一种具有轴承防水功能的密封性型水轮机的制作方法

本发明涉及水轮机领域，具体是一种具有轴承防水功能的密封性型水轮机。

背景技术：

水力发电经过一个多世纪的发展,其工程建设技术、水轮发电机组制造技术和输电技术趋于完善,单机容量也不断增大。并且水力发电成本低廉,运行的可靠性高,故其发展极为迅速。近一个世纪,特别是建国以来,经过几代水电建设者的艰苦努力,中国的水电建设从小到大、从弱到强不断发展壮大。改革开放以来,水电建设更是迅猛发展,工程规模不断扩大。

水力发电用的水轮机有着100年以上的历史，一般认为是已竭力开发的成熟机械。的确，在数十年前水轮机的效率就已达到90%，看起来开发的余地不大。但实际上，在以计算机进行流态分析和强度分析的技术进步支撑下，水轮机的开发已达到非常先进的程度。性能的提高，不仅是简单体现在效率的提高，而是更应在更宽的水头和流量范围内仍能稳定和高效率的运转。

水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械。早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形—水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械；现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。水轮机主轴密封的作用是有效地阻挡水流从主轴与顶盖之间的间隙上溢，防止水轮机主轴承与顶盖被淹没，维持轴承和机组的正常运行。

非接触式密封结构就是在不需要接触式密封面的情况下达到密封的效果。这种密封结构多是主轴带动密封件旋转产生阻止漏水继续流动的阻力，破坏漏水水流的流动，从而达到密封的目的。其中比较突出的是反螺旋密封结构，螺旋槽在主轴上的加工时很复杂的，增加了制造时的困难。在多泥沙河流的电站中运行，由于泥沙含量也很大，对螺旋槽的磨损很大。这是因为在螺旋槽时没有考虑水流流动的影响—大量含沙水对其的冲击作用。一般在运行两年以后由于密封间隙增大而产生严重的泄漏，必须更换密封环。由于结构的限制，更换密封环又必须停机，且停机时间较长，影响发电及效益，密封一直是水轮机的主要问题，水轮机的改造需要一种经久耐用的主轴密封结构。

公开号为cn207715278u的中国实用新型专利文件中，提供了一种水轮机主轴密封，其通过第一密封转轮和第二密封转轮的非接触式密封结构，产生漏水方向的阻力阻止，大大减小了主轴上封部位的漏水量，有效对主轴进行了密封，但是在水压不同的情况下，所需的密封能力不同，该装置无法对密封性能进行调节，其功能性较为单一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有轴承防水功能的密封性型水轮机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有轴承防水功能的密封性型水轮机，包括发电机和水轮机，所述水轮机包括水轮机外壳，所述水轮机外壳内设有驱动腔，所述驱动腔内设有旋转叶轮，所述旋转叶轮同轴固定连接输出轴，所述输出轴与发电机的驱动轴固定连接，所述输出轴的外侧设有防水结构，所述防水结构包括防水罩，所述防水罩内设有轴承，所述轴承的内圈套设于输出轴上，所述轴承的外圈与防水罩的内壁固定连接，所述轴承的两侧均设有防水装置。

作为本发明进一步的方案：所述防水装置包括设置于防水罩与轴承之间的挡水板，所述挡水板远离输出轴的一侧固定连接压块，所述压块远离挡水板的一侧固定设有调节机构。

作为本发明进一步的方案：所述调节机构包括开设于防水罩上的安装孔，所述安装孔内设有调节螺栓，所述调节螺栓与防水罩螺纹连接，所述调节螺栓靠近输出轴的一端转动连接压紧弹簧，所述压紧弹簧远离调节螺栓的一端固定连接连接座，所述连接座与压块固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述调节螺栓穿过安装孔并固定连接调节旋钮，所述调节旋钮的外侧设有防滑纹。

作为本发明进一步的方案：所述旋转叶轮包括叶轮本体，所述叶轮本体上开设有多个排水通道，所述叶轮本体的中央同轴开设有进水口，所述进水口与排水通道相连通。

作为本发明进一步的方案：所述防水结构与水轮机外壳之间连接有防护外罩。

作为本发明进一步的方案：所述输出轴与发电机的驱动轴通过过联轴器固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述水轮机外壳上开设有排出口。

作为本发明进一步的方案：所述排出口内固定设有单向阀。

作为本发明再进一步的方案：所述轴承的两侧均设有防尘挡块，所述防尘挡块与进水管固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将水轮机与发电机相连接，从而能够通过水轮机的运作来驱动发电机进行发电，通过在水轮机的输出轴上设置防水结构，能够对轴承进行防水，从而起到保护作用，从而增加水轮机的使用寿命。

附图说明

图1为具有轴承防水功能的密封性型水轮机的结构示意图。

图2为具有轴承防水功能的密封性型水轮机中防水结构的结构示意图。

图3为具有轴承防水功能的密封性型水轮机中叶轮的结构示意图。

图4为具有轴承防水功能的密封性型水轮机中另一种实施方式的结构示意图。

图中：1-发电机、2-防水结构、3-防护外罩、4-水轮机外壳、5-驱动腔、6-旋转叶轮、7-进水管、8-防水罩、9-轴承、10-安装孔、11-调节旋钮、12-调节螺栓、13-压紧弹簧、14-连接座、15-压块、16-挡水板、17-叶轮本体、18-进水口、19-排水通道、20-防尘挡块、21-排水口、22-单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1，一种具有轴承防水功能的密封性型水轮机，包括发电机1和水轮机，所述水轮机包括水轮机外壳4，所述水轮机外壳4内设有驱动腔5，所述驱动腔5内设有旋转叶轮6，所述旋转叶轮6同轴固定连接输出轴，所述输出轴与发电机1的驱动轴固定连接，所述输出轴的外侧设有防水结构2，所述防水结构2包括防水罩8，所述防水罩8内设有轴承9，所述轴承9的内圈套设于输出轴上，所述轴承9的外圈与防水罩8的内壁固定连接，所述轴承9的两侧均设有防水装置，所述防水结构2与水轮机外壳4之间连接有防护外罩3，所述输出轴与发电机1的驱动轴通过过联轴器固定连接。

请参阅图2，所述防水装置包括设置于防水罩8与轴承9之间的挡水板16，所述挡水板16远离输出轴的一侧固定连接压块15，所述压块15远离挡水板16的一侧固定设有调节机构，所述调节机构包括开设于防水罩8上的安装孔10，所述安装孔10内设有调节螺栓12，所述调节螺栓12与防水罩8螺纹连接，所述调节螺栓12靠近输出轴的一端转动连接压紧弹簧13，所述压紧弹簧13远离调节螺栓12的一端固定连接连接座14，所述连接座与压块15固定连接，所述调节螺栓12穿过安装孔10并固定连接调节旋钮11，所述调节旋钮11的外侧设有防滑纹。

请参阅图3，所述旋转叶轮6包括叶轮本体17，所述叶轮本体17上开设有多个排水通道19，所述叶轮本体17的中央同轴开设有进水口18，所述进水口18与排水通道19相连通，所述水轮机外壳1上开设有排出口21，所述排出口21内固定设有单向阀22。

实施例2

请参阅图4，本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：所述轴承9的两侧均设有防尘挡块20，所述防尘挡块20与进水管7固定连接。

本发明在实施过程中，外界的水通过进水管7进入水轮机外壳4内的驱动腔5中，然后从进水口18进入排水通道19，最后从排水口21排出，在此过程中，水的流动带动叶轮本体17进行转动，叶轮本体17带动输出轴进行转动，最终带动发电机1的驱动轴转动，实现发电效果，在此过程中，防水结构2能够对输出轴进行轴密封，从而对轴承9进行保护。

本发明通过将水轮机与发电机相连接，从而能够通过水轮机的运作来驱动发电机1进行发电，通过在水轮机的输出轴上设置防水结构2，能够对轴承9进行防水，从而起到保护作用，从而增加水轮机的使用寿命。