螺旋线性喷嘴的切击式水轮机的制作方法

文档序号:13620203阅读:161来源:国知局

本发明涉及切击式水轮机,尤其是“螺旋线性喷嘴的切击式水轮机”,属于流体机械,主要用水库及大坝的发电。



背景技术:

中国专利申请号:201610025445.4,“立轴多级冲击式水轮机”,该水轮机包括进水管、发电机以及接于发电机上的水轮机主轴,具有上下布置在同一直线上的若干个转轮腔室,转轮腔室连通尾水渠,水轮机主轴至上而下依次穿过各个转轮腔室,对应每个转轮腔室在水轮机主轴上设置立轴水斗式转轮,对应每个转轮腔室设置环绕该腔室的配水环管,配水环管均与进水管连通,配水环管上均匀接有若干喷管及喷针,喷管及喷针的出水口位于转轮腔室内,对准腔室内的立轴水斗式转轮布置。这项专利申请是在立体上,三维空间上在布置转轮,喷管只能被看作是一个点,结构的复杂性明显增加了,用一个转轮也能实现三维的驱动。中国专利申请号:201310162477.5,“一种多叶水轮机”,包括组成水轮机的蜗壳、转轮、支撑盖、轴承、底环和泄流管,在蜗壳螺旋形流道中、转轮径向外周设置有喷嘴环,喷嘴环有均匀间隔设置的喷射液流驱动转轮的喷孔;转轮圆周上有均匀间隔设置的叶片,叶片之间形成与喷孔喷射液流匹配的弧形流道。这项专利申请的喷嘴环及喷孔结构较简明,喷孔只能被看作是一个点,而所有的喷孔是布局在一个平面上,改变喷孔的形状可以实现三维空间的驱动。另外,切击式水轮机的转轮大多为平面布局的喷嘴设计。



技术实现要素:

为了完善切击式水轮机系列,本发明力图提供一种螺旋线性喷嘴的切击式水轮机,用一个转轮,用螺旋线性喷嘴,实现三维空间的驱动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:螺旋线性喷嘴的切击式水轮机,其结构有转轮,转轮上面安装有主轴,在转轮的圆周均布有螺旋齿,螺旋齿的数量大于5个,螺旋齿以转轮的轴线为中心圆周均布,螺旋齿绕转轮的轴线螺旋上升,螺旋齿的迎水面是凹弧形的,蜗壳的内圈圆周上均布有螺旋线性喷嘴,螺旋线性喷嘴的根数大于2根,每一根螺旋线性喷嘴的数量大于等于1个,蜗壳的外圈有进水口。螺旋线性喷嘴的长宽比大于3,大于2根的螺旋线性喷嘴和与之相匹配厚度的转轮组成三维的喷射空间。

螺旋线性喷嘴的切击式水轮机,工作方法是,水从进水口流入蜗壳,蜗壳内的水从螺旋线性喷嘴对着转轮的切线方向喷出,喷出水直接射在螺旋齿的迎水面的凹弧形面,推动转轮旋转。

本发明的有益效果是,螺旋线性喷嘴的切击式水轮机,大于2根的螺旋线性喷嘴和与之相匹配厚度的转轮组成三维的喷射空间,旋转力矩大,结构紧凑。当转轮高度相等时,螺旋齿的长度大于直齿形的长度,螺旋凹弧形面也更长,受冲击力的面积更大,转轮的旋转力矩也更大,能在更低水头时使用,或者能缩小水轮机的体积。螺旋齿形比直齿形受力更平衡,压力脉动变化小,水轮机运行更平稳。

附图说明

图1螺旋线性喷嘴的切击式水轮机示意图。

在图1中,1.转轮、2.螺旋齿、3.主轴、4.蜗壳、5.螺旋线性喷嘴、6.进水口。

具体实施方式

在图1中,螺旋线性喷嘴的切击式水轮机,其结构有转轮,转轮1上面安装有主轴3,在转轮1的圆周均布有螺旋齿2,螺旋齿2的数量大于5个,螺旋齿2以转轮1的轴线为中心圆周均布,螺旋齿绕转轮1的轴线螺旋上升,螺旋齿2的迎水面是凹弧形的,蜗壳4的内圈圆周上均布有螺旋线性喷嘴5,螺旋线性喷嘴5的根数大于2根,每一根螺旋线性喷嘴5的数量大于等于1个,蜗壳4的外圈有进水口6。多根螺旋线性喷嘴5和与之相匹配厚度的转轮1组成三维的喷射空间。螺旋线性喷嘴5的长宽比大于3。图1中,每一根螺旋线性喷嘴5有两段叠加而成,上面有一段,下面有一段,如果用一根整段的螺旋线性喷嘴5,蜗壳4的结构强度会下降。

螺旋线性喷嘴的切击式水轮机,工作方法是,水从进水口6流入蜗壳4,蜗壳4内的水从螺旋线性喷嘴5对着转轮1的切线方向喷出,喷出水直接射在螺旋齿2的迎水面的凹弧形面,推动转轮1旋转。能在更低水头时使用,或者缩小水轮机的体积。一边旋转一边喷射,迎水面的凹弧形面相对转轮1也是螺旋形的布局的,当转轮高度相等时,螺旋齿2的长度大于直齿形的长度,螺旋凹弧形面也更长,受冲击力的面积更大,转轮1的旋转力矩也更大。



技术特征:

技术总结
螺旋线性喷嘴的切击式水轮机,在转轮的圆周均布有螺旋齿,螺旋齿的数量大于5个,螺旋齿以转轮的轴线为中心圆周均布,螺旋齿绕转轮的轴线螺旋上升,螺旋齿的迎水面是凹弧形的,蜗壳的内圈圆周上均布有螺旋线性喷嘴,螺旋线性喷嘴的根数大于2根,每一根螺旋线性喷嘴的数量大于等于1个,大于2根的螺旋线性喷嘴和与之相匹配厚度的转轮组成三维的喷射空间。螺旋线性喷嘴的长宽比大于。工作方法是,水从进水口流入蜗壳,蜗壳内的水从螺旋线性喷嘴对着转轮的切线方向喷出,喷出水直接射在螺旋齿的迎水面的凹弧形面,推动转轮旋转。

技术研发人员:许可;姚晓光;许昌义
受保护的技术使用者:许昌义
技术研发日:2017.04.10
技术公布日:2018.02.06
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