专利名称：轴流式水轮机新型转轮的制作方法
技术领域：
轴流式水轮机新型转轮技术领域轴流式水轮机新型转轮属于水轮机制造领域技术。
背景技术：
经过长期技术发展，轴流式水轮机已基本定型，但是转轮的片翼型的微小改进可能对水轮机效率和稳定性产生较大影响。近几年来，国内大、中型水轮发电机组招标对轴流式水轮机转轮的稳定性和空化性能提出了特殊的要求。要求在提高过流能力的同时都具有优良的空化性能指标，最大可能的减小叶片的空化磨损，延长电站机组的检修周期，从而获得更大的经济效益。现有的轴流式转轮叶片一般为常规叶片。常规叶片俯视图如图2所示，在叶片最大转角时其进水边(4)都高于球形转轮室(1)和一个球形轮毂C3)球形部分的最大高度， 同时其出水边5都低于球形转轮室(1)和一个球形轮毂C3)球形部分的最低高度。发明内容本实用新型的目的在于公开一种最大限度的减小间隙空化，在提高稳定性的同时达到减少叶片间隙空化磨损的轴流式水轮机新型转轮。本实用新型的技术方案为一种轴流式水轮机新型转轮，包括一个球形转轮室、一个球形轮毂和若干个连接在轮毂上并且和转轮室之间的间隙很小的曲面叶片，曲面叶片能够在球形轮毂上绕叶片的轴线旋转，而且具有一定的转角范围，每一叶片均有一正对水轮机上游导流机构的进水边和正对水轮机下游的出水边，叶片位于最大转角的进水边靠近球形转轮室的A点低于球形转轮室球形部分的最高点，叶片的进水边靠近球形轮毂的D点低于球形轮毂球形部分的最高点， 叶片的出水边靠近球形转轮室的B点高于球形转轮室球形部分的最低点，出水边靠近球形轮毂的C点高于球形轮毂球形部分的最低点。本实用新型涉及的主要部位为转轮叶片进水边，通过改变进水边形状降低两个端点的高度达到入流间隙最小，实现最大限度的减小间隙空化，在提高稳定性的同时达到减少叶片间隙空化磨损；其次为转轮叶片出水边，通过改变进水边形状提高两个端点的高度达到出流间隙最小。本实用新型会使轴流式水轮机在以下方面获益。1水轮机磨损通过改变叶片进水边形状降低两个端点的高度达到入流间隙最小，实现最大限度的减小间隙空化，在提高稳定性的同时达到减少叶片间隙空化磨损；其次为转轮叶片出水边，通过改变进水边形状提高两个端点的高度达到出流间隙最小，实现最大限度的减小间隙空化，在提高稳定性的同时达到减少叶片间隙空化磨损。最大可能的减小叶片的空化磨损，延长电站机组的检修周期，从而使电站获得更大的经济效益。2水轮机过流能力叶片的轴面进水边A、D与轴面出水边B、C流线弧长与公称直径Φ的比减小，相当于缩短叶片，增加过流空间，提高了水轮机的过流能力。从而提高电站汛期发电能力。3水轮机稳定性实践表明转轮出口环量与尾水管压力脉动，有直接的关系，是衡量水轮机稳定性的重要指标。通过叶片的出水边形状改变，控制在偏离最优工况时转轮出口的环量分布，从根本上避免能量聚集，实现降低尾水管内的压力脉动，提高机组运行的稳定性。
图1轴流式水轮机新型转轮装配图图2轴流式水轮机常规转轮叶片俯视图图3轴流式水轮机新转轮叶片最大转角轴面示意图图4轴流式水轮机新型转轮叶片俯视图
具体实施方式
如图1所示，一种轴流式水轮机新型转轮，包括一个球形转轮室、一个球形轮毂3 和若干个连接在轮毂3上并且和转轮室1之间的间隙很小的曲面叶片2，曲面叶片2能够在球形轮毂3上绕叶片的轴线旋转，而且具有一定的转角范围，每一叶片均有一正对水轮机上游导流机构的进水边4和正对水轮机下游的出水边5。叶片相关点的定义及其特征如图3所示点A为叶片进水边4在转轮室1方向的端点，点B为叶片出水边5在转轮室1方向的端点，点C为叶片出水边5与轮毂3的交点， 点D为叶片进水边4与轮毂3的交点，线AD为叶片的进水边4，线BC为叶片的出水边5。如图4所示，叶片2位于最大转角的进水边4靠近球形转轮室1的A点低于球形转轮室1球形部分的最高点，叶片2的进水边4靠近球形轮毂3的D点低于球形轮毂3球形部分的最高点，叶片2的出水边5靠近球形转轮室1的B点高于球形转轮室1球形部分的最低点，出水边5靠近球形轮毂3的C点高于球形轮毂3球形部分的最低点。实用新型叶片的数量范围5 6个。
权利要求1.一种轴流式水轮机新型转轮，包括一个球形转轮室(1)、一个球形轮毂C3)和若干个连接在轮毂⑶上并且和转轮室⑴之间的间隙很小的曲面叶片0)，曲面叶片(2)能够在球形轮毂(3)上绕叶片的轴线旋转，而且具有一定的转角范围，每一叶片均有一正对水轮机上游导流机构的进水边(4)和正对水轮机下游的出水边(5)，其特征是叶片(2)位于最大转角的进水边(4)靠近球形转轮室(1)的A点低于球形转轮室(1)球形部分的最高点， 叶片O)的进水边(4)靠近球形轮毂(3)的D点低于球形轮毂(3)球形部分的最高点，叶片O)的出水边( 靠近球形转轮室(1)的B点高于球形转轮室(1)球形部分的最低点， 出水边( 靠近球形轮毂(3)的C点高于球形轮毂C3)球形部分的最低点。
2.根据权利要求1所述的一种轴流式水轮机新型转轮，其特征是所述的叶片的数量范围5 6个。
专利摘要本实用新型涉及一种轴流式水轮机新型转轮，包括一个球形转轮室、一个球形轮毂和若干个连接在轮毂上并且和转轮室之间的间隙很小的曲面叶片，曲面叶片能够在球形轮毂上绕叶片的轴线旋转，而且具有一定的转角范围。叶片在最大转角时，采用特殊的进水边和出水边实现降低叶片间隙空化磨损，提高了水轮机的过流能力，改善转轮内流态，提高机组运行的稳定性。
文档编号F03B3/04GK202194767SQ201120229639
公开日2012年4月18日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者刘万江, 刘斌, 刘昌栋, 覃大清, 韩秀丽, 魏显著 申请人:哈尔滨电机厂有限责任公司