏斗状螺纹201a接触产生减缓速度的作用，减小了对水轮机主体100 内部零件的磨损，并且不会影响到水轮机主体的运行效率。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本实用新型不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种用于缓冲水流的混流式水轮机装置，其特征在于：包括，

水轮机主体(100)，包括蜗壳入水口(101)，以及与所述蜗壳入水口(101)端部连接的第一法兰(102)；以及，

缓冲单元(200)，与所述水轮机主体(100)配合，包括设置于所述蜗壳入水口(101)内并与所述第一法兰(102)配合的螺旋缓冲装置(201)，以及与所述螺旋缓冲装置(201)端部连接的连接部(202)，所述螺旋缓冲装置(201)内部设置有漏斗状螺纹(201a)。

2.如权利要求1所述的用于缓冲水流的混流式水轮机装置，其特征在于：所述螺旋缓冲装置(201)内部的所述漏斗状螺纹(201a)前后两端的螺纹开口大小不同，所述漏斗状螺纹(201a)临近所述第一法兰(102)的一侧开口大于所述漏斗状螺纹(201a)临近连接部(202)一侧的开口。

3.如权利要求1或2所述的用于缓冲水流的混流式水轮机装置，其特征在于：所述缓冲单元(200)还包括与所述第一法兰(102)配合的第二法兰(203)，以及与所述第二法兰(203)配合的外部管道(204)，所述第二法兰(203)端面延其圆周向设置有多个凸起(203a)，所述第一法兰(102)上设置有与所述凸起(203a)配合的凹槽(102a)。

4.如权利要求3所述的用于缓冲水流的混流式水轮机装置，其特征在于：所述第一法兰(102)和第二法兰(203)上开设有多个螺纹孔，所述第一法兰(102)和第二法兰(203)通过螺栓连接进行固定。

5.如权利要求4所述的用于缓冲水流的混流式水轮机装置，其特征在于：所述水轮机主体(100)还包括水轮机组件(103)，所述水轮机组件(103)包括设置于蜗壳内侧的主轴(103a)，以及与所述主轴(103a)配合的顶盖(103b)。

6.如权利要求5所述的用于缓冲水流的混流式水轮机装置，其特征在于：所述主轴(103a)内侧设置有控制环(103c)，在蜗壳内部设置有导叶(103d)。

7.如权利要求6所述的用于缓冲水流的混流式水轮机装置，其特征在于：所述主轴(103a)底部设置有转轮(103e)，所述转轮(103e)四周设置有多个扇叶(103f)。

8.如权利要求7所述的用于缓冲水流的混流式水轮机装置，其特征在于：所述转轮(103e)底部四周设置有底环(103g)，所述底环(103g)上固定连接有出水管(103h)。

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