一种高效率水轮机的制作方法

本发明涉及水力发电设备领域，特别涉及一种高效率水轮机。

背景技术：

冲击式水轮机是利用高压喷射水流的动能做功的水轮机，高水头水库的水通过压力管道引到水轮机，高压水经过水轮机喷管成为高速射出的水流，冲向水轮机的水斗，使水轮机旋转做功。冲击式水轮机主要有三种形式，切击式水轮机、斜击式水轮机、双击式水轮机。

现有的冲击式水轮机不能够精确调节喷头的角度和位置，使得转轮的转动效率大大地降低。其次，转轮上的水斗在长期高压水的喷射下容易发生弯折等现象，直接影响到发电效率。另外，立轴冲击式水轮机中，冲击过转轮的水在下流时也具有一定能量，而现有的水轮机中并没有加以利用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种高效率水轮机。

本发明解决问题所采用的技术方案是：一种高效率水轮机，包括从上往下依次连接的冲击机构和贯流机构；

所述冲击机构包括进水管、与进水管连通的布水管、第一转轮室、位于第一转轮室底部且与第一转轮室连通的出水漏斗、位于第一转轮室上方的第一发电组件、位于第一转轮室内的第一转轮组件、连接第一发电组件和第一转轮组件的第一转轴以及设置在第一转轮室内且与布水管连通的喷射组件；

所述第一转轴竖向设置，所述第一转轴的一端与第一发电组件连接，所述第一转轴的另一端伸入第一转轮室内，所述第一转轮组件套设在第一转轴上，所述布水管为环形布水管，所述布水管设置在第一转轮室的外周；

所述喷射组件包括第一气缸、支座、第二转轴、喷头和电机，所述第一气缸的输出轴水平设置且朝向第一转轮组件，所述喷头通过支座与第一气缸的输出轴连接，所述喷头通过竖向设置的第二转轴与支座铰接，所述电机驱动喷头绕第二转轴的轴线转动；

所述贯流机构包括第二转轮室、位于第二转轮室内的发电仓和第二转轮组件、位于发电仓内的第二发电组件、连接发电仓与第二转轮室的支撑柱以及连接第二发电组件和第二转轮组件的第三转轴；

所述第二转轮室的顶部与出水漏斗连通，所述第三转轴竖向设置，所述第三转轴的一端位于发电仓内且与第二发电组件连接，所述第三转轴的另一端位于发电仓外，所述第二转轮组件位于发电仓的外部，所述第二转轮组件套设在第三转轴上，所述第二转轮组件位于发电仓的下方。

作为选优，为了提高发电效率，所述喷射组件有若干个，各喷射组件在第一转轮室的内壁上均匀分布。

作为优选，为了提高稳固度，所述支撑柱有若干个，各支撑柱在发电仓的外部均匀分布。

作为优选，为了调节单位时间内进入第二转轮室的水量，所述贯流机构还包括调节组件，所述调节组件包括第二气缸和调节球，所述调节球位于第二转轮室内，所述调节球位于发电仓的上方，所述第二气缸位于发电仓的内部，所述第二气缸的输出轴伸出发电仓且与调节球的底部连接。

作为优选，为了便于维护，所述发电仓内设有与外部连通的维护通道。

作为优选，为了保护第二转轮组件的同时提高贯流机构的发电效率，所述发电仓的底部设有固定导叶，所述固定导叶与第二转轮组件同轴设置且位于第二转轮组件的上方。

作为优选，为了防止泥沙进入布水管，所述进水管与布水管的连通处设有滤网。

作为优选，为了防止水斗长期被水流冲击后发生弯折等现象，所述第一转轮组件包括第一轮盘、第二轮盘以及均匀设置在第二轮盘周缘的若干个水斗，所述第一轮盘固定设置在第二轮盘的上端面，所述第一轮盘与第二轮盘同轴设置，所述第二轮盘套设在第一转轴上，所述第一轮盘的下端面设有若干个凹槽，所述水斗的顶部位于凹槽内。

作为优选，为了提高抗腐蚀性，所述发电仓的外壁设有热镀锌层。

作为优选，为了精确控制电机，所述电机为伺服电机。

本发明的有益效果是，该高效率水轮机设计巧妙，可行性高，冲击机构中的喷射组件可以调节喷头的位置和角度，大大地提高了水流对于第一转轮组件的冲击效率，第一转轮组件特有的结构可以防止水斗长期被水冲击后发生变形。贯流机构可以利用冲击完水斗后下落的水进行第二轮发电。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种高效率水轮机的结构示意图。

图2是本发明的一种高效率水轮机的第一转轮室的内部结构示意图。

图3是图2的a部放大图。

图4是本发明的一种高效率水轮机的第一转轮组件的结构示意图。

图5是本发明的一种高效率水轮机的第一轮盘的结构示意图。

图中：1.进水管，2.布水管，3.第一转轮室，4.出水漏斗，5.第一发电组件，6.第一转轴，7.第一气缸，8.支座，9.第二转轴，10.喷头，11.电机，12.第二转轮室，13.发电仓，14.第二发电组件，15.支撑柱，16.第三转轴，17.第二气缸，18.调节球，19.维护通道，20.固定导叶，21.滤网，22.第一轮盘，23.第二轮盘，24.水斗，25.凹槽，26.第二转轮组件。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-5所示，一种高效率水轮机，包括从上往下依次连接的冲击机构和贯流机构；

所述冲击机构包括进水管1、与进水管1连通的布水管2、第一转轮室3、位于第一转轮室3底部且与第一转轮室3连通的出水漏斗4、位于第一转轮室3上方的第一发电组件5、位于第一转轮室3内的第一转轮组件、连接第一发电组件5和第一转轮组件的第一转轴6以及设置在第一转轮室3内且与布水管2连通的喷射组件；

所述第一转轴6竖向设置，所述第一转轴6的一端与第一发电组件5连接，所述第一转轴6的另一端伸入第一转轮室3内，所述第一转轮组件套设在第一转轴6上，所述布水管2为环形布水管，所述布水管2设置在第一转轮室3的外周；

所述喷射组件包括第一气缸7、支座8、第二转轴9、喷头10和电机11，所述第一气缸7的输出轴水平设置且朝向第一转轮组件，所述喷头10通过支座8与第一气缸7的输出轴连接，所述喷头10通过竖向设置的第二转轴9与支座8铰接，所述电机11驱动喷头10绕第二转轴9的轴线转动；

所述贯流机构包括第二转轮室12、位于第二转轮室12内的发电仓13和第二转轮组件26、位于发电仓13内的第二发电组件14，连接发电仓13与第二转轮室12的支撑柱15以及连接第二发电组件14和第二转轮组件26的第三转轴16；

所述第二转轮室12的顶部与出水漏斗4连通，所述第三转轴16竖向设置，所述第三转轴16的一端位于发电仓13内且与第二发电组件14连接，所述第三转轴16的另一端位于发电仓13外，所述第二转轮组件26位于发电仓13的外部，所述第二转轮组件26套设在第三转轴16上，所述第二转轮组件26位于发电仓13的下方。

作为选优，为了提高发电效率，所述喷射组件有若干个，各喷射组件在第一转轮室3的内壁上均匀分布。

作为优选，为了提高稳固度，所述支撑柱15有若干个，各支撑柱15在发电仓13的外部均匀分布。

作为优选，为了调节单位时间内进入第二转轮室的水量，所述贯流机构还包括调节组件，所述调节组件包括第二气缸17和调节球18，所述调节球18位于第二转轮室12内，所述调节球18位于发电仓13的上方，所述第二气缸17位于发电仓13的内部，所述第二气缸17的输出轴伸出发电仓13且与调节球18的底部连接。

作为优选，为了便于维护，所述发电仓13内设有与外部连通的维护通道19。

作为优选，为了保护第二转轮组件的同时提高贯流机构的发电效率，所述发电仓13的底部设有固定导叶20，所述固定导叶20与第二转轮组件26同轴设置且位于第二转轮组件26的上方。

作为优选，为了防止泥沙进入布水管，所述进水管1与布水管2的连通处设有滤网21。

作为优选，为了防止水斗长期被水流冲击后发生弯折等现象，所述第一转轮组件包括第一轮盘22、第二轮盘23以及均匀设置在第二轮盘23周缘的若干个水斗24，所述第一轮盘22固定设置在第二轮盘23的上端面，所述第一轮盘22与第二轮盘23同轴设置，所述第二轮盘23套设在第一转轴6上，所述第一轮盘22的下端面设有若干个凹槽25，所述水斗24的顶部位于凹槽25内。

作为优选，为了提高抗腐蚀性，所述发电仓13的外壁设有热镀锌层。

作为优选，为了精确控制电机，所述电机11为伺服电机。

该高效率水轮机的工作原理为：水从进水管1中进入布水管2，而后喷射组件10将布水管2中的水喷向第一转轮组件中的第二轮盘23周缘上的水斗24，从而使第二轮盘23转动，从而带动第一转轴6转动，从而使第一发电组件5工作。其中喷射组件的工作原理为：第一气缸7用于调节喷头10与水斗24之间的距离，电机11用于调节喷头10的喷射角度。当水冲击完水斗后落入出水漏斗4而后进入第二转轮室12，使第二转轮室12中注满水，构成一个贯流式水轮机模型，水流经第二转轮组件26时驱动第二转轮组件26转到动，从而带动第三转轴16转动，从而使第二发电组件工作。贯流机构中的调节组件用于调节单位时间内进入第二转轮室12的水量。其原理为：设置在发电仓13内的第二气缸17推动调节球18来控制调节球18与出水漏斗4出水口的距离，其中调节球18的直径可略大于出水漏斗4的出水口口径，调节球18可将出水漏斗4的出水口封闭。

与现有技术相比，该高效率水轮机设计巧妙，可行性高，冲击机构中的喷射组件可以调节喷头10的位置和角度，大大地提高了水流对于第一转轮组件的冲击效率，第一转轮组件特有的结构可以防止水斗24长期被水冲击后发生变形。贯流机构可以利用冲击完水斗后下落的水进行第二轮发电。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。