一种泄水锥的制作方法

本发明涉及水轮机的技术领域，具体地是一种泄水锥。

背景技术：

水轮机是将水流能转换成机械能的一种重要能量转换装置，它也是新能源利用中对于水利发电的重要核心机组。现有的水轮机主要包括蜗壳、尾水管、转轮、发电机以及安装在转轮上的泄水锥，流动的水流从蜗壳的进水口流入经过盘旋加速后形成高压水流冲击转轮最后经泄水锥的导流作用排入尾水管，在此过程中带动转轮转动，然后通过传动轴驱使发电机转动发电。由于转轮的部分伸入到蜗壳内，因此转轮与蜗壳转动过程中必然存在转动间隙，这势必会使得水流进入到转轮与蜗壳的间隙内，由此会产生一系列的技术问题：

第一、持续的高压水流会导致转轮与蜗壳之间形成高压，提高了转轮转动的摩擦阻力。

第二、水流中的杂质颗粒会被带入到转轮与蜗壳之间的间隙内，长期积累将会导致转轮与蜗壳之间的接触面磨损，影响转轮使用寿命。

第三、持续的高压水流会使得转轮与蜗壳之间始终保持一个较大的轴向推力，因此会使得转轮的轴承持续的承受较大的轴向力，这势必会导致轴承的加速磨损。

第四、持续的高压水流会使得转轮上螺纹拧紧的泄水锥松脱。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：提供一种泄水锥，其不仅可以通过引流的方式使得转轮与蜗壳之间的间隙内压力降低，从而减少了转轮转动的阻力，提高了转轮的使用寿命，减少了维修频率，而且泄水锥不易松脱，结构牢固可靠。

为此，本发明的一个目的在于提出一种泄水锥，它包括本体，本体的前端面的横截面面积小于后端面的横截面面积，所述前端面和后端面之间通过导流面过渡连接，所述本体的后端面的中心位置沿轴向外凸形成一连接部，连接部的外侧壁上设有外螺纹，所述本体的后端面上位于连接部外设有凹槽，所述本体内设有若干连接管，连接管的一端与凹槽连通，连接管的另一端沿自身长度方向延伸至贯穿导流面，所述连接管的中间部分沿水平方向弯折形成弯折部，所述连接管内水流作用于弯折部以使得本体转动的方向与本体上连接部的外螺纹的旋向相同。通过设置凹槽可以使得泄水锥与转轮之间螺纹拧紧的过程中使得连接管与泄水管路始终连通。而通过弯折部的设计，可以使得连接管内的水流在流动泄压的过程中驱使泄水锥沿周向受力，这一作用力驱使泄水锥与转轮拧紧，由此消除了泄水锥长期使用后松脱的情况。

根据本发明的一个示例，所述的凹槽沿连接部的周向延伸形成环形凹槽。

根据本发明的一个示例，所述的凹槽沿连接部的周向延伸形成圆弧形的凹槽，所述凹槽为多个，全部的凹槽沿连接部的周向间隔设置。多个凹槽的设计在于可以使得各自的连接管与各自的进水源一一对应，由此不同连接管内的出水压力的不同可以利用连接管位置的改变达到受力的平衡

根据本发明的一个示例，任意相邻两个凹槽之间通过连接槽连通，所述连接槽的横截面面积小于所述凹槽的横截面面积。通过设置连接槽可以避免部分连接管堵塞后导致所对应的凹槽内的压力持续偏高，即实现局部高压的分流。

根据本发明的一个示例，所述本体内设有中心孔，所述中心孔沿轴向贯穿连接部，且所述中心孔内设有一环形的挡片，挡片的外缘与中心孔孔内壁固定连接。

根据本发明的一个示例，所述连接管的中间部分沿连接部的周向弯折形成弯折部。

根据本发明的一个示例，所述本体内设有环形的震动腔，所述震动腔内设有一活动的震动球，所述震动腔的内侧壁上设有与震动球相配合的震动凸边，当震动球沿震动腔的长度方向移动时所述震动球与震动凸边碰撞以使得所述本体震动，所述本体内设有分别与震动腔连通的进液支管和排液支管，所述的进液支管与凹槽或连接管连通，所述排液支管远离凹槽的一端贯穿所述导流面。通过自带的震动效果从而有利于本体与转轮之间固定，并且通过震动可以减少本体与转轮之间的静摩擦力，有利于本体与转轮的紧固。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：首先，通过在泄水锥上设置连接管因此可以将水轮机上转轮内的积水泄压，达到减少压力的作用，并且通过凹槽的设计可以使得泄水锥在转动拧紧的过程中连接管可以通过凹槽始终与进水源连通，即与转轮上的管路连通，其次，连接管的弯折设计可以使得泄水锥具备自预紧的效果，减少甚至于避免了泄水锥松脱的情况。

附图说明

图1是本发明的泄水锥的结构示意图。

图2是本发明的泄水锥的内部结构示意图。

图3是本发明的泄水锥的仰视示意图。

图4是本发明的泄水锥另一种结构的仰视示意图。

其中，1、本体，1.1、前端面，1.2、后端面，1.3、导流面，2、连接部，3、凹槽，4、连接管，4.1、弯折部，5、连接槽，6、中心孔，7、挡片，8、震动腔，9、震动球，10、震动凸边。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的一种水轮机用的泄水锥。

实施例一：

本发明提供一种泄水锥，它包括如图1所示的本体1，本体1的前端面1.1的横截面面积小于后端面1.2的横截面面积，所述前端面1.1和后端面1.2之间通过导流面1.3过渡连接，所述本体1的后端面1.2的中心位置沿轴向外凸形成一连接部2，所述本体1的后端面1.2上位于连接部2外设有凹槽3，所述本体1内设有若干连接管4，连接管4的一端与凹槽3连通，连接管4的另一端沿自身长度方向延伸至贯穿导流面1.3，所述连接管4的中间部分沿水平方向弯折形成弯折部4.1，所述连接管4内水流作用于弯折部4.1以使得本体1转动的方向与本体1上连接部2的外螺纹的旋向相同。即连接管4内水流在弯折部4.1所在的位置变向因此会对弯折部4.1产生一个推力，而这一推力会传递至本体1上，使得本体1受到这一推力而产生周向转动作用力，当这一作用力的方向与本体1拧紧时的方向相同时可以使得这一推力驱使本体1朝拧紧的方向转动，即当外螺纹为正旋设计时所述的弯折部4.1对于本体1的作用力的方向是顺时针方向，当外螺纹为反旋设计时所述的弯折部4.1对于本体1的作用力的方向是逆时针方向。这一弯折部4.1设计的核心在于利用水流的冲击力带动本体1紧固于转轮上，由此避免了水轮机长期使用后转轮上的泄水锥松脱的风险。

实施例二：

其基本机构与实施例一相同，区别在于：如图2所示的凹槽3沿连接部2的周向延伸形成环形凹槽。

实施例三：

其基本机构与实施例一相同，区别在于：如图3所示的凹槽3沿连接部2的周向延伸形成圆弧形的凹槽3，所述凹槽3为多个，全部的凹槽3沿连接部2的周向间隔设置。

实施例四：

其基本机构与实施例一相同，区别在于：任意相邻两个凹槽3之间通过连接槽5连通，所述连接槽5的横截面面积小于所述凹槽3的横截面面积。优选地，所述连接槽5的横截面面积等于1/4圆弧形凹槽3的横截面面积。这一设计的核心目的在于使得水轮机的转轮上单个管路对应泄水锥上的一个凹槽3，从而对应各自的连接管4，而多个连接管4在转轮内并非平行设计的，通过连接管4的错位分布以及连接管4出水端水流喷射方向与水平面之间的角度设计从而借助于不同连接管4内水压的不同调节转轮整体的力平衡

实施例五：

其基本机构与实施例一相同，区别在于：所述本体1内设有中心孔6，所述中心孔6沿轴向贯穿连接部2，且所述中心孔6内设有一环形的挡片7，挡片7的外缘与中心孔6孔内壁固定连接。

实施例六：

其基本机构与实施例一相同，区别在于：所述连接管4的中间部分沿连接部2的周向弯折形成弯折部4.1。

实施例七：

其基本机构与实施例一相同，区别在于：所述本体1内设有环形的震动腔8，所述震动腔8内设有一活动的震动球9，所述震动腔8的内侧壁上设有与震动球9相配合的震动凸边10，当震动球9沿震动腔8的长度方向移动时所述震动球9与震动凸边10碰撞以使得所述本体1震动，所述本体1内设有分别与震动腔8连通的进液支管和排液支管，所述的进液支管与凹槽3或连接管4连通，所述排液支管远离凹槽3的一端贯穿所述导流面1.3。在现有技术中为了避免泄水锥松脱，因此应当尽量的避免泄水锥震动，由此使得泄水锥上连接部外的外螺纹与转轮安装孔内的内螺纹可以螺纹拧紧。但是在本发明申请中由于增设了弯折部4.1，因此借助于震动球9的震动可以借助于水流的周向作用力而驱使泄水锥与转轮紧固，因此利用于震动球9的震动减少外螺纹与转轮上内螺纹之间的静摩擦力，有利于泄水锥与转轮的紧固。

作为优选，所述进液支管和/或排液支管上可以是指阀门，通过阀门启闭实现震动球的启停。所述的阀门可以是手动的机械阀，也可以是电磁控制的电磁阀。

其使用过程可以是将泄水锥拧紧于转轮上，开启水轮机后开启阀门，运行一段时间后关闭阀门，并且在下一次维护过程时重复上述过程。即每次维护完成后通过开启阀门使得泄水锥与转轮紧固。当然也可以利用电磁阀使得阀门定期的自动开启闭合。上述的过程中之所以启停阀门在于日常使用过程中减少长期持续震动对于转轮的影响。

当然在泄水锥配套使用的过程中需要借助于转轮内的管路与转轮和蜗壳之间的间隙连通，达到引流泄流的目的，但是整体的转轮和蜗壳结构申请人已经另案申请，因此本发明申请中仅对于泄水锥的结构做出描述。

这里需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。