水轮机制造技术

本发明专利技术公开了一种水轮机，它包括带有内腔的蜗壳和尾水管，所述的尾水管与蜗壳上的出水口连通以使得所述蜗壳与尾水管之间形成水流通道，所述蜗壳内设有转轮，所述转轮与蜗壳转动配合且转轮的部分位于水流通道内，其特征在于：所述转轮内设有泄水管路，所述转轮和蜗壳之间的间隙经泄水管路与水流通道连通，以使得所述转轮与蜗壳之间间隙内的积水经泄水管路回流至水流通道内。本发明专利技术提供一种水轮机，其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。

Hydraulic turbine

The invention discloses a hydraulic turbine, which comprises a volute with an inner cavity and a draft tube. The draft tube is connected with the outlet on the volute so as to form a flow passage between the volute and the draft tube. The volute is provided with a runner. The runner and the volute rotate together and the part of the runner is located in the flow passage. The characteristics are as follows: the runner is provided with a discharge pipeline; The clearance between the runner and the volute is connected with the flow passage through the drainage pipeline, so that the accumulated water in the clearance between the runner and the volute can flow back to the flow passage through the drainage pipeline. The invention provides a hydraulic turbine, which reduces the pressure in the gap between the runner and the volute by means of drainage, thereby reducing the resistance of the runner to rotate, improving the service life of the runner and reducing the maintenance frequency.

【技术实现步骤摘要】
水轮机
本专利技术涉及透平机械的
，具体地是一种水轮机。
技术介绍
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、转轮和发电机，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尾水管排出，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。当然现有技术中也有考虑过在转轮与蜗壳之间设置密封结构，但是由于水轮机的使用环境是长期处于低温、潮湿、高压环境，因此普通橡胶材质的密封圈不仅无法满足压力需求而且容易老化破损，尤其对于大型水轮机组而言其维修成本大，显然不利于实际需求，而特殊材质的密封件不仅成本高，而且对于大型水轮机组而言其需求的密封件的尺寸也较大，因此较大尺寸的密封件其产品加工精度较难保证，并且也不利于安装，甚至于安装过程中的装配精度也较难保证。综上所述，行业内现有的水轮机仍然存在上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：提供一种水轮机，其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。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种水轮机，它包括带有内腔的蜗壳和尾水管，所述的尾水管与蜗壳上的出水口连通以使得所述蜗壳与尾水管之间形成水流通道，所述蜗壳内设有转轮，所述转轮与蜗壳转动配合且转轮的部分位于水流通道内，其特征在于：所述转轮内设有泄水管路，所述转轮和蜗壳之间的间隙经泄水管路与水流通道连通，以使得所述转轮与蜗壳之间间隙内的积水经泄水管路回流至水流通道内。通过设置泄水管路从而可以很好的使得转轮和蜗壳之间间隙内的压力降低，并且泄压的水流又回流至水流通道内，不仅结构简单可靠，而且水流能可以充分利用。另外通过泄水管路的轴向设置可以平衡转轮所受到的轴向负载力，因此可以大大减小转轴上轴承所受到的轴向力。根据本专利技术的一个示例，所述转轮上位于水流通道内设有泄水锥，所述泄水锥与转轮固定连接，且泄水锥内设有连接管，连接管的两端分别与泄水管路和水流通道连通。根据本专利技术的一个示例，所述泄水锥朝向转轮的后端面上设有凹槽，所述连接管经凹槽与转轮内的泄水管路连通。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。根据本专利技术的一个示例，所述的凹槽为环形结构。根据本专利技术的一个示例，所述的凹槽为多个，且所述凹槽为圆弧形结构，全部的凹槽沿周向依序间隔设置。多个凹槽的设计在于可以使得任意泄水管路与各自的连接管对应，由此当不同的泄水管路内的水压不同时可以利用连接管位置的改变达到受力的平衡。根据本专利技术的一个示例，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。根据本专利技术的一个示例，所述的尾水管包括尾水主管和尾水弯管，所述的尾水主管通过尾水弯管与蜗壳的出水口连通。根据本专利技术的一个示例，所述的蜗壳包括前盖板和后盖板，所述前盖板和后盖板相互合拢形成蜗壳的内腔。根据本专利技术的一个示例，所述蜗壳上设有泄压管，所述泄压管与转轮和蜗壳之间的间隙连通。通过设置泄压管，可以起到高压保护的作用，当发生泄压管路堵塞等情况是可以通过泄压管实现保压。本专利技术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，或通过本专利技术的实践了解到。上述技术方案具有如下优点或有益效果：首先，通过泄水管路可以很好的使得转轮和蜗壳之间间隙内的压力降低，并且泄压的水流又回流至水流通道内，不仅结构简单可靠，而且水流能可以充分利用，其次，所述泄水管路的轴向设置可以平衡转轮所受到的轴向负载力，因此可以大大减小转轴上轴承所受到的轴向力，最后，通过泄水锥上的凹槽设计可以使得泄水锥与转轮螺纹连接的过程中连接管与泄水管路可以始终保持连通，减少装配难度和零部件的精度要求。附图说明图1是本专利技术的水轮机的结构示意图。图2为图1中“A”区域的局部放大示意图。图3是本专利技术中泄水锥的结构示意图。图4为图3中泄水锥的右视示意图。图5为图3中泄水锥的另一种结构的右视示意图。其中，1、蜗壳，1.1、前盖板，1.2、后盖板，2、尾水管，2.1、尾水主管，2.2、尾水弯管，3、出水口，4、转轮，5、泄水管路，6、传动轴，7、泄水锥，7.1、后端面，8、凹槽，9、连接管，10、叶片，11、连接槽，12、泄压管，13、密封垫块。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图来详细描述根据本专利技术实施例的水轮机。实施例一：本专利技术提供一种水轮机，它包括如图1所示的蜗壳1和尾水管2，所述蜗壳1的外侧壁上设有进水口，蜗壳1的中心位置设有出水口3，所述尾水管2与蜗壳1的出水口3连通以使得所述蜗壳1内的管路与尾水管2连通形成水流通道，所述蜗壳1内的管路呈盘旋状，所述蜗壳1上设有转轮4，转轮4与蜗壳1转动配合，所述蜗壳1上设有用于安装转轮4的安装槽，当转轮4转动配合于安装槽内时所述转轮4的部分位于水流通道内，通过水流通道内水流的流动带动转轮4转动，从而使得蜗壳1内的水流能转换成转轮4的机械能。所述转轮4内设有泄水管路5，所述泄水管路5的进水端经转轮4和安装槽槽内壁之间的间隙与水流通道连通，泄水管路5的出水端与水流通道连通，所述水流通道位于转轮4和安装槽槽内壁之间的间隙所对应的位置的压力值大于所述水流通道位于泄水管路5的出水端所对应的位置的压力值，即泄水管路5的进水端经转轮4和安装槽槽内壁之间的间隙与水流通道的高压区连通，泄水管路5的出水端与水流通道的低压区连通。所述蜗壳1内设有一传动轴6，传动轴6的一端与转轮4固定连接，由此通过传动轴6将转轮4的动能传递至蜗壳1外，用于带动传动轴6另一端上的负载运动，即可以利用传动轴6驱动传动轴6另一端上连接的机械结构，例如带动活塞运动、带动发电机发电等。所述转轮4上设有一位于水流通道内的泄水锥7，所述泄水锥7安装于转轮4的转动轴线所对应的位置，所述泄水锥7朝向转轮4的后端面上设有凹槽8，所述凹槽8优选为环形结构，所述转轮4内的泄水管路5的出水端与环形的凹槽8连通，所述泄水锥7内设有若干连接管9，各连接管9的一端与凹槽8连通，连接管9的另一端与水流通道连通。所述转轮4上位于水流通道内的部分设有若干的叶片10，全部的叶片10沿泄水锥7的周向间隔设置。实施例二：其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水轮机，它包括带有内腔的蜗壳(1)和尾水管(2)，所述的尾水管(2)与蜗壳(1)上的出水口(3)连通以使得所述蜗壳(1)与尾水管(2)之间形成水流通道，所述蜗壳(1)内设有转轮(4)，所述转轮(4)与蜗壳(1)转动配合且转轮(4)的部分位于水流通道内，其特征在于：所述转轮(4)内设有泄水管路(5)，所述转轮(4)和蜗壳(1)之间的间隙经泄水管路(5)与水流通道连通，以使得所述转轮(4)与蜗壳(1)之间间隙内的积水经泄水管路(5)回流至水流通道内。

【技术特征摘要】
1.一种水轮机，它包括带有内腔的蜗壳(1)和尾水管(2)，所述的尾水管(2)与蜗壳(1)上的出水口(3)连通以使得所述蜗壳(1)与尾水管(2)之间形成水流通道，所述蜗壳(1)内设有转轮(4)，所述转轮(4)与蜗壳(1)转动配合且转轮(4)的部分位于水流通道内，其特征在于：所述转轮(4)内设有泄水管路(5)，所述转轮(4)和蜗壳(1)之间的间隙经泄水管路(5)与水流通道连通，以使得所述转轮(4)与蜗壳(1)之间间隙内的积水经泄水管路(5)回流至水流通道内。2.根据权利要求1所述的水轮机，其特征在于：所述转轮(4)上位于水流通道内设有泄水锥(7)，所述泄水锥(7)与转轮(4)固定连接，且泄水锥(7)内设有连接管(9)，连接管(9)的两端分别与泄水管路(5)和水流通道连通。3.根据权利要求2所述的水轮机，其特征在于：所述泄水锥(7)朝向转轮(4)的后端面(7.1)上设有凹槽(8)，所述连接管(9)经凹槽(8)与转轮(4)内的泄水管路(5)连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：江泓洲，
申请(专利权)人：江西省莲花水轮机厂有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36