一种转速可调节的水轮机的制作方法

本实用新型涉及水轮机技术领域，特别是一种转速可调节的水轮机。

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。在水电站中往往设置很多进水口，然后在每个进水口配有发电机，但是机械都有出故障的时候，所以当发电机出现故障时，相对应的进水口就没有用了，就损失了此处水的能量。

水轮机的发电是通过水流的冲力推动转轮进行旋转，现有的水轮机转轮的转速大多没法调节，当水流较缓时转轮转速慢，发电少，不够使用，当水流较大时转轮转速过快，发电过多，没法储存电力，故十分需要一种转速可调节的水轮机。

技术实现要素：

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。

鉴于上述和/或现有的水轮机中存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型所要解决的问题在于如何解决水轮机转速不可调节。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：送水管道，包括与所述送水管道连接的喷管，所述喷管包括与所述送水管道可拆卸连接的喷管后段、与所述喷管后段配合的喷管前段，以及设置于所述喷管内的调节球，所述调节球上设置有调节孔，所述调节孔直径与所述喷管后段直径相同；旋转单元，包括主轴、与所述主轴连接的转轮、设置于所述转轮侧面并与其可拆卸配合的扇叶。

作为本实用新型所述转速可调节的水轮机的一种优选方案，其中：所述调节球还包括竖直设置于上下两端的调节轴，所述喷管后段和所述喷管前段配合面均设置有与所述调节轴配合的半圆凹槽。

作为本实用新型所述转速可调节的水轮机的一种优选方案，其中：所述送水管道还包括电机组件，所述电机组件包括与所述调节轴配合的电机、支撑所述电机的支撑架，以及将所述电机包裹在内的电机壳，所述支撑架的底端固定于所述喷管上。

作为本实用新型所述转速可调节的水轮机的一种优选方案，其中：所述调节球上端的所述调节轴上设置有齿轮，所述电机上设置有与所述齿轮配合的蜗杆。

作为本实用新型所述转速可调节的水轮机的一种优选方案，其中：所述扇叶包括与所述转轮配合的连接部，以及受冲部，所述受冲部任一竖直截面均为弯折形，所述受冲部任一横截面均为弯折形。

作为本实用新型所述转速可调节的水轮机的一种优选方案，其中：所述转轮侧面设置有第一凹槽，所述第一凹槽任一横截面为“土”字型，所述连接部与所述第一凹槽配合。

作为本实用新型所述转速可调节的水轮机的一种优选方案，其中：所述旋转单元还包括限位环，其内侧面设置有螺纹，所述转轮设置有与所述限位环配合的环型凹槽；所述连接部上端面设置有第二凹槽，所述环型凹槽压在所述第二凹槽上。

作为本实用新型所述转速可调节的水轮机的一种优选方案，其中：所述喷管设置有多个，每一个所述喷管均指向所述扇叶的外侧。

作为本实用新型所述转速可调节的水轮机的一种优选方案，其中：所述喷管的倾斜方向与水流方向相同。

作为本实用新型所述转速可调节的水轮机的一种优选方案，其中：所述喷管前段的喷嘴为圆形，并且其直径小于所述喷管的直径。

本实用新型有益效果为通过调节球和电机的设置，可控制水轮机自动调节喷管喷出的水流大小，以此调节电机转速，使水轮机的使用更加灵活，水轮机扇叶可装配，便于运输。

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为实例1中转速可调节的水轮机的俯视图。

图2为实例2中转速可调节的水轮机的喷管爆炸图。

图3为实例2中转速可调节的水轮机的调节轴和电机组件配合图。

图4为实例2中转速可调节的水轮机的喷管和电机组件结构图。

图5为实例2中转速可调节的水轮机的扇叶结构图。

图6为实例2中转速可调节的水轮机的旋转单元结构图。

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。

实施例1

参照图1，为本实用新型第一个实施例，该实施例提供了一种转速可调节的水轮机，转速可调节的水轮机包括送水管道100和旋转单元200，送水管道100引导水流冲击旋转单元200的扇叶203，旋转单元200通过使主轴201与发电机相连进行发电。

具体的，送水管道100包括与所述送水管道100连接的喷管101，所述喷管101包括与所述送水管道100可拆卸连接的喷管后段101a、与所述喷管后段101a配合的喷管前段101b，以及设置于所述喷管101内的调节球101c，所述调节球101c上设置有调节孔101c-1，所述调节孔101c-1直径与所述喷管后段101a直径相同。水管道100上设置有与喷管后段101a连接的法兰，通过螺栓连接对喷管101进行固定，喷管后段101a和喷管前段101b之间采用螺栓连接，调节球101c设置在喷管后段101a和喷管前段101b之间，所述调节孔101c-1直径与所述喷管后段101a直径相同的作用是便于水流通过，不会对水流进行阻挡，并且将调节球101c水平旋转90度后，调节球101c的侧壁会完全将喷管后段101a的水流通道阻断，使水流无法通过。进一步的，所述喷管101设置有多个，每一个所述喷管101均指向所述扇叶203的外侧，并且所述喷管101的倾斜方向与水流方向相同，即喷管101顺着水流设置，使水流更容易流通。本实施例中喷管101设置有三个，两两之间的间隔为120度，喷管前段101b的喷嘴101b-1为圆形，并且其直径小于所述喷管101的直径，具体大小需要根据水流速度及所需发电效率进行定制，流量一定的情况下，喷嘴101b-1越小，水流冲击力越大，冲击扇叶203后，转轮202转速越快，发电效率越高。

旋转单元200，包括主轴201、与所述主轴201连接的转轮202、设置于所述转轮202侧面并与其可拆卸配合的扇叶203，旋转单元200设置在送水管道100中间，主轴201与发电机进行连接，扇叶203采用插接的方式与转轮202连接，用螺钉对扇叶203进行固定。

综上，旋转单元200设置于送水管道100中间，扇叶203固定在转轮202上，主轴201一端与转轮202固定连接，另一端与发电机配合，送水管道100与多个喷管101螺栓连接，每一个喷管101均指向所述扇叶203的外侧，喷管101的喷管前段101b和喷管后段101a采用螺钉连接，并且两者之间设置有调节球101c，调节球101c上设置有直径与喷管后段101a直径相同调节孔101c-1。

在安装时，先将扇叶203安装在转轮202上，用螺钉一一将扇叶203固定，然后将装配好的喷管101安装在送水管道100上，在使用时，送水管道100引导水流通过喷管101冲击在扇叶203上，通过调节球101c对水流大小进行调节，扇叶203带动转轮202进行转动，与转轮202固定连接的主轴201与发电机进行连接发电。

实施例2

参照图2～6，为本实用新型第二个实施例，其不同于第一个实施例的是：还包括若干结构。在上一个实施例中，转速可调节的水轮机包括送水管道100和旋转单元200，送水管道100引导水流冲击旋转单元200的扇叶203，旋转单元200通过使主轴201与发电机相连进行发电。

具体的，送水管道100包括与所述送水管道100连接的喷管101，所述喷管101包括与所述送水管道100可拆卸连接的喷管后段101a、与所述喷管后段101a配合的喷管前段101b，以及设置于所述喷管101内的调节球101c，所述调节球101c上设置有调节孔101c-1，所述调节孔101c-1直径与所述喷管后段101a直径相同。水管道100上设置有与喷管后段101a连接的法兰，通过螺栓连接对喷管101进行固定，喷管后段101a和喷管前段101b之间采用螺栓连接，调节球101c设置在喷管后段101a和喷管前段101b之间，所述调节孔101c-1直径与所述喷管后段101a直径相同的作用是便于水流通过，不会对水流进行阻挡，并且将调节球101c水平旋转90度后，调节球101c的侧壁会完全将喷管后段101a的水流通道阻断，使水流无法通过。进一步的，所述喷管101设置有多个，每一个所述喷管101均指向所述扇叶203的外侧，并且所述喷管101的倾斜方向与水流方向相同，即喷管101顺着水流设置，使水流更容易流通。本实施例中喷管101设置有三个，两两之间的间隔为120度，喷管前段101b的喷嘴101b-1为圆形，并且其直径小于所述喷管101的直径，具体大小需要根据水流速度及所需发电效率进行定制，流量一定的情况下，喷嘴101b-1越小，水流冲击力越大，冲击扇叶203后，转轮202转速越快，发电效率越高。

旋转单元200，包括主轴201、与所述主轴201连接的转轮202、设置于所述转轮202侧面并与其可拆卸配合的扇叶203，旋转单元200设置在送水管道100中间，主轴201与发电机进行连接，扇叶203采用插接的方式与转轮202连接，用螺钉对扇叶203进行固定。

进一步的，所述调节球101c还包括竖直设置于上下两端的调节轴101c-2，所述喷管后段101a和所述喷管前段101b配合面均设置有与所述调节轴101c-2配合的半圆凹槽101a-1。所述送水管道100还包括电机组件102，所述电机组件102包括与所述调节轴101c-2配合的电机102a、支撑所述电机102a的支撑架102b，以及将所述电机102a包裹在内的电机壳102c，所述支撑架102b的底端固定于所述喷管101上，所述调节球101c上端的所述调节轴101c-2上设置有齿轮101c-21，所述电机102a上设置有与所述齿轮101c-21配合的蜗杆102a-1。

进一步的，所述扇叶203包括与所述转轮202配合的连接部203a，以及受冲部203b，所述受冲部203b任一竖直截面均为弯折形，所述受冲部203b任一横截面均为弯折形，扇叶203的受冲部203b中间位置下凹，其外端向前弯折，即当水流冲击扇叶203时，受冲部203b的外端会更好的承接水流，而其中间凹下去的部分可以充分利用水流的冲击力。

进一步的，所述转轮202侧面设置有第一凹槽202a，所述第一凹槽202a任一横截面为“土”字型，所述连接部203a与所述第一凹槽202a配合，设置为“土”字型的原因是这样设置扇叶203与转轮202之间的连接更为紧密，并且在设置限位环204时，更加容易将扇叶203进行固定。需要注意的是，第一凹槽202a并未将转轮202贯通，即扇叶203的连接部203a插入第一凹槽202a时，其底端是已经进行限位的，故只需要通过限位环204将其上端进行限位就可以将扇叶203固定。

进一步的，所述旋转单元200还包括限位环204，其内侧面设置有螺纹，所述转轮202设置有与所述限位环204配合的环型凹槽202b；所述连接部203a上端面设置有第二凹槽203a-1，所述环型凹槽202b压在所述第二凹槽203a-1上。限位环204的设置可以一步将所有的扇叶203全部进行固定，更加便于拆卸或者安装，节省时间，而且通过“土”字型的第一凹槽202a和限位环204，完全不用担心连接不牢固以致发生危险。

综上，旋转单元200设置于送水管道100中间，扇叶203插接在转轮202上，通过限位环204进行固定，主轴201一端与转轮202固定连接，另一端与发电机配合，送水管道100与多个喷管101螺栓连接，每一个喷管101均指向所述扇叶203的外侧，喷管101的喷管前段101b和喷管后段101a采用螺钉连接，并且两者之间设置有调节球101c，调节球101c上设置有直径与喷管后段101a直径相同调节孔101c-1。

在安装时，先将扇叶203安装在转轮202上，用限位环204将扇叶203固定，然后将装配好的喷管101安装在送水管道100上，在使用时，送水管道100引导水流通过喷管101冲击在扇叶203上，通过调节球101c对水流大小进行调节，扇叶203带动转轮202进行转动，与转轮202固定连接的主轴201与发电机进行连接发电。

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。