本实用新型涉及水轮机技术领域，尤其涉及一种高效冷却式水轮机。
背景技术：
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，是重要的水电设备，是水力发电行业必不可少的组成部分。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。
水轮机的主要部件包括蜗壳和通过轴承安装在蜗壳中心位置的转轮，由于转轮一直处于水流中，即使高速运转也不会造成温度过高，但是支撑转轮运行的轴承由于一直处于密封状态，且长时间处于高速运转状态，由于摩擦和散热慢等原因，长时间运转后温度较高，严重的造成轴承内润滑物质和部件的损坏，从而使水轮机不能正常运转，影响水轮机的使用寿命。
技术实现要素：
本实用新型旨在提供一种高效冷却式水轮机，很好的解决了上述问题，其结构简单，在水轮机内增加了冷却系统，提高了水轮机整体的散热能力，冷却效果好，冷却效率高，避免了水轮机重要部件的损坏，提高了水轮机的使用寿命和效率。
本实用新型的技术方案是一种高效冷却式水轮机，包括蜗壳、顶盖、转轮和冷却系统，所述蜗壳一侧设置有入水管，所述顶盖固定设置在蜗壳上部，所述转轮包括主轴和套接在主轴上的叶轮，所述主轴上部穿过顶盖，所述主轴上部穿过顶盖部分套接有轴承，所述轴承通过轴承座安装在顶盖上，所述轴承包括与主轴固定连接的内圈、与轴承座固定连接的外圈和设置在内圈和外圈之间的滚子，所述冷却系统包括串接的螺旋冷却管、循环泵和换热箱，所述螺旋冷却管环绕在外圈和轴承座之间，所述换热箱安装在入水管的侧壁上，所述循环泵固定在顶盖上。
进一步的，所述主轴顶端连接有驱动轮。
进一步的，所述换热箱外壳为圆弧形，与入水管侧壁外形相适配。
进一步的，所述换热箱安装在入水管侧壁外侧，与入水管共用一个侧壁。
进一步的，所述换热箱由导热材料制成，所述螺旋冷却管由石墨烯材质制成。
进一步的，所述蜗壳底部设置有出水口。
进一步的，所述顶盖与蜗壳之间设置有密封装置。
进一步的，所述换热箱和螺旋冷却管内均填装有冷却液。
本实用新型的有益效果是：
1.当轴承内部由于高速转动发热时，通过缠绕在外圈与轴承座之间的螺旋冷却管，充分冷却降温，通过相互之间的热传导和换热，使整个轴承座内的温度均能得到降低，冷却效果好，避免了水轮机重要部件的损坏，提高了水轮机的使用寿命和效率；
2.设置在入水管侧壁上的换热箱，通过与进入入水管的水进行热交换，得到了冷却，降低了换热箱内冷却液的温度，即通过流水就带走了换热箱内的热量，整个冷却系统不需要使用额外的制冷设备，节约了能源和成本，提高了水轮机整体的散热能力，冷却效果好。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中：1.蜗壳，2.顶盖，3.主轴，4.叶轮，5.入水管，6.轴承，7.轴承座，8.内圈，9.外圈，10.滚子，11.螺旋冷却管，12.循环泵，13.换热箱，14.出水口。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型提供了一种高效冷却式水轮机，包括蜗壳1、顶盖2、转轮和冷却系统，所述蜗壳1一侧设置有入水管5，所述顶盖2固定设置在蜗壳1上部，所述转轮包括主轴3和套接在主轴3上的叶轮4，所述主轴3上部穿过顶盖2，所述主轴3上部穿过顶盖2部分套接有轴承6，所述轴承6通过轴承座7安装在顶盖2上，所述轴承6包括与主轴3固定连接的内圈8、与轴承座7固定连接的外圈9和设置在内圈8和外圈9之间的滚子10，所述冷却系统包括串接的螺旋冷却管11、循环泵12和换热箱13，所述螺旋冷却管11环绕在外圈9和轴承座7之间，所述换热箱13安装在入水管5的侧壁上，所述循环泵12固定在顶盖2上。
所述主轴3顶端连接有驱动轮。所述换热箱13外壳为圆弧形，与入水管5侧壁外形相适配，不会对入水管5内的水流产生阻力。或换热箱13安装在入水管5侧壁外侧，与入水管5共用一个侧壁，节约了成本，也不会对水流产生任何阻力。所述换热箱13由导热材料制成，如石墨烯等导热效果好的材料。所述螺旋冷却管11由石墨烯材质制成，导热效果好，导热效率高。所述蜗壳1底部设置有出水口14，水流从入水管5进入蜗壳1，带到转轮旋转，从出水口14排出。所述顶盖2与蜗壳1之间设置有密封装置。所述换热箱13和螺旋冷却管11内均填装有冷却液，冷却液为水或者其他导热效果好的物质。
水轮机在运行时，由于水流不断的从入水管5进入蜗壳1，冲击蜗壳1内的叶轮4，带动主轴3在轴承6中旋转，轴承6的内圈8、滚子10和外圈9之间由于高速的旋转摩擦，会产生大量的热量，此时冷却系统开启，循环泵12带动螺旋冷却管11和换热箱13内的冷却液循环，螺旋冷却管11内的冷却液带走传导到外圈9上的热量，使轴承座7内部的外圈9、内圈7和滚子10温度降低，冷却液带着热量来到换热箱13，换热箱13通过与入水管5内的水流进行热交换，得到换热冷却，在在循环泵12的作用下流向螺旋冷却管11，如此循环冷却。
当轴承6内部由于高速转动发热时，通过缠绕在外圈9与轴承座7之间的螺旋冷却管11，充分冷却降温，通过相互之间的热传导和换热，使整个轴承座7内的温度均能得到降低，冷却效果好，避免了水轮机重要部件轴承6的损坏，提高了水轮机的使用寿命和效率；设置在入水管5侧壁上的换热箱13，通过与进入入水管5的水进行热交换，得到了冷却，降低了换热箱13内冷却液的温度，即通过流水就带走了换热箱13内的热量，整个冷却系统不需要使用额外的制冷设备，节约了能源和成本，提高了水轮机整体的散热能力，冷却效果好。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。