专利名称：透平膨胀喷射水轮机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水力发电机用的一种透平膨胀喷射水轮机。目前水力发电机用的水轮机为冲激式，它耗水能量大，效率低，具日语一书中介绍只有百分之三十，大量的水力资源没有充分转换为电能。
本实用新型的目的是用本人发明的离心式透平膨胀喷射器(专利号90202186.9)的原理，提供一种透平膨胀喷射水轮机，来提高水力发电效率的目的，把水力资源转换为更多的电量。
图1为透平膨胀喷射水轮机的结构图。
本实用新型如
图1所示，是由传动轴1、联络轴器2、主轴3、鼠笼式透平叶栅轮体5、中心轴6、推力轴承8、园柱型膨胀喷射器10、围栏18组成。所述的鼠笼式透平叶栅轮体5，是由旋转轮4、多个螺栓7和螺栓16、多个长方弧型叶片13和环板15组装而成。在旋转轮4的外园周下面，用螺栓7垂直安装多个长方弧型叶片13，长方弧型叶片13的下端与环板15，用螺栓16连为一体。所述的园柱型膨胀喷射器10，是由园型顶盖9，多个长方渐缩型膨胀喷嘴11、储能室12、底板14和进水口17浇铸或焊接成整体，在园柱型膨胀喷射器10的内部空间为水力储能室12，多个长方渐缩型膨胀喷嘴11出口均匀分布在园柱外表面上，并与径向垂直切线水平角在16度至30度之间。在园柱型膨胀喷射器10的园型顶盖9上面中心处设有一个轴承座，在它的底板14中心设有一个进水口17。
将鼠笼式透平叶栅轮体5和园柱型膨胀喷射器10由中心轴6和推力轴承8组装起来，并能自由转动。再与上面的主轴3，联轴器2和传动轴1相连接，即构成离心式透平膨胀喷射水轮机。将长方渐缩型膨胀喷嘴11的出口向内均匀布置，长方弧型叶片13仍布置在出口处，即构成向心式透平膨胀喷射水轮机。
当水库中的水能由管道进入园柱型膨胀喷射器10的储能室12内，各长方渐缩型膨胀喷嘴11进口处园周线上水压力相等，该压力就是水库中水的位能，在它的出口处是大气常压，在进、出口两者之间存在着压差，水能由进口向出口流动，在长方渐缩型膨胀喷嘴11的作用下，它的压力逐渐下降，流体速度逐渐增加，从各个长方渐缩型膨胀喷嘴11中喷射出多股高速水柱，同时喷射到鼠笼式透平叶栅轮体5的各长方弧型叶片13表面上，由于多个长方弧型叶片13表面上受到高速水柱冲击荷载产生园周力，把产生园周力的总和与鼠笼式透平叶栅轮体5的旋转轮4半径为力臂相乘，就是透平膨胀喷射水轮机的总力矩，这个总力矩大于发电机的力矩就能推动发电机转子进行发电，从上述水能转换为旋转机械能的过程中，在满足发电机转数条件下，旋转轮4的直径尽量增大，以最小的园周力获得最大的力矩，达到提高水力发电效率的目的。
本实用新型的实施例本实用新型的实施按照
图1将加工好的鼠笼式透平叶栅轮体5、通过中心轴6、推力轴承8、安装在园柱型膨胀喷射器10上面的轴承座内，在鼠笼式透平叶栅轮体5上面主轴3，通过联轴器2与传动轴1连接为整体，在传动轴1的上端与发电机转子相连接好，并能自由转动。在园柱型膨胀喷射器10的底板14，中心进水管道17的法兰与水库中的来水管道法兰连接为整体。
透平膨胀喷射水轮机的各部件安装完毕达到运转条件后，打开水库中的进水闸门，水能沿着进水管道，进入园柱型膨胀喷射器10内部的储能室12，水能在长方渐缩型膨胀喷嘴11进口园周线上的压力相等，它的出口是大气常压，在长方渐缩型膨胀喷嘴11的作用下，水能压力下降，流速增加，从它的喷嘴中喷射出多股高速长方型水柱，喷射到鼠笼式透平叶栅轮体5的长方弧型叶片13的表面上，受到冲激荷载产生园周力，推动发电机转子进行发电。
本实用新型与现有技术相比，具有的优点1.由于采用了长方渐缩型膨胀喷嘴11，它能使水能在喷嘴中压力下降，流速增大的功能，能喷射出长方型高速水柱，能使水力分布合理，达到速度高，力量大，冲激力强。
2.由于长方渐缩型膨胀喷嘴11做成的园柱型膨胀喷射器10，在它的园柱表面上均匀分布，能同时在它的园柱体表面上喷射出多股具有斜角的长方型高速水柱，来冲激鼠笼式透平叶栅轮体5的各个长方弧型叶片13上产生园周力，推动旋转轮4旋转发电。
3.鼠笼式透平叶栅轮体5的直径，在满足发电机转数需要的情况下，尽量把它的直径做到最大限度，以最小的园周力获最大的力矩，来提高水力发电效率，发出更多的电量。
4.在发电机转数限制的情况下，可以将长方渐缩型膨胀喷嘴11的长度做长，相应的长方弧型叶片13同时做长，以增大它的受力冲激面积产生更大的园周力，达到增大力矩的目的，来带动更大的发电机发出更多电量。
5.由于长方渐缩型膨胀喷嘴11的灵活性，能做成离心或向心透平膨胀喷射水轮机，来满足高、低水位和小、中、大型等发电机需要的功能。
权利要求1.透平膨胀喷射水轮机，是由一个传动轴1、联轴器2、主轴3、鼠笼式透平叶栅轮体5、中心轴6、一个推力轴承8、园柱型膨胀喷射器10、围栏18组成，其特征是鼠笼式透平叶栅轮体5是由旋转轮4，用多个螺栓7和螺栓16，与多个长方弧型叶片13和环板15组装而成，安装在园柱型膨胀喷射器10上面的轴承座内，并能自由转动，园柱型膨胀喷射器10是由园型顶盖9，多个长方渐缩型膨胀喷嘴11两侧耐磨不锈钢板组成的储能室12、底板14和进水口17浇铸或焊接成整体为离心式或做成向心式。
2.根据权利要求1所述的水轮机，其特征是鼠笼式透平叶栅轮体5上的旋转轮4，上面的主轴3为一体，由联轴器2与传动轴1相连接，在旋转轮4的下面有中心轴6，推力轴承8安装在园柱型膨胀喷射器10上面的轴承座内，并在旋转轮4的外园周处，用螺栓7装配多个长方弧型叶片13，在长方弧型叶片13的下端有环板15用螺栓16连接成整体，并能自由转动。
3.根据权利要求1、2所述的水轮机，其特征是园柱型膨胀喷射器10上的园型顶盖9和底板14的同一外园周线之间多个长方渐缩型膨张喷嘴11两侧的耐磨不锈钢板浇铸或焊接在一体，并与径向垂直切线水平角为16度至30度之间，在园型顶盖9的上面中心处有一个轴承座与推力轴承8和中心轴6相装配，在底板14的下面中心处有一个进水管17焊接或浇铸在一起，或能将多个长方渐缩型膨胀喷嘴11出口向内布置做成向心园柱型膨胀喷射器10 。
4.根据权利要求1、2、3所述的水轮机，其特征是鼠笼式透平叶栅轮体5由中心轴6，安装在园柱型膨胀喷射器10的轴承座内，当水库中的水能进入园柱形膨胀喷射器10的储能室12内，在园柱型膨胀喷射器10的外表面上能同时喷射出具有斜切角的高速水柱。来冲击鼠笼式透平叶栅轮体5的各长方弧型叶片13的表面上，产生园周力。
专利摘要本实用新型公开了一种用于水力发电机的透平膨胀喷射水轮机。其特征在于是圆柱形膨胀喷射器和鼠笼式透平时栅轮体结构。圆柱形膨胀喷射器的表面上同时能喷射出多个长方型斜向高速水柱，来冲激鼠笼式透平叶栅轮体的叶片上产生圆周力，推动鼠笼式透平叶栅轮体带动发电机转子旋转进行发电。它具有大力矩、效率高在同样水库中能带动更大的发电机，能适应高、低水和小、中、大型等发电机需要的功能。
文档编号F03B1/04GK2244625SQ95202070
公开日1997年1月8日 申请日期1995年1月24日 优先权日1995年1月24日
发明者张春智 申请人:张春智