本实用新型涉及水轮机导叶设计领域，具体而言，涉及一种具有抗腐蚀导叶的叶轮机。
背景技术：
随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，电力负荷峰谷差愈来愈大，增大中小型电厂在电网系统中的调峰、调频能力也愈来愈重要，要求提高地方电网的负荷率和经济效率。据统计我国中小型水电站45000余座，总装机量逾4000万kW，有近一半为90年代前制造的设备。
目前，我国启动了中小型水电站增效扩容改造工程，众多已经运行多年的水电机组急需技术改造，针对不同时期，不同应用水头段水电机组的运行情况，应用现代水力机械设计理论及技术，对水电站机组如何提高运行效率，减水弃水，防止空蚀与泥沙磨损，避免机组振动，减水漏水漏油等方面，提出了一系列关键技术，并得到了具体的应用。
针对高水头反击式水轮机导水机构的设计中活动导叶的高度较小，为满足活动导叶轴径处的强度，导叶轴径往往大于导叶体厚度，比如现有技术中常采用的翼形导叶，翼形导叶在导叶体的两端面形成了一个很大的过渡区域，使水流在流经活动导叶时的流动变成先收缩后再扩散，不仅给设计、制造带来一定的难度，同时也严重影响了水流在绕流导叶体时的流态，加大了活动导叶处的水力损失，对导叶体、底环、顶盖形成了更加严重的空蚀破坏。如果水流中含一定的泥沙，对导叶体、底环、顶盖的破坏则更加严重。
并且转轮叶片数影响着水轮机的能量和空蚀性能，同时也对转轮的结构强度有很大的影响。叶片数减少时，叶片对水流的排挤作用减弱，过流量增加，摩擦损失减水，但叶片单位面积上受力增加，空蚀性能下降，强度受到影响；相反叶片数增加时，摩擦损失增加，水流排挤作用增强，过流量减少，水力效率降低。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种具有抗腐蚀导叶的叶轮机，其能够通过控制导叶包角和导叶数量，来控制单片导叶上的过流量，减少导叶包角和导叶数目不匹配而带来的机组振动问题，从而增强导叶的抗腐蚀能力。
本实用新型的实施例是这样实现的：
一种具有抗腐蚀导叶的叶轮机，该叶轮机包括导叶盘、偏心平板导叶、隔离柱和副活动导叶，副活动导叶设置在导叶盘的轮毂外侧，隔离柱设置在偏心平板导叶和副活动导叶之间，隔离柱上设置有镂空，隔离柱围绕成环形，偏心平板导叶设置在隔离柱上，偏心平板导叶的数量与偏心平板导叶的包角度数的乘积控制在650-780°，偏心平板导叶的包角度数控制在90-140°，副活动导叶的数量和副活动导叶的包角度数控制在650-780°，副活动导叶的包角度数控制在90-140°，偏心平板导叶的安放角和副活动导叶的安放角相同。
在本实用新型较佳的实施例中，上述偏心平板导叶呈不规则四边形，偏心平板导叶包括平板导叶轴心和偏心平板导叶轴心，平板导叶轴心和偏心平板导叶轴心都处于偏心平板导叶的中轴线上，平板导叶轴心设置在中轴线的中心位置，偏心平板轴心距离平板导叶轴心的长度为固定值。
在本实用新型较佳的实施例中，上述偏心平板导叶包括支撑板，偏心平板导叶内设置有空腔，支撑板设置在空腔中，支撑板的横截面为蜂窝状。
在本实用新型较佳的实施例中，上述导叶盘包括自吸孔，自吸孔设置在导叶盘的边缘处。
在本实用新型较佳的实施例中，上述隔离柱包括偏心平板导叶驱动件，偏心平板导叶驱动件设置在隔离柱的顶部，偏心平板导叶驱动件与偏心平板导叶连接。
在本实用新型较佳的实施例中，上述偏心平板驱动件包括导叶轴、主驱动件和从驱动件，主驱动件与隔离柱连接，主驱动件与从驱动件之间通过转轴连接，从驱动件与导叶轴连接，导叶轴贯穿偏心平板导叶。
在本实用新型较佳的实施例中，上述副活动导叶为翼形导叶，副活动导叶包括出水槽，出水槽设置在副活动导叶的出水边上。
在本实用新型较佳的实施例中，上述偏心平板导叶的轴径小于平板导叶的轴径。
在本实用新型较佳的实施例中，上述偏心平板导叶还包括径向导叶调节器，径向导叶调节器设置在导叶轴和偏心平板导叶的连接处。
在本实用新型较佳的实施例中，上述径向导叶调节器包括中心定位销和滑动定位销，中心定位销插入偏心平板导叶中，滑动定位销与中心定位销连接，滑动定位销与中心定位销垂直。
本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型中的叶轮机采用偏心平板导叶，偏心平板导叶在打开和闭合时，偏心平板导叶的偏心平板轴心会围绕平板导叶轴心旋转，使得偏心平板导叶在打开和闭合时更加方便；在偏心平板导叶内还设置有副活动导叶，副活动导叶利用的是冲击偏心平板导叶后的水流，增加水流的利用率，副活动导叶采用翼形导叶，更适用于小流量的水轮冲击；将偏心平板导叶的数量和偏心平板导叶的包角度数的乘积控制在650-780°之间，并且将包角度数控制在90-140°之间，随着导叶包角增大，在相同的流量下，泵扬程降低，当导叶包角在130°时，泵的效率最高，并且导叶包角度数和导叶数量控制在650-780°之间，以减少水轮机导叶和包角不匹配导致机组振动的情况，从而加强水轮机的结构强度，增加导叶的抗腐蚀能力。
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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例的偏心平板导叶打开时的示意图。
图标：101-导叶盘；102-偏心平板导叶；103-隔离柱；104-副活动导叶；A-包角；C-偏心平板导叶轴心；B-平板导叶轴心；105-自吸孔；106-偏心平板导叶驱动件。
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，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
第一实施例
请参见图1，本实施例提供一种具有抗腐蚀导叶的叶轮机，该叶轮机包括导叶盘101、偏心平板导叶102、隔离柱103和副活动导叶104，副活动导叶104设置在导叶盘101的轮毂外侧，副活动导叶104利用偏心平板导叶102使用过的水流，此水流的冲击力不如在偏心平板导叶102处的冲击力，使用翼形导叶的副活动导叶104，将剩余的水流再次利用起来，增加水流能量的利用率。
隔离柱103设置在偏心平板导叶102和副活动导叶104之间，隔离柱103上设置有镂空，镂空用于水流过水都副活动导叶104区域；隔离柱103围绕成环形，偏心平板导叶102设置在隔离柱103上。
偏心平板导叶102的数量与偏心平板导叶102的包角A度数的乘积控制在650-780°，偏心平板导叶102的包角A度数控制在90-140°，副活动导叶104的数量和副活动导叶104的包角A度数控制在650-780°，副活动导叶104的包角A度数控制在90-140°，偏心平板导叶102的安放角和副活动导叶104的安放角相同。由于导叶数量和导叶包角A之间的匹配在水轮机应用上十分重要，将偏心平板导叶102的数量和偏心平板导叶102的包角A度数的乘积控制在650-780°之间，并且将包角A度数控制在90-140°之间，随着导叶包角A增大，在相同的流量下，泵扬程降低，当导叶包角A在130°时，泵的效率最高，并且导叶包角A度数和导叶数量控制在650-780°之间，以减少水轮机导叶和包角A不匹配导致机组振动的情况，从而加强水轮机的结构强度，增加导叶的抗腐蚀能力。
在本实用新型较佳的实施例中，上述偏心平板导叶102呈不规则四边形，偏心平板导叶102包括平板导叶轴心B和偏心平板导叶轴心C，平板导叶轴心B和偏心平板导叶轴心C都处于偏心平板导叶102的中轴线上，平板导叶轴心B设置在中轴线的中心位置，偏心平板轴心距离平板导叶轴心B的长度为固定值。本实用新型中的偏心平板导叶轴心C和平板导叶轴心B的距离是固定不变的，偏心平板导叶轴心C能够围绕平板导叶轴心B做圆周运动，使得偏心平板导叶102在打开和关闭时能够更舒畅，偏心平板导叶102之间不会产生导叶隆起的情况。
在本实用新型较佳的实施例中，上述偏心平板导叶102包括支撑板，偏心平板导叶102内设置有空腔，支撑板设置在空腔中，支撑板的横截面为蜂窝状。在偏心平板导叶102内部设置蜂窝状的支撑板，支撑板不仅可以减少水流冲击平板导叶的声音，减少导叶重量，还可以给平板导叶起支撑作用。
在本实用新型较佳的实施例中，上述导叶盘101包括自吸孔105，自吸孔105设置在导叶盘101的边缘处。在导叶盘101上设置过水孔，便于导叶盘101排水，并且能够增加导叶的自吸能力。
在本实用新型较佳的实施例中，上述隔离柱103包括偏心平板导叶驱动件106，偏心平板导叶驱动件106设置在隔离柱103的顶部，偏心平板导叶驱动件106与偏心平板导叶102连接。
在本实用新型较佳的实施例中，上述偏心平板驱动件包括导叶轴、主驱动件和从驱动件，主驱动件与隔离柱103连接，主驱动件与从驱动件之间通过转轴连接，从驱动件与导叶轴连接，导叶轴贯穿偏心平板导叶102。在平板导叶与叶轮机叶轮连接处通过驱动件连接，方便控制平板导叶的偏转角度。
在本实用新型较佳的实施例中，上述副活动导叶104为翼形导叶，副活动导叶104包括出水槽，出水槽设置在副活动导叶104的出水边上。在副活动导叶104的出水边上设置出水槽，由于水压力面对在副活动导叶104上会产生不稳定的力矩脉动，在出水边上设置出水槽，降低水压力在导叶上的压力强度，由此改善水轮机的水力性能。
在本实用新型较佳的实施例中，上述偏心平板导叶102的轴径小于平板导叶的轴径。针对高水头反击式水轮机导水机构的设计中活动导叶的高度较小，为满足活动导叶轴径处的强度，导叶轴径往往大于导叶体厚度。但是在导叶体的两端面形成了一个很大的过渡区域，使水流在流经活动导叶时的流动变成先收缩后再扩散，不仅给设计、制造带来一定的难度，同时也严重影响了水流在绕流导叶体时的流态，加大了活动导叶处的水力损失，对导叶体、底环、顶盖形成了更加严重的空蚀破坏。因此将偏心平板导叶102的轴径小于欧版导叶轴径。
在本实用新型较佳的实施例中，上述偏心平板导叶102还包括径向导叶调节器，径向导叶调节器设置在导叶轴和偏心平板导叶102的连接处。本实用新型在偏心平板导叶102上设置径向导叶调节器，通过调节径向导叶调节器，解决进口介质流动的均匀性，同时导叶的偏转也能够得到进一步改善，这也就提高了介质的流动效率和均匀性，提高机组的运行效率。
在本实用新型较佳的实施例中，上述径向导叶调节器包括中心定位销和滑动定位销，中心定位销插入偏心平板导叶102中，滑动定位销与中心定位销连接，滑动定位销与中心定位销垂直。
综上所述，本实用新型中的叶轮机采用偏心平板导叶102，偏心平板导叶102在打开和闭合时，偏心平板导叶102的偏心平板轴心会围绕平板导叶轴心B旋转，使得偏心平板导叶102在打开和闭合时更加方便；在偏心平板导叶102内还设置有副活动导叶104，副活动导叶104利用的是冲击偏心平板导叶102后的水流，增加水流的利用率，副活动导叶104采用翼形导叶，更适用于小流量的水轮冲击；将偏心平板导叶102的数量和偏心平板导叶102的包角A度数的乘积控制在650-780°之间，并且将包角A度数控制在90-140°之间，随着导叶包角A增大，在相同的流量下，泵扬程降低，当导叶包角A在130°时，泵的效率最高，并且导叶包角A度数和导叶数量控制在650-780°之间，以减少水轮机导叶和包角A不匹配导致机组振动的情况，从而加强水轮机的结构强度，增加导叶的抗腐蚀能力。
本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。应理解，说明书中的实施例可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。公开的具体结构和功能细节不应当作限定解释，仅仅是教导本领域技术人员以多种形式实施本实用新型的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本实用新型的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。
以上所述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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。