CN221053839U - 一种水轮机的转轮体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水轮机的转轮体结构，旨在提供了一种即可增强叶片带动水轮机工作效率，又能增强叶片连接稳定性的水轮机的转轮体结构。它包括上冠和下冠，上冠的上端安装有主轴，上冠的下端设有若干个限位槽一，若干个限位槽一以上冠的圆心为基点对称分布，下冠上设有若干个限位槽二，限位槽二与限位槽一一一对应，限位槽一处安装有支撑杆，支撑杆上安装有转轮叶，支撑杆的顶端和转轮叶的顶端均置于限位槽一内，支撑杆的底端和转轮叶的底端均置于限位槽二内。本实用新型的有益效果是：可达到即可增强叶片带动水轮机工作效率，又能增强叶片连接稳定性的目的；可减小转轮叶和折边受水流冲击而折断的概率；便于转轮体内水流的外排。

Description

一种水轮机的转轮体结构

技术领域

本实用新型涉及水电机械技术领域，尤其是指一种水轮机的转轮体结构。

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，现常被安装于水电站内，用以驱动发电机发电，是水力应用必不可少的组成部分。其中水轮机的转轮体结构便是可让水轮机在水流冲击的环境下，受冲力影响而带动水轮机转动工作的，这样水轮机的转轮体结构，便是直接影响水轮机工作效率的，是水轮机工作极为重要的结构部件。

中国专利授权公告号：CN213511013U，授权公告日2021年06月22日，公开了一种水轮机转轮结构，包括上冠、叶片、下环、主轴和支撑杆，所述主轴置于上冠外侧面，所述主轴与上冠螺纹连接，所述主轴上设有排水口，所述的上冠上设有泄水管，所述泄水管置于上冠内侧面，所述泄水管与上冠连接，所述的排水口与泄水管连通，所述的叶片包含若干块，所述叶片和支撑杆均置于上冠和下环之间，所述上冠和下环均与支撑杆连接，所述上冠、下环和支撑杆均与叶片连接，所述上冠与叶片的连接处以及下环与叶片的连接处且置于叶片的左右两面上均安装有定位块。该技术方案的不足之处在于水轮机转轮结构上的主轴和叶片均是连接于上冠的表面上以及下环的表面上的，这样并未涉及到增强叶片受水流冲击而带动水轮机转动的结构（也就是普通的在平面上安装着带动转动的部件），如此若是处于水流的大冲击力影响下，便可能会发生主轴或叶片两个部件与上冠的表面，或者是下环的表面脱离连接的情况，影响到了水轮机转轮结构工作时的安全性。

综上所述，可设计能增强叶片受水流冲击而带动水轮机转动的结构，让叶片在水流的冲击下可稳定的带动水轮机顺利的工作。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中水轮机转轮结构上的主轴和叶片均是连接于上冠的表面上以及下环的表面上的的不足，提供了一种即可增强叶片带动水轮机工作效率，又能增强叶片连接稳定性的水轮机的转轮体结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水轮机的转轮体结构，包括上冠和下冠，所述上冠的上端安装有主轴，所述主轴置于上冠的圆心处，所述上冠的下端设有若干个限位槽一，若干个限位槽一以上冠的圆心为基点对称分布，所述下冠上设有若干个限位槽二，所述限位槽二与限位槽一一一对应，所述限位槽一处安装有支撑杆，所述支撑杆上安装有转轮叶，所述支撑杆的顶端和转轮叶的顶端均置于限位槽一内，所述支撑杆的顶端和转轮叶的顶端均与上冠连接，所述支撑杆的底端和转轮叶的底端均置于限位槽二内，所述支撑杆的底端和转轮叶的底端均与下冠连接。

这样设计通过在上冠上设置若干个限位槽一，在下冠上设置若干个限位槽二，让限位槽二与限位槽一一一对应，那么便是可在上冠和下冠之间安装上支撑杆，支撑杆是安装着转轮叶的，让支撑杆的顶端和转轮叶的顶端均置于限位槽一内，且与上冠连接着，而支撑杆的底端和转轮叶的底端均置于限位槽二内，且与下冠连接着，这样上冠和下冠便是通过了支撑杆和转轮叶连接上了，且支撑杆的两端以及转轮叶的两端均是套装于槽内了（指的是限位槽一和限位槽二），那么便是在槽的限位效果下的，如此便是减小了支撑杆和转轮叶脱离上冠或者下冠的概率，而转轮叶受到水流的冲击，便是能带动水轮机稳定的转动起来了，如此上冠和下冠感应到的水流冲击力便是增强了，也就是达到了即可增强叶片带动水轮机工作效率，又能增强叶片连接稳定性的目的。当然这里的上冠的上端安装有主轴，主轴是置于上冠的圆心处的，而若干个限位槽一则是以上冠的圆心为基点对称分布，那么便是起到了转轮叶受到水流冲击的均衡性效果，以减小其中的个别转轮叶一直受水流冲击而损坏的概率。

作为优选，所述转轮叶上安装有折边，所述折边的所在平面和转轮叶的所在平面呈钝角α，所述折边的一端与转轮叶连接，所述折边的另一端的朝向与主轴的转动方向相反，所述折边的顶端置于限位槽一内，所述折边的顶端与上冠连接，所述折边的底端置于限位槽二内，所述折边的底端与下冠连接。这样设计通过在转轮叶上安装折边，让折边的所在平面和转轮叶的所在平面呈钝角α，这里折边的一端与转轮叶连接，而折边的另一端的朝向与主轴的转动方向相反，那么便是增大了转轮叶的叶片受水流冲击的面积，也是增大了折边处受水流冲击带动转轮体转动的工作效果。当然这里折边的顶端置于限位槽一内，折边的顶端与上冠连接，折边的底端置于限位槽二内，折边的底端与下冠连接，也是减小了折边受水流冲击脱离上冠或下冠的概率。

作为优选，所述限位槽一处安装有限位环一，所述限位环一与上冠可拆卸连接，所述支撑杆的上端、转轮叶的上端和折边的上端均套装于限位环一上。这样设计通过在限位槽一处安装限位环一，让限位环一与上冠可拆卸连接（便于限位环一的安装和拆卸），支撑杆的上端、转轮叶的上端和折边的上端均套装于限位环一上，便是增强了支撑杆的上端、转轮叶的上端和折边的上端与上冠的连接稳定性。

作为优选，所述限位槽二处安装有限位环二，所述限位环二与下冠可拆卸连接，所述支撑杆的下端、转轮叶的下端和折边的下端均套装于限位环二上。这样设计通过在限位槽二处安装限位环二，让限位环二与下冠可拆卸连接（便于限位环二的安装和拆卸），支撑杆的下端、转轮叶的下端和折边的下端均套装于限位环二上，便是增强了支撑杆的下端、转轮叶的下端和折边的下端与下冠的连接稳定性。

作为优选，所述主轴上设有排水口，所述上冠的下端安装有泄水管，所述泄水管的顶端与上冠连接，所述泄水管的底端与下冠连接，所述泄水管的顶端穿过上冠与排水口连通。这样设计通过在主轴上设置排水口，在上冠的下端处安装泄水管，泄水管的顶端与上冠连接，泄水管的底端与下冠连接，而且泄水管的顶端穿过上冠与排水口连通，那么便是可让转轮体在受水流冲击时，转轮体内的水流可顺势从排水口处外排。

作为优选，所述转轮叶上安装有保护层，所述转轮叶和折边均套装于保护层内，所述保护层上安装有防护垫一和防护垫二，所述防护垫一和防护垫二均包含若干个，若干个防护垫一从保护层的顶端到底端均匀分布，相邻的防护垫一呈平行状，所述防护垫二置于相邻的防护垫一之间，所述防护垫二的分布呈交叉状，所述上冠的上端安装有保护垫，所述主轴套装于保护垫上。这样设计通过在转轮叶上安装保护层，让转轮叶和折边均套装于保护层内，便是让转轮叶和折边受到了保护层的保护，减小了转轮叶和折边受外界干扰而有所损坏的概率。在保护层上安装有防护垫一和防护垫二，若干个防护垫一从保护层的顶端到底端均匀分布，相邻的防护垫一呈平行状，那么不仅是可减小折边受水流冲击脱离转轮叶的概率，也是可减小转轮叶和折边受水流冲击而折断的概率。在相邻的防护垫一之间安装有防护垫二，且防护垫二的分布呈交叉状，便是增强了转轮叶和折边的保护性，更减小了转轮叶和折边受水流冲击而折断的概率。而在上冠的上端安装有保护垫，主轴套装于保护垫上，则是增强了主轴与上冠的连接稳定性，减小了主轴脱离上冠的概率。

本实用新型的有益效果是：可达到即可增强叶片带动水轮机工作效率，又能增强叶片连接稳定性的目的；可减小转轮叶和折边受水流冲击而折断的概率；便于转轮体内水流的外排。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的限位槽一处和限位槽二处的结构示意图；

图3是本实用新型的转轮叶的结构示意图；

图4是本实用新型转轮叶的分布示意图。

图中：1、上冠，2、下冠，3、主轴，4、支撑杆，5、转轮叶，6、折边，7、限位槽一，8、限位环一，9、限位槽二，10、限位环二，11、排水口，12、保护垫，13、泄水管， 14、防护垫一，15、防护垫二，16、保护层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对实用新型做进一步的描述。

如图1、图2和图4所示的实施案例中，一种水轮机的转轮体结构，包括上冠1和下冠2，上冠1的上端安装有主轴3，主轴3置于上冠1的圆心处，上冠1的下端设有若干个限位槽一7，若干个限位槽一7以上冠1的圆心为基点对称分布，下冠2上设有若干个限位槽二9，限位槽二9与限位槽一7一一对应，限位槽一7处安装有支撑杆4，支撑杆4上安装有转轮叶5，支撑杆4的顶端和转轮叶5的顶端均置于限位槽一7内，支撑杆4的顶端和转轮叶5的顶端均与上冠1连接，支撑杆4的底端和转轮叶5的底端均置于限位槽二9内，支撑杆4的底端和转轮叶5的底端均与下冠2连接。

如图2、图3和图4所示，转轮叶5上安装有折边6，折边6的所在平面和转轮叶5的所在平面呈钝角α，折边6的一端与转轮叶5连接，折边6的另一端的朝向与主轴3的转动方向相反，折边6的顶端置于限位槽一7内，折边6的顶端与上冠1连接，折边6的底端置于限位槽二9内，折边6的底端与下冠2连接。限位槽一7处安装有限位环一8，限位环一8与上冠1可拆卸连接，支撑杆4的上端、转轮叶5的上端和折边6的上端均套装于限位环一8上。限位槽二9处安装有限位环二10，限位环二10与下冠2可拆卸连接，支撑杆4的下端、转轮叶5的下端和折边6的下端均套装于限位环二10上。主轴3上设有排水口11，上冠1的下端安装有泄水管13，泄水管13的顶端与上冠1连接，泄水管13的底端与下冠2连接，泄水管13的顶端穿过上冠1与排水口11连通。转轮叶5上安装有保护层16，转轮叶5和折边6均套装于保护层16内，保护层16上安装有防护垫一14和防护垫二15，防护垫一14和防护垫二15均包含若干个，若干个防护垫一14从保护层16的顶端到底端均匀分布，相邻的防护垫一14呈平行状，防护垫二15置于相邻的防护垫一14之间，防护垫二15的分布呈交叉状，上冠1的上端安装有保护垫12，主轴3套装于保护垫12上。

首先在上冠1的上端安装上主轴3，这个主轴3不仅是需要设有排水口11，而且还需安装于上冠1的圆心处，接着在上冠1的下端处开设若干个限位槽一7，若干个限位槽一7以上冠1的圆心为基点对称分布，同时还需在上冠1的下端处安装上泄水管13，这个泄水管13的顶端不仅是需与上冠1连接，而且还需要泄水管13的顶端穿过上冠1与排水口11连通的，与此同时，也是需要在下冠2上开设若干个限位槽二9，限位槽二9是与限位槽一7一一对应的，这样便是初步做好了上冠1和下冠2的结构安装。

然后将支撑杆4的顶端插入到限位槽一7内，支撑杆4的底端插入到限位槽二9内，也就是让上冠1和下冠2分别与支撑杆4的顶端和底端做好连接。这里的支撑杆4上是安装有转轮叶5的，转轮叶5的左端与支撑杆4连接着，而转轮叶5的右端则是安装着折边6的，这个折边6的所在平面和转轮叶5的所在平面呈钝角α，且折边6的一端与转轮叶5连接，折边6的另一端的朝向则是与主轴3的转动方向相反的，不仅如此，在转轮叶5上还安装着保护层16的，转轮叶5和折边6均是套装于保护层16内的，也就是在插入支撑杆4时，让保护层16的顶端带动转轮叶5的顶端和折边6的顶端插入到限位槽一7内，保护层16的底端带动转轮叶5的底端和折边6的底端插入到限位槽二9内，接着将限位环一8安装到限位槽一7处，也就是让保护层16的上端套装到限位环一8内，将限位环二10安装到限位槽二9处，也就是让保护层16的下端套装到限位环二10内了，这样就是让上冠1通过支撑杆4和保护层16（主要是保护层16内套装的转轮叶5和折边6）与下冠2做好了连接。

然后便是可让转轮体开始置于工作环境下了，也就是水流中，水流便是会向着转轮叶5和折边6方向冲击，转轮叶5和折边6的设计以及结构，便是增大了水流的接触面积，也是增强了受水流冲击的影响，带动转轮体转动的工作效果，不仅如此，在限位槽一7和限位槽二9的限位效果下，不仅是可减小支撑杆4、转轮叶5和折边6在受水流冲击力影响下，脱离上冠1或下冠2的概率，而且还是在连接的限位效果下，增强了转轮叶5和折边6将水流冲击力转化为带动转轮体转动的力，这样便是达到了即可增强叶片带动水轮机工作效率，又能增强叶片连接稳定性的目的。当然这里的限位环一8和限位环二10，更是增强了支撑杆4、转轮叶5和折边6三者与上冠1、下冠2的连接强度，也就是更减小支杆4、转轮叶5和折边6在受水流冲击力影响下，脱离上冠1或下冠2的概率，以及增强转轮叶5和折边6将水流冲击力转化为带动转轮体转动的力。不仅如此，在水流的冲击下，转轮体内的水流还可顺势在泄水管13和主轴3的导流下，通过排水口11排出。

需要说明的是，在保护层16上还安装有防护垫一14和防护垫二15，若干个防护垫一14从保护层16的顶端到底端均匀分布，相邻的防护垫一14呈平行状，不仅是可减小折边6受水流冲击脱离转轮叶5的概率，也是可减小转轮叶5和折边6受水流冲击而折断的概率。而防护垫二15置于相邻的防护垫一14之间，防护垫二15的分布呈交叉状，也是增强了主轴3与上冠1的连接稳定性，减小了主轴3脱离上冠1的概率。当然上冠1的上端安装的保护垫12套装于主轴3上也是增强了上冠1和主轴3的连接稳定性。这里的保护层16、防护垫一14和防护垫二15均可选择是不锈钢板，不仅是保护效果结实，而且也是避免受水流接触影响而生锈。

Claims (6)

1.一种水轮机的转轮体结构，其特征是，包括上冠（1）和下冠（2），所述上冠（1）的上端安装有主轴（3），所述主轴（3）置于上冠（1）的圆心处，所述上冠（1）的下端设有若干个限位槽一（7），若干个限位槽一（7）以上冠（1）的圆心为基点对称分布，所述下冠（2）上设有若干个限位槽二（9），所述限位槽二（9）与限位槽一（7）一一对应，所述限位槽一（7）处安装有支撑杆（4），所述支撑杆（4）上安装有转轮叶（5），所述支撑杆（4）的顶端和转轮叶（5）的顶端均置于限位槽一（7）内，所述支撑杆（4）的顶端和转轮叶（5）的顶端均与上冠（1）连接，所述支撑杆（4）的底端和转轮叶（5）的底端均置于限位槽二（9）内，所述支撑杆（4）的底端和转轮叶（5）的底端均与下冠（2）连接。

2.根据权利要求1所述的一种水轮机的转轮体结构，其特征是，所述转轮叶（5）上安装有折边（6），所述折边（6）的所在平面和转轮叶（5）的所在平面呈钝角α，所述折边（6）的一端与转轮叶（5）连接，所述折边（6）的另一端的朝向与主轴（3）的转动方向相反，所述折边（6）的顶端置于限位槽一（7）内，所述折边（6）的顶端与上冠（1）连接，所述折边（6）的底端置于限位槽二（9）内，所述折边（6）的底端与下冠（2）连接。

3.根据权利要求2所述的一种水轮机的转轮体结构，其特征是，所述限位槽一（7）处安装有限位环一（8），所述限位环一（8）与上冠（1）可拆卸连接，所述支撑杆（4）的上端、转轮叶（5）的上端和折边（6）的上端均套装于限位环一（8）上。

4.根据权利要求2所述的一种水轮机的转轮体结构，其特征是，所述限位槽二（9）处安装有限位环二（10），所述限位环二（10）与下冠（2）可拆卸连接，所述支撑杆（4）的下端、转轮叶（5）的下端和折边（6）的下端均套装于限位环二（10）上。

5.根据权利要求1所述的一种水轮机的转轮体结构，其特征是，所述主轴（3）上设有排水口（11），所述上冠（1）的下端安装有泄水管（13），所述泄水管（13）的顶端与上冠（1）连接，所述泄水管（13）的底端与下冠（2）连接，所述泄水管（13）的顶端穿过上冠（1）与排水口（11）连通。

6.根据权利要求2所述的一种水轮机的转轮体结构，其特征是，所述转轮叶（5）上安装有保护层（16），所述转轮叶（5）和折边（6）均套装于保护层（16）内，所述保护层（16）上安装有防护垫一（14）和防护垫二（15），所述防护垫一（14）和防护垫二（15）均包含若干个，若干个防护垫一（14）从保护层（16）的顶端到底端均匀分布，相邻的防护垫一（14）呈平行状，所述防护垫二（15）置于相邻的防护垫一（14）之间，所述防护垫二（15）的分布呈交叉状，所述上冠（1）的上端安装有保护垫（12），所述主轴（3）套装于保护垫（12）上。