水力机械的导流叶片及水力机械制造技术

本发明专利技术涉及水力机械的导流叶片及水力机械。导流叶片的叶片主体具有前缘、以及在叶片配置于叶轮的径向外侧时比前缘更靠叶轮侧地配置的后缘。在叶片主体中，在配置于叶轮侧的内径侧叶片面的在导流叶片旋转轴的轴向上的一方侧的区域及另一方侧的区域中的至少任一方，设置有从后缘向前缘的方向延伸的突起部。突起部具有圆弧状的突起部后端，突起部后端形成为在当叶片主体以导流叶片旋转轴为中心旋转时后缘所描绘的旋转轨迹上延伸。

Hydraulic machinery guide vanes and hydraulic machinery

The invention relates to hydraulic machinery guiding vanes and hydraulic machinery. The blade body of the flow guiding blade has a leading edge and a trailing edge which is positioned side by side of the impeller more than the leading edge when the blade is arranged on the radial outer side of the impeller. The blade body, at least one side is arranged on the inner diameter side of the impeller blade in the axial guide vane rotating shaft on one side of the area and the other side of the region, with a protuberance extending from the trailing edge to the front direction setting. The protrusion is provided with an arc shaped protrusion at the rear end, and the rear end of the protrusion is formed to extend when the blade body rotates on the rotating track represented by the trailing edge of the guiding blade when the rotating shaft rotates at the center.

【技术实现步骤摘要】
水力机械的导流叶片及水力机械相关申请的相互参照：本申请基于2016年3月10申请的日本特愿2016-47048号并且主张其优先权，其整体的内容通过参照引用于本申请。
此处说明的实施方式涉及水力机械的导流叶片及水力机械。
技术介绍
作为水力机械，例如已知有混流式水轮机及泵水轮机。图15是平面地表示一般的混流式泵水轮机的由导流叶片120及固定叶片130构成的静叶栅流路的图。导流叶片120在未图示的叶轮的径向外侧以包围叶轮的方式在周向上隔开间隔地配置有多个，固定叶片130在导流叶片120的叶栅的径向外侧在周向上隔开间隔地配置有多个。此外，在固定叶片130的径向外侧配置有未图示的外壳。图15中的空心箭头表示水轮机运转时的水流的朝向，涂黑的箭头表示泵运转时的水流的朝向。在该混流式泵水轮机中，在水轮机运转时，如空心箭头所示那样，来自外壳的水沿着固定叶片130及导流叶片120流动，向叶轮流入。叶轮将水的能量转换为旋转力，由此经由未图示的主轴驱动发电电动机。从叶轮流出的水经由未图示的吸出管被导向放水路。另一方面，在泵运转时，如涂黑的箭头所示那样，成为与水轮机运转时相反的流动，从吸出管流入的水经过叶轮，沿着导流叶片120及固定叶片130流动，从外壳向上池流出。图16是沿着周向观察导流叶片120的图，图17是沿着图16的A-A线的导流叶片120的截面图。这样的混流式泵水轮机的导流叶片120，能够以其导流叶片旋转轴121为中心进行旋转，通过旋转使其角度改变，由此能够使在相邻的导流叶片120之间形成的流路的流路面积变化。由此，能够通过改变向叶轮的水量来调整发电输出。在这种混流式泵水轮机中，如图16所示那样，导流叶片120配置在上罩111与下罩112之间，该上罩111形成从外壳到叶轮为止的流路的一部分且位于发电电动机侧，该下罩112从上罩111分离且位于吸出管侧。在此，导流叶片120能够旋转以便如上述那样进行水量调整，因此需要与上罩111及下罩112各自之间设置不产生接触的程度的间隙g。然而，这样的间隙g具有使水力损失增大这样的问题。使用图16及图17来说明间隙g中的水的流动的情况。在图17中，通过箭头示意性地表示基于解析结果的水的流动a～c。即，如图16及图17所示那样，通过设置间隙g，由此在沿着导流叶片120的叶片面流动的主流a之外，产生穿过间隙g的间隙流动b。有时该间隙流动b与在相邻的导流叶片120之间流动的主流a混合，在导流叶片120的上下后端附近产生紊乱的流动c(参照图17)。由此，产生不沿着导流叶片120的剥离流动，作为其结果，会产生水力损失增大这样的问题。此外，导流叶片120后端附近的紊乱的流动c，成为与主流a不同方向的流动而向叶轮流入，因此也有时使叶轮入口的流动产生紊乱，而使叶轮损失增大。为了降低上述那样的间隙流动b，可以考虑减小间隙g。然而，与导流叶片120及上罩111及下罩112之间的距离越小，则导流叶片120旋转时与上罩111及下罩112干涉的风险越高。此外，在混入了石头等异物时，其被夹在间隙g中的风险也越高。由此，间隙g的缩小化存在极限。作为用于在水力机械中降低间隙流动的技术，例如，已知在导流叶片的端面设置槽的技术。根据该技术，通过槽使间隙的面积急剧扩大，由此槽内部的压力局部地变化。由此，在槽中流动的水流流速降低，因此能够得到泄漏防止效果。此外，还已知在与导流叶片的端面对置的罩壁面设置凹槽的技术。
技术实现思路
以下说明的各实施方式是考虑上述内容而进行的，其目的在于提供水力机械的导流叶片及水力机械，能够有效地降低从导流叶片的一方的叶片面向另一方的叶片面的水的泄漏量，有效地降低水力损失。本专利技术的一方式涉及水力机械的导流叶片，具备：叶片主体；以及导流叶片旋转轴，与上述叶片主体连结，且通过其旋转使上述叶片主体的整体旋转，该水力机械的导流叶片在水力机械的叶轮的径向外侧配置成能够在上述导流叶片旋转轴与上述叶轮的旋转轴线平行的状态下以上述导流叶片旋转轴为中心进行旋转，其特征在于，上述叶片主体具有前缘、以及在上述叶片配置于上述叶轮的径向外侧时比上述前缘更靠上述叶轮侧地配置的后缘，在上述叶片主体中，在配置于上述叶轮侧的内径侧叶片面的在上述导流叶片旋转轴的轴向上的一方侧的区域及另一方侧的区域中的至少任一方，设置有从上述后缘向上述前缘的方向延伸的突起部，上述突起部具有圆弧状的突起部后端，上述突起部后端形成为在当上述叶片主体以上述导流叶片旋转轴为中心旋转时上述后缘所描绘的旋转轨迹上延伸。本专利技术的一方式涉及水力机械，其特征在于，具备：以旋转轴线为中心进行旋转的叶轮；以及配置在上述叶轮的径向外侧的上述一方式的导流叶片。附图说明图1是第一实施方式的混流式泵水轮机的子午截面图。图2是对图1所示的混流式泵水轮机的导流叶片从导流叶片旋转轴的轴向的一方侧进行观察的图。图3是沿着图2的III-III线的截面图。图4是表示图1所示的混流式泵水轮机的导流叶片所构成的叶栅的图。图5是对图1所示的混流式泵水轮机的导流叶片的尺寸进行说明的图。图6是表示对图1所示的混流式泵水轮机的导流叶片的尺寸与水力损失之间的关系进行表示的图表的图。图7是第二实施方式的导流叶片及上下罩的沿着导流叶片旋转轴的轴向的截面图。图8是对第三实施方式的混流式泵水轮机的导流叶片从导流叶片旋转轴的轴向的一方侧进行观察的图。图9是对第四实施方式的混流式泵水轮机的导流叶片从导流叶片旋转轴的轴向的一方侧进行观察的图。图10是沿着图9的X-X线的截面图。图11是第五实施方式的混流式泵水轮机的导流叶片及上下罩的沿着导流叶片旋转轴的轴向的截面图。图12是对图11所示的导流叶片与形成于上下罩的槽之间的位置关系进行说明的图。图13是第六实施方式的混流式泵水轮机的导流叶片及上下罩的沿着导流叶片旋转轴的轴向的截面图。图14是第七实施方式的混流式泵水轮机的导流叶片及上下罩的沿着导流叶片旋转轴的轴向的截面图。图15是平面地表示一般的混流式泵水轮机的由导流叶片及固定叶片构成的静止叶栅流路的图。图16是沿着周向观察图15所示的导流叶片的图。图17是沿着图16的A-A线的截面图。具体实施方式以下，参照附图对各实施方式进行详细说明。在各实施方式的说明中，在对使用图15至图17进行过说明的构成等进行说明时，有时使用与图15至图17中使用的符号相同的符号。实施方式的水力机械的导流叶片具备：叶片主体；以及导流叶片旋转轴，与上述叶片主体连结，且通过其旋转使上述叶片主体的整体旋转，该水力机械的导流叶片在水力机械的叶轮的径向外侧配置成能够在上述导流叶片旋转轴与上述叶轮的旋转轴线平行的状态下以上述导流叶片旋转轴为中心进行旋转。上述叶片主体具有前缘、以及在上述叶片配置于上述叶轮的径向外侧时比上述前缘更靠上述叶轮侧地配置的后缘。在上述叶片主体中，在配置于上述叶轮侧的内径侧叶片面的在上述导流叶片旋转轴的轴向上的一方侧的区域及另一方侧的区域中的至少任一方，设置有从上述后缘向上述前缘的方向延伸的突起部。上述突起部具有圆弧状的突起部后端，上述突起部后端形成为在当上述叶片主体以上述导流叶片旋转轴为中心旋转时上述后缘所描绘的旋转轨迹上延伸。实施方式的水力机械具备以旋转轴线为中心进行旋转的叶轮、以及配置在上述叶轮的径向外侧的上述导流叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水力机械的导流叶片，具备：叶片主体；以及导流叶片旋转轴，与上述叶片主体连结，且通过其旋转使上述叶片主体的整体旋转，该水力机械的导流叶片在水力机械的叶轮的径向外侧配置成能够在上述导流叶片旋转轴与上述叶轮的旋转轴线平行的状态下以上述导流叶片旋转轴为中心进行旋转，其特征在于，上述叶片主体具有前缘、以及在上述叶片配置于上述叶轮的径向外侧时比上述前缘更靠上述叶轮侧地配置的后缘，在上述叶片主体中，在配置于上述叶轮侧的内径侧叶片面的在上述导流叶片旋转轴的轴向上的一方侧的区域及另一方侧的区域中的至少任一方，设置有从上述后缘向上述前缘的方向延伸的突起部，上述突起部具有圆弧状的突起部后端，上述突起部后端形成为在当上述叶片主体以上述导流叶片旋转轴为中心旋转时上述后缘所描绘的旋转轨迹上延伸。

【技术特征摘要】
2016.03.10 JP 2016-0470481.一种水力机械的导流叶片，具备：叶片主体；以及导流叶片旋转轴，与上述叶片主体连结，且通过其旋转使上述叶片主体的整体旋转，该水力机械的导流叶片在水力机械的叶轮的径向外侧配置成能够在上述导流叶片旋转轴与上述叶轮的旋转轴线平行的状态下以上述导流叶片旋转轴为中心进行旋转，其特征在于，上述叶片主体具有前缘、以及在上述叶片配置于上述叶轮的径向外侧时比上述前缘更靠上述叶轮侧地配置的后缘，在上述叶片主体中，在配置于上述叶轮侧的内径侧叶片面的在上述导流叶片旋转轴的轴向上的一方侧的区域及另一方侧的区域中的至少任一方，设置有从上述后缘向上述前缘的方向延伸的突起部，上述突起部具有圆弧状的突起部后端，上述突起部后端形成为在当上述叶片主体以上述导流叶片旋转轴为中...

【专利技术属性】
技术研发人员：成川円，川尻秀之，大竹典男，久保幸一，黑川敏史，野田伸明，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本,JP