水轮机叶轮及其应用该叶轮的水轮机系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及水轮机叶轮及其应用该叶轮的水轮机系统。该水轮机叶轮，包括叶轮本体，所述的叶轮本体包括定位盘和若干个间隔固定在定位盘上的叶片，叶片包括平行于定位盘轴线的导向片、位于导向片两侧的挡片，叶片断面呈“凹”字形，一个叶片的导向片倾斜的位于相邻叶片的挡片之间，一个叶片的导向片的下端与相邻叶片的导向片抵接，一个叶片的导向片与相邻的叶片构成凹腔。本实用新型具有能够有效地利用流经叶片的水流的势能、对水流充分利用、增大水流利用率等有益效果。
【专利说明】水轮机叶轮及其应用该叶轮的水轮机系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发电设备，尤其是涉及一种水轮机叶片及其应用该叶片的水轮机系统。
【背景技术】
[0002]现有的水力发电机中的水轮机叶片采用弯曲的流线型，利用弯曲的叶片对水的阻力实现叶片围绕定位盘旋转，进而实现水轮机运转。但这类流线型的叶片对水的阻力较小，流经叶片的水流中大部分水由叶片侧面的空隙流走，无法得到充分的利用，导致水流的势能利用率较低。
实用新型内容
[0003]本实用新型主要是针对上述问题，提供一种能够有效地利用流经叶片的水流的势能、对水流充分利用、增大水流利用率的水轮机叶片及其应用该叶片的水轮机系统。
[0004]本实用新型的目的主要是通过下述方案得以实现的:一种水轮机叶轮，包括叶轮本体，所述的叶轮本体包括定位盘和若干个间隔固定在定位盘上的叶片，定位盘的轴线水平设置，叶片包括平行于定位盘轴线的导向片、位于导向片两侧的挡片，叶片断面呈“凹”字形，一个叶片的导向片倾斜的位于相邻叶片的挡片之间，一个叶片的导向片的下端与相邻叶片的导向片抵接，一个叶片的导向片与相邻的叶片构成凹腔。叶轮本体包括定位盘和叶片，叶片均匀围绕定位盘的轴线并与定位盘固定连接，定位盘的轴线水平设置，即叶轮本体立式设置使用。叶片包括平行于定位盘轴线的导向片和位于导向片两侧的挡片，使叶片断面呈“凹”字形，当叶片均匀分布时，一个叶片的导向片倾斜的位于相邻叶片的两个挡片之间，而且这个叶片的导向片的下端与相邻叶片的导向片抵接，此时，这个叶片的导向片与相邻的叶片构成一个凹腔。当水流经过叶片时，挡片将流经的水流全部导向到凹腔内，水流推动导向片移动，使整个叶片旋转。流经叶片的水流大部分被挡片导向到凹腔内，凹腔能够起到蓄水作用，充分利用水流的势能，将这部分势能转化成机械能和电能，增大水流与叶片的接触，提高水流利用率。叶轮本体同轴设置齿轮，利用叶轮本体的旋转带动齿轮旋转，进而转化为机械能。
[0005]作为优选，所述的一个叶片的挡片与相邻的叶片的挡片的重叠部位通过若干个定位螺栓固定连接。一个叶片的挡片与相邻的叶片的挡片的重叠部位通过若干个定位螺栓固定连接，保证每个叶片的位置保持不变，保证凹腔的大小不变，进而保证水轮机运转的连续性。
[0006]作为优选，同一个叶片上距离定位盘的最远的定位螺栓与距离定位盘最近的定位螺栓之间的连线称为定位线，距离定位盘最近的定位螺栓与导向片的上端边角处顶点之间的连线称为导向线，定位线与导向线之间的夹角为43° -47°。同一个叶片上距离定位盘的最远的定位螺栓与距离定位盘最近的定位螺栓之间的连线称为定位线，距离定位盘最近的定位螺栓与导向片的上端边角处顶点之间的连线称为导向线，定位线与导向线之间的夹角为43° -47°，保证了相邻两个叶片之间的距离，不仅能够保证叶片固定的稳定性，而且能保证凹腔的体积，增大水流利用率。
[0007]作为优选，所述的挡片呈三角形或直角梯形。
[0008]一种应用了上述的水轮机叶轮的水轮机系统，包括进水仓，进水仓内设置有至少两个叶轮本体，叶轮本体同轴设置。在进水仓内设置至少两个叶轮本体，而且叶轮本体采用同轴的并联设置，增大水流利用率。
[0009]作为优选，所述的进水仓内设置有两个叶轮本体，两个叶轮本体分别为第一叶轮和第二叶轮,进水仓的宽度与两个叶轮本体的总宽度相配合。进水仓内设置有两个叶轮本体，两个叶轮本体分别为第一叶轮和第二叶轮，进水仓的宽度与两个叶轮本体的总宽度相配合，即进入进水仓内的水都能够通过两个叶轮本体进行利用，减小进水仓与叶轮本体之间的间隙，增大水流利用率。
[0010]作为优选，所述的第一叶轮上的导向片所在平面位于第二叶轮上的两个导向片之间的二分之一处。第一叶轮上的导向片所在平面位于第二叶轮上的两个导向片之间，即第一叶轮和第二叶轮的圆周角度错开，在水流被第一叶轮导向干涉的情况下，能够被第二叶轮有效利用。
[0011]因此，本实用新型的水轮机叶片及其应用该叶片的水轮机系统具备下述优点:1、叶片包括平行于定位盘轴线的导向片和位于导向片两侧的挡片，使叶片断面呈“凹”字形，当叶片均匀分布时，一个叶片的导向片倾斜的位于相邻叶片的两个挡片之间，而且这个叶片的导向片的下端与相邻叶片的导向片抵接，此时，这个叶片的导向片与相邻的叶片构成一个凹腔，当水流经过叶片时，挡片将流经的水流全部导向到凹腔内，水流推动导向片移动，使整个叶片旋转，流经叶片的水流大部分被挡片导向到凹腔内，凹腔能够起到蓄水作用，充分利用水流的势能，将这部分势能转化成机械能和电能，增大水流与叶片的接触，提高水流利用率；2、一个叶片的挡片与相邻的叶片的挡片的重叠部位通过若干个定位螺栓固定连接，保证每个叶片的位置保持不变，保证凹腔的大小不变，进而保证水轮机运转的连续性；3、同一个叶片上距离定位盘的最远的定位螺栓与距离定位盘最近的定位螺栓之间的连线称为定位线，距离定位盘最近的定位螺栓与导向片的上端边角处顶点之间的连线称为导向线，定位线与导向线之间的夹角为43° -47°，保证了相邻两个叶片之间的距离，不仅能够保证叶片固定的稳定性，而且能保证凹腔的体积，增大水流利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图1是本实用新型中叶轮本体的一种结构示意图；
[0013]附图2是本实用新型中叶轮本体的一种立体图；
[0014]附图3是本实用新型中叶片的一种结构示意图；
[0015]附图4是附图3中A-A的剖视图；
[0016]附图5是本实用新型中叶片定位的结构示意图；
[0017]附图6是本实用新型中水轮机系统的结构示意图；
[0018]附图7是本实用新型中水轮机系统中叶轮安装的结构示意图。
[0019]图不说明:1_定位盘，2-叶片，21-导向片，22-挡片，3_定位螺检，4_齿轮，5_定位线，6-导向线，7-进水仓，8-第一叶轮，9-第二叶轮。
【具体实施方式】
[0020]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0021]实施例1:如图1、2、4所示，一种水轮机叶轮，包括叶轮本体，叶轮本体包括定位盘
I和间隔固定在定位盘上的叶片2，叶片2均匀围绕定位盘I的轴线，定位盘的轴线水平设置。叶片包括平行于定位盘轴线的导向片21、位于导向片两侧的挡片22，叶片断面呈“凹”字形，如图3所示，挡片呈直角梯形。一个叶片的导向片倾斜的位于相邻叶片的挡片之间，一个叶片的导向片的下端与相邻叶片的导向片抵接，一个叶片的导向片与相邻的叶片构成凹腔。一个叶片的挡片与相邻的叶片的挡片的重叠部位通过若干个定位螺栓3固定连接。如图5所示，同一个叶片上距离定位盘的最远的定位螺栓与距离定位盘最近的定位螺栓之间的连线称为定位线5，距离定位盘最近的定位螺栓与导向片的上端边角处顶点之间的连线称为导向线6，定位线与导向线之间的夹角为45°。
[0022]叶轮本体包括定位盘和叶片，叶片均匀围绕定位盘的轴线并与定位盘固定连接，定位盘的轴线水平设置，即叶轮本体立式设置使用。叶片包括平行于定位盘轴线的导向片和位于导向片两侧的挡片，使叶片断面呈“凹”字形，当叶片均匀分布时，一个叶片的导向片倾斜的位于相邻叶片的两个挡片之间，而且这个叶片的导向片的下端与相邻叶片的导向片抵接，此时，这个叶片的导向片与相邻的叶片构成一个凹腔。水流由叶轮本体下方朝向凹腔的方向引入，挡片将流经的水流全部导向到凹腔内，水流推动导向片移动，使整个叶片旋转，旋转方向如图2中箭头方向所示。流经叶片的水流大部分被挡片导向到凹腔内，凹腔能够起到蓄水作用，充分利用水流的势能，将这部分势能转化成机械能和电能，增大水流与叶片的接触，提高水流利用率，水流利用率增大120%。叶轮本体同轴设置齿轮4，利用叶轮本体的旋转带动齿轮旋转，进而转化为机械能。一个叶片的挡片与相邻的叶片的挡片的重叠部位通过若干个定位螺栓固定连接，保证每个叶片的位置保持不变，保证凹腔的大小不变，进而保证水轮机运转的连续性。同一个叶片上距离定位盘的最远的定位螺栓与距离定位盘最近的定位螺栓之间的连线称为定位线，距离定位盘最近的定位螺栓与导向片的上端边角处顶点之间的连线称为导向线，定位线与导向线之间的夹角为45°，保证了相邻两个叶片之间的距离，不仅能够保证叶片固定的稳定性，而且能保证凹腔的体积。
[0023]如图6所示，一种应用了上述的水轮机叶轮的水轮机系统，包括进水仓7，进水仓内设置有两个叶轮本体，叶轮本体同轴设置。两个叶轮本体分别为第一叶轮8和第二叶轮9，进水仓的宽度与两个叶轮本体的总宽度相配合。如图7所示，第一叶轮上的导向片所在平面位于第二叶轮上的两个导向片之间的二分之一处。在进水仓内设置至少两个叶轮本体，而且叶轮本体采用同轴的并联设置，增大水流利用率。进水仓内设置有两个叶轮本体，两个叶轮本体分别为第一叶轮和第二叶轮，进水仓的宽度与两个叶轮本体的总宽度相配合，即进入进水仓内的水都能够通过两个叶轮本体进行利用，减小进水仓与叶轮本体之间的间隙，增大水流利用率。第一叶轮上的导向片所在平面位于第二叶轮上的两个导向片之间，即第一叶轮和第二叶轮的圆周角度错开，在水流被第一叶轮导向干涉的情况下，能够被第二叶轮有效利用。
[0024]应理解，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1.一种水轮机叶轮，包括叶轮本体，其特征在于，所述的叶轮本体包括定位盘和若干个间隔固定在定位盘上的叶片，定位盘的轴线水平设置，叶片包括平行于定位盘轴线的导向片、位于导向片两侧的挡片，叶片断面呈“凹”字形，一个叶片的导向片倾斜的位于相邻叶片的挡片之间，一个叶片的导向片的下端与相邻叶片的导向片抵接，一个叶片的导向片与相邻的叶片构成凹腔。
2.根据权利要求1所述的水轮机叶轮，其特征在于，所述的一个叶片的挡片与相邻的叶片的挡片的重叠部位通过若干个定位螺栓固定连接。
3.根据权利要求2所述的水轮机叶轮，其特征在于，同一个叶片上距离定位盘的最远的定位螺栓与距离定位盘最近的定位螺栓之间的连线称为定位线，距离定位盘最近的定位螺栓与导向片的上端边角处顶点之间的连线称为导向线，定位线与导向线之间的夹角为43。-47。。
4.根据权利要求1所述的水轮机叶轮，其特征在于，所述的挡片呈三角形或直角梯形。
5.一种应用了权利要求1至4中任意一项所述的水轮机叶轮的水轮机系统，其特征在于，包括进水仓，进水仓内设置有至少两个叶轮本体，叶轮本体同轴设置。
6.根据权利要求5所述的水轮机叶轮，其特征在于，所述的进水仓内设置有两个叶轮本体，两个叶轮本体分别为第一叶轮和第二叶轮，进水仓的宽度与两个叶轮本体的总宽度相配合。
7.根据权利要求6所述的水轮机叶轮，其特征在于，所述的第一叶轮上的导向片所在平面位于第二叶轮上的两个导向片之间的二分之一处。
【文档编号】F03B3/12GK204061024SQ201420393993
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】曹均前 申请人:曹均前