专利名称：整装混流立式水轮发电机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水轮发电机组，尤其是一种整装混流立式水轮发电机组。
背景技术：
目前的小型水轮发电机组均为卧式散装型，即水轮机和发电机均为独立设备，分别卧置在地面上，通过联轴器将其相互连接。卧式散装型水轮发电机组存在的问题是1.结构复杂松散，制造成本较高；2.因呈卧式布置，占地面积大；3.转动部件与固定部件的组合与分解需横向进行，不便使用吊车，安装、检修比较困难；4.水轮机蜗壳前和尾水管中均需加装90°弯管，增加了过流时的水力损失，影响发电效率。
发明内容
本实用新型的目的是针对目前使用的卧式散装型小型水轮发电机组存在的结构复杂松散，制造成本较高，占地面积大，安装、检修比较困难，水力损失大，影响发电效率的问题，提供一种结构紧凑，占地面积小，安装、检修方便，发电效率高的整装混流立式水轮发电机组。
本实用新型所述的整装混流立式水轮发电机组包括发电机、水轮机和尾水管。发电机通过发电机座安装在水轮机上方，与水轮机共用一个主轴。尾水管安装在水轮机下方。水轮机由转轮、导水机构上环、导水机构下环、导叶、座环与蜗壳、叶片控制机构、顶盖、顶盖止水环、密封座、盘根与盘根压盖和排水管构成。导水机构上环、导水机构下环位于转轮外侧。座环与蜗壳位于导水机构上环、导水机构下环的外侧。导叶位于导水机构上环、导水机构下环之间，沿周向均布。水轮机的转轮通过锥套、压紧螺钉与发电机主轴固连。为了避免水轮机常常出现的顶盖漏水影响相距很近的发电机的安全，本实用新型采用了由顶盖止水环、顶盖和排水管构成的外排水装置。顶盖止水环与转轮之间具有止水齿槽A，增加对水的阻力，减少漏水，顶盖止水环和顶盖之间具有上层空间B，可利用离心力将漏水集中于上层空间B的外侧。排水管的上端通过顶盖与上层空间B的外侧相通，排水管的下端与尾水管的上端C处相通。上层空间B中的漏水在离心力作用下向排水管进口处施压，同时排水管出口处则因水轮机出口流水形成负压，在前压后吸作用下，漏水可完全排出，不会沿主轴上溢。
叶片控制机构由导叶轴、旋转拐臂、连杆转轴、连杆构成。导叶轴与导叶垂直连接。旋转拐臂呈径向外置，内端与导叶轴铰连，外端设有两连杆转轴。两相邻旋转拐臂的相邻连杆转轴上装有连杆，使其与两导叶轴的连线相等且平行。于是两导叶轴与旋转拐臂的两相邻连杆转轴之间的连线构成一可变的平行四边形。水轮机所有导叶均通过导叶轴、旋转拐臂、连杆两两相连，转动任一个导叶，所有导叶随之旋转，且转角相等。
对尺寸较大的整装混流立式水轮发电机组，为方便检查，尾水管壁上设有进入孔。
尺寸较小的整装混流立式水轮发电机组，尾水管由尾水管埋设段和尾水管可拆段构成。尾水管可拆段上部通过上法兰与尾水管埋设段连接，下部通过下法兰与埋设在混凝土中尾水肘管的基础环连接。
下法兰为一活发兰，活发兰为一与锥形尾水管可拆段下沿相配合的圆环，该圆环内侧下沿具有环形倒角，该环形倒角与锥形尾水管下沿形成的空间内装有密封胶圈。活发兰通过紧固螺栓固定在基础环上将锥形尾水管可拆段压紧并通过密封胶圈密封。
本实用新型的优点是结构紧凑，占地面积小，安装、检修方便，发电效率高。
图1是本实用新型整装混流立式水轮发电机组的结构图；图2是锥形尾水管可拆段活发兰的结构图；图3是水轮机部分的结构图；图4是水轮机部分叶片控制机构的结构图。
具体实施方式
如图1、图3所示，本实用新型所述的整装混流立式水轮发电机组包括发电机1、水轮机2和尾水管3、11。发电机1通过发电机座19安装在水轮机2的上方，与水轮机共用一个主轴23。尾水管3、11安装在水轮机2下方。如图3所示，水轮机2由转轮10、导水机构上环15、导水机构下环12、导叶13、座环与蜗壳14、叶片控制机构28、顶盖20、顶盖止水环21、密封座22、盘根与盘根压盖24和排水管25构成。导水机构上环15、导水机构下环12位于转轮10外侧。座环与蜗壳14位于导水机构上环15、导水机构下环12的外侧。导叶13位于导水机构上环15、导水机构下环12之间，沿周向均布。水轮机2的转轮10通过锥套26、压紧螺钉27与发电机主轴23固连。为了避免水轮机常常出现的顶盖漏水影响相距很近的发电机的安全，本实用新型采用了由顶盖止水环21、顶盖20和排水管25构成的外排水装置。顶盖止水环21与转轮10之间具有止水齿槽A，可增加对水的阻力，减少漏水；顶盖止水环21和顶盖20之间具有上层空间B，可利用离心力将漏水集中于上层空间B的外围。排水管25的上端通过顶盖20与上层空间B的外侧相通，排水管25的下端与尾水管埋设段11的上端C处相通。上层空间B中的漏水在离心力作用下向排水管25进口处施压，同时排水管25出口处则因水轮机出口流水形成负压，在前压后吸作用下，漏水可完全排出，不会沿主轴上溢。
如图4所示，叶片控制机构28由导叶轴29、旋转拐臂16、连杆转轴18、连杆17构成。导叶轴29与导叶13垂直连接。旋转拐臂16呈径向外置，内端与导叶轴29铰连，外端设有两连杆转轴18。两相邻旋转拐臂16的相邻连杆转轴18上装有连杆17，使其与两导叶轴29的连线相等且平行。于是两导叶轴29与旋转拐臂的两相邻连杆转轴18之间的连线构成一可变的平行四边形。水轮机2所有导叶13均通过导叶轴29、旋转拐臂16、连杆17两两相连，转动任一个导叶，所有导叶13随之旋转，且转角相等。
对尺寸较大的整装混流立式水轮发电机组，为方便检查，尾水管壁上设有进入孔。
如图1、图2所示，尺寸较小的整装混流立式水轮发电机组，尾水管由尾水管埋设段11和尾水管可拆段3构成。尾水管可拆段3上部通过上法兰30与尾水管埋设段11连接，下部通过活法兰7与埋设在混凝土中尾水肘管4的基础环8连接。
如图2所示，活发兰7为一与锥形尾水管可拆段3下沿相配合的圆环，该圆环内侧下沿具有环形倒角5，该环形倒角5与锥形尾水管下沿形成的空间内装有密封胶圈9。活发兰7通过紧固螺栓6固定在基础环8上将锥形尾水管可拆段3压紧并通过密封胶圈9密封。
权利要求1.一种整装混流立式水轮发电机组，包括发电机、水轮机和尾水管，其特征在于发电机通过发电机座安装在水轮机上方，与水轮机共用一个主轴，尾水管安装在水轮机下方；水轮机由转轮、导水机构上环、导水机构下环、导叶、座环与蜗壳、叶片控制机构、顶盖、顶盖止水环、密封座、盘根与盘根压盖和排水管构成；导水机构上环、导水机构下环位于转轮外侧，座环与蜗壳位于导水机构上环、导水机构下环的外侧，导叶位于导水机构上环、导水机构下环之间，沿周向均布；水轮机的转轮通过锥套、压紧螺钉与发电机主轴固连；由顶盖止水环、顶盖和排水管构成外排水装置，顶盖止水环与转轮间具有止水齿槽A，顶盖止水环和顶盖间具有上层空间B，排水管的上端通过顶盖与上层空间B的外侧相通，排水管的下端与尾水管的上端相通。
2.如权利要求1所述的整装混流立式水轮发电机组，其特征在于叶片控制机构由导叶轴、旋转拐臂、连杆转轴、连杆构成；导叶轴与导叶垂直连接，旋转拐臂呈径向外置，内端与导叶轴铰连，外端设有两连杆转轴，两相邻旋转拐臂的相邻连杆转轴上装有连杆，使其与两导叶轴的连线相等且平行；水轮机所有导叶均通过导叶轴、旋转拐臂、连杆两两相连。
3.如权利要求1所述的整装混流立式水轮发电机组，其特征在于尾水管壁上可设进入孔。
4.如权利要求1所述的整装混流立式水轮发电机组，其特征在于尾水管由尾水管埋设段和尾水管可拆段构成；尾水管可拆段上部通过上法兰与尾水管埋设段连接，下部通过下法兰与埋设在混凝土中尾水肘管的基础环连接。
5如权利要求1或4所述的整装混流立式水轮发电机组，其特征在于下法兰为一活发兰，活发兰为一与锥形尾水管可拆段下沿相配合的圆环，该圆环内侧下沿具有环形倒角，该环形倒角与锥形尾水管下沿形成的空间内装有密封胶圈；活发兰通过紧固螺栓固定在基础环上将锥形尾水管可拆段压紧并通过密封胶圈密封。
专利摘要一种整装混流立式水轮发电机组，包括发电机1、水轮机2和尾水管3、11。发电机1安装在水轮机2的上方。尾水管3、11安装在水轮机2下方。水轮机2由转轮10、导水机构上下环15、12、导叶13、座环与蜗壳14、叶片控制机构28、顶盖20、顶盖止水环21和排水管25构成。水轮机2的转轮10通过锥套26、压紧螺钉27与发电机主轴23固连。顶盖止水环21与转轮10之间具有止水齿槽A；顶盖止水环21和顶盖20之间具有上层空间B。排水管25的上端与上层空间B外侧相通，下端与尾水管埋设段11上部相通。叶片控制机构28由导叶轴29、旋转拐臂16、连杆转轴18、连杆17构成。本实用新型的优点是结构紧凑，占地面积小，安装、检修方便，发电效率高。
文档编号F03B3/04GK2610111SQ0324027
公开日2004年4月7日 申请日期2003年3月10日 优先权日2003年3月10日
发明者刘思, 刘尚智 申请人:刘思