整装冲击立式高效水轮发电机组的制作方法_2

文档序号:9991194阅读:来源:国知局
定在发电机壳体内。此外,上下支承结构还能承受发电机转动部分的机械不平衡力和电磁不平衡力,维持发电机主轴在轴承间隙范围内稳定运行。
[0012]本实用新型的支承结构包括设置在冲击式水轮机机体内的辅助支承结构,辅助支承结构与延伸至冲击式水轮机机体内发电机主轴的主轴支架联接。辅助支承结构不仅可以进一步使发电机主轴稳定保持在主轴支架上,还可以约束冲击式水轮机转轮在允许的径向范围内摆动,使得冲击式水轮发电机组能够稳定运行。当然,辅助支承结构不是必备的,可以根据不同发电机组的不同强度要求等实际情况的需要决定是否配备辅助支承结构来进一步稳定冲击式水轮发电机组。
[0013]本实用新型具有如下优点:1、结构紧凑、占地小、成本低;2、运输、安装、检修方便;3、水头损失小、效率高;4、进水管路布局简单、限制小;5、结构技术简单可靠、延伸产品丰富;6、适用所有类型的冲击式水轮发电机组。
【附图说明】
[0014]图1为现有技术:一种分散型冲击卧式水轮机组的主视结构示意图;
[0015]图2为现有技术:一种分散型冲击卧式水轮机组的俯视结构示意图;
[0016]图3为现有技术:一种分散型冲击卧式水轮机组的左视结构示意图;
[0017]图4为现有技术:一种分散型冲击卧式水轮机组的水流图示意图;
[0018]图5为本实用新型水轮发电机组的主视结构示意图;
[0019]图6为本实用新型水轮机体为方形结构的俯视结构示意图;
[0020]图7为本实用新型水轮机体为圆形结构的俯视结构示意图;
[0021]图8为为本实用新型水轮发电机组的水流图示意图;
[0022]附图标记说明:
[0023]1、整装冲击立式高效水轮发电机组;
[0024]2、冲击式水轮机;21、转轮;
[0025]3、发电机;31、主轴;
[0026]4、进水管阀;41、喷水弯管;42、进水管路;
[0027]5、尾水机坑;
[0028]6、喷嘴机构;
[0029]7、支承结构;71、上支承结构;72、下支承结构;73、辅助支承结构。
【具体实施方式】
[0030]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0031]本实用新型中所述的尾水机坑5指的是用于收集冲击式水轮机2后的流体的管道或隧道等排水系统开口处。
[0032]请参阅图5至图8,整装冲击立式高效水轮发电机组I包括冲击式水轮机2、发电机3、进水管阀4和尾水机坑5,发电机3和冲击式水轮机2在垂直方向上布置,冲击式水轮机2位于发电机3之下和尾水机坑5之上,进水管阀4由喷嘴机构6与冲击式水轮机2连通,喷嘴机构6位于水轮机转轮21 —侧,并且喷嘴机构6的流体喷射方向朝向水轮机转轮21的水斗,发电机的主轴31延伸入冲击式水轮机2机体中并作为水轮机转轮主轴31与转轮21装配结合联动。采用以上设计,一方面,由于垂直方向布置发电机组取消了弹性联轴器,直接由发电机主轴31延伸入冲击式水轮机2中并作为水轮机转轮主轴31与转轮21装配结合联动,使得发电机3与冲击式水轮机2由传统上的分离连接变为紧凑连接,从而减少传动部件,提高传动效率,同时,由于结构简单,使得水轮发电机组的后续运行维护以及检修成本大幅度减少。当然,发电机3、冲击式水轮机2和尾水机坑5的连接可以是可拆卸的,方便维护与维修。另一方面,冲击式水轮机2、发电机3和尾水机坑5均处于垂直方向上,且只有尾水机坑5布置在地面下,冲击式水轮机2和发电机3均在尾水机坑5上方,不会占用地面,这样,使得发电机组的占地面积至少缩小二分之一以上。此外,冲击式水轮机2、发电机3和尾水机坑5垂直方向紧凑连接,减少了中间传动环节,有效的减少了易损件的使用,使得水轮发电机组可在工厂内整体装配、调试完成后,直接运至电站厂房定位安装便可投入使用,省工省力省钱。另外,由于易损件使用量较少,使得后续设备维护要求降低、费用减少。喷嘴机构6位于冲击式水轮机转轮21的一侧,并且流体喷射方向朝向冲击式水轮机转轮21带分瓣的转轮水斗,这样,在使用的时候,高速流体冲击转轮水斗后,向两边折射而出,并在重力的作用下,流体能够迅速流入尾水机坑5,不会残留在冲击式水轮机2上。为了保证能够达到最好的发电效果,喷嘴机构6可以根据水轮机转轮21或其他因素进行调整方向,当然,喷嘴机构6喷射流体的喷射速度和喷射量也是可以根据实际情况需要进行调整。发电机主轴31延伸入冲击式水轮机2中并作为水轮机转轮主轴31与转轮21装配结合联动,即冲击式水轮机2与发电机3共用一个主轴31,不存在中间联轴器传动环节。这样,使得发电机组结构紧凑简单,布置合理,能够有效减少发电机组的占地面积,极大的降低了厂房投资成本。当然,冲击式水轮机2与发电机主轴的联接可以是一体联接,也可以是可拆卸联接,当冲击式水轮机2与发电机3为可拆卸联接时,冲击式水轮机2的可以根据实际作业的需要,在发电机的主轴31上移动,调整到最合适的位置。具体在安装的时候,将已在工厂整体装配、调试完成好的发电机组整机,直接运至电站厂房,安装固定在事先已经搭建好的尾水机坑5上,连接进水管阀4和喷嘴机构6便可投入使用。
[0033]本实用新型的进水管阀4包括喷水弯管41和进水管路42,喷水弯管41的出水口通过喷嘴机构6与冲击式水轮机2连通,喷水弯管41的进水口与进水管路42连通,喷水弯管41出水口的出水方向与进水口的进水方向之间夹角小于45°。最佳的,本实用新型的喷水弯管41出水口的出水方向与进水口的进水方向之间夹角为22.5°。目前市场上的水轮发电机组多采用90°或45°的喷水弯管41,但对于高速水流来说,喷水弯管41的角度会直接影响水压大小以及喷射速度(水高速流动时,水的动能克服管壁的阻力做功,消耗水的动能,从而对水压造成损失),喷水弯管41角度越大,对水压的损失会越大。本实用新型中,不使用传统的90°或45°的喷水弯管41,而采用出水口的出水方向与进水口的进水方向之间夹角小于45°的喷水弯管41替代,采用这种设计,避免了在喷水弯管41和进水管路42中使用大角度的弯头设计,能够有效的减少高速水流至少75%的弯头损失,提高了水能利用效率。此外,传统的进水管阀4在进入厂房后的进水管路中需经至少90°或45°的进水弯管,再经至少90°或45°喷水弯管41后到达喷嘴机构6,中间需要通过伸缩节连接或法兰连接将两个管道形成一个整体,其密封性和抗冲击能力容易受环境的影响。而本实用新型由于只需要一个喷水弯管41,且弯管夹角小于45°,该喷水弯管41可以一体成型,避免了通过伸缩节连接或法兰连接的喷水弯道在高水压高流速的冲击下,连接处发生变形或渗漏的情况,有效的保证了喷水弯道的密封性和寿命。优选的,喷水弯管41出水口的出水方向与进水口的进水方向之间水平面夹角小于45°,在具体的给水过程中,高速水流经过进水管路42,到达喷水弯管41后,在喷水弯管41处将高速水流供给喷嘴机构6,喷嘴机构6将高速水流以水平方式冲击喷射在水轮机转轮21带分瓣的转轮水斗上,实现转轮21的转动。
[0034]本实用新型的喷水弯管41的进水口的进水方向为水平进水,喷水弯管41的出水口的出水方向与喷嘴机构6朝向水轮机转轮21的喷射方向一致。采用最简单的喷水弯管41进出水,既不会对高速水流造成损失,也能够最有效的保证水能的利用效率;此外,喷水弯管41的出水口的出水方向与喷嘴机构6朝向水轮机转轮21的喷射方向一致,这样,在使用的时候,可以通过调整喷水弯管41的方向实现控制喷嘴机构6的方向。当然,喷水弯管41的进水口的进水方向不限于水平进水,可以根据实际情况的需要调整高速水流的进水角度,只要能够使发电机组达到最好的发电效果。此外,喷水弯管41的出水口的出水方向与喷嘴机构6朝向水轮机转轮21的喷射方向也不限定必须一致,可以根据实际情况进行设置。
[0035]本实用新型的喷水弯管41出水口的出水方向与进水口
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