一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于流体机械及工程设备技术领域，涉及一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机。
【背景技术】
[0002]随着世界性水资源的缺乏日趋严重以及环保的要求，低水头水电站建设的重要性正在日益增大，轴流式水力机组以其比转速高、单位流量大等特点，在低水头、大流量的水力资源中得到了广泛应用。
[0003]当前，轴流式水轮机的能量性能已经达到了很高的水平，机组效率取得了很大的突破，对于机组的要求由过去的“高效稳定”的提法已经改成“稳定高效”，因此稳定性问题已经成为机组设计的首要考虑因素。实践表明，轴流式水轮机内间隙流动对水力性能有着重大的影响，特别是轴流定桨式水轮机影响更甚，最典型的便是轮缘间隙，虽然，轮缘间隙的几何尺寸同整个流道相比很小，但对转轮的内部流动产生很大的影响。首先，轮缘间隙容易发生泄漏流动，使得与转轮进行的能量减小，造成机组效率和出力迅速下降，引起机组的不稳定运行；其次，间隙流动容易引起间隙空化，引起机组异常的振动和噪声；最后，间隙内流动为湍流，在转轮外缘处容易产生泄漏涡带，从而引起自激振动，导致机组的不稳定运行。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机，解决了现有水转轮机组因间隙流动而影响机组稳定性的问题。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机，包括从外到内同心且不接触设置的固定导叶，活动导叶和转轮，固定导叶环形分布设置在蜗壳的内侧，蜗壳底面中部连接有尾水管，转轮固定在主轴上，还包括外环，外环与转轮的叶片直接焊接，外环采用梳齿密封的方式安装在转轮室内。
[0006]本实用新型的特点还在于:
[0007]固定导叶和活动导叶均为环形叶栅，且活动导叶可绕自身轴线旋转。
[0008]固定导叶叶片数目为24个，活动导叶的叶片个数为32个。
[0009]转轮的叶片为定桨式。
[0010]本实用新型的有益效果是:本实用新型一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机，夕卜环的设置在一定程度上避免了叶轮轮缘处的泄漏流动，减小了泄漏损失、提高了叶片轮缘处的空化能力。带有外环结构的轴流定桨式水轮机在大流量工况运行下的水力效率、空化和稳定性等综合性能指标均得到了显著提高。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机的结构示意图；
[0012]图2是本实用新型一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机的剖面图。
[0013]图中，1.蜗壳，2.固定导叶，3.活动导叶，4.转轮，5外环，6.尾水管，7.转轮室，8.混凝土，9.主轴。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0015]本实用新型一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机的结构，如图1及图2所示，包括从外到内同心且不接触设置的固定导叶2，活动导叶3和转轮4，所述固定导叶2环形分布设置在蜗壳I的内侧，蜗壳I底面中部连接有尾水管6，转轮4固定在主轴9上，还包括外环5，外环5与转轮4的叶片直接焊接，外环5采用梳齿密封的方式安装在转轮室7内，固定导叶2和活动导叶3均为环形叶栅，且活动导叶3可绕自身轴线旋转，固定导叶2叶片数目为24个，活动导叶3的叶片个数为32个，转轮4叶片为定桨式。
[0016]使用时，水流经蜗壳I和固定导叶2流入活动导叶3，经导叶的导流作用，水流方向由径向转变为轴向流入转轮，水流带动转轮4旋转做功后经尾水管6流入下游。外环5和转轮4焊接为一整体，属于旋转部件，转轮室7属于固定部件，两者之间采用梳齿密封。在转轮室7内，由于转轮4叶片外缘焊接了一块外环5，原先叶片外缘和转轮室之间的间隙消失，这样一方面增加了做功的有效流量，另一方面避免了叶缘间隙流动。
[0017]本实用新型一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机，外环的设置在一定程度上避免了叶轮轮缘处的泄漏流动，减小了泄漏损失、提高了叶片轮缘处的空化能力。带有外环结构的轴流定桨式水轮机在大流量工况运行下的水力效率、空化和稳定性等综合性能指标均得到了显著提高。
【主权项】
1.一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机，其特征在于，包括从外到内同心且不接触设置的固定导叶(2)，活动导叶(3)和转轮(4)，所述固定导叶(2)环形分布设置在蜗壳(I)的内侧，蜗壳⑴底面中部连接有尾水管(6)，所述转轮(4)固定在主轴(9)上，还包括外环(5)，外环(5)与转轮(4)的叶片直接焊接，所述外环(5)采用梳齿密封的方式安装在转轮室⑵内。2.根据权利要求1所述的一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机，其特征在于，所述固定导叶(2)和活动导叶(3)均为环形叶栅，且活动导叶(3)可绕自身轴线旋转。3.根据权利要求1所述的一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机，其特征在于，所述固定导叶(2)叶片数目为24个，活动导叶(3)的叶片个数为32个。4.根据权利要求1所述的一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机，其特征在于，所述转轮(4)的叶片为定桨式。
【专利摘要】本实用新型公开了一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机，包括从外到内同心且不接触设置的固定导叶，活动导叶和转轮，固定导叶环形分布设置在蜗壳的内侧，蜗壳底面中部连接有尾水管，转轮固定在主轴上，还包括外环，外环与转轮的叶片直接焊接，外环采用梳齿密封的方式安装在转轮室内。本实用新型一种抗间隙汽蚀的轴流定桨式水轮机，外环的设置在一定程度上避免了叶轮轮缘处的泄漏流动，减小了泄漏损失、提高了叶片轮缘处的空化能力。带有外环结构的轴流定桨式水轮机在大流量工况运行下的水力效率、空化和稳定性等综合性能指标均得到了显著提高。
【IPC分类】F03B3/18, F03B3/12, F03B3/04, F03B11/04
【公开号】CN204691971
【申请号】CN201520235227
【发明人】罗兴锜, 冯建军, 李文锋, 吴广宽, 刘胜柱
【申请人】西安理工大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月17日