一种对旋式双向轴流水泵水轮机制造技术

本发明专利技术提供了一种对旋式双向轴流水泵水轮机，包括泵壳和叉管；所述泵壳两侧对称安装叉管，所述泵壳内对称设有叶轮，所述叶轮的传动轴穿过叉管与传动部件连接；所述传动轴设有沿轴向移动的导叶组件，且所述导叶组件位于叶轮附近。所述导叶组件包括活动导叶、导轴和导叶壳体；所述叉管与泵壳之间安装导叶壳体，所述导叶壳体设有轴向导槽，所述活动导叶与传动轴通过滑动轴承连接，所述活动导叶叶片一端位于轴向导槽内；所述活动导叶任一叶片一端安装有导轴，所述导轴通过传动机构与驱动机构连接，用于使活动导叶轴向移动。本发明专利技术可以通过调节叶轮与导叶之间的间隙，来提高泵装置效率。

A contra rotating two-way axial water pump turbine

The invention provides a contra rotating bi-directional axial water pump turbine, which comprises a pump shell and a fork tube; fork tubes are symmetrically installed on both sides of the pump shell, an impeller is symmetrically arranged in the pump shell, and the driving shaft of the impeller is connected with the driving component through the fork tube; the driving shaft is provided with a guide vane component which moves along the axial direction, and the guide vane component is located near the impeller. The guide vane assembly includes a movable guide vane, a guide shaft and a guide vane housing; a guide vane housing is arranged between the fork tube and the pump housing, the guide vane housing is provided with a shaft guide groove, the movable guide vane is connected with the transmission shaft through a sliding bearing, one end of the movable guide vane is located in the shaft guide groove; one end of the movable guide vane is provided with a guide shaft, and the guide shaft is connected with the pump housing through the transmission mechanism The driving mechanism is connected to move the movable guide vane shaft. The invention can improve the efficiency of the pump device by adjusting the clearance between the impeller and the guide vane.

【技术实现步骤摘要】
一种对旋式双向轴流水泵水轮机
本专利技术涉及轴流泵装置，特别涉及到一种对旋式双向轴流水泵水轮机。
技术介绍
潮汐能作为一种可再生能源，高效、清洁、并且可以大规模开发和应用。潮汐机组双向运行方式可以提供相对连续的电力，具有很强的电网适应性，可调峰运行，然而潮汐机组反向运行抽水工作时，效率特别低。由于对旋机组效率更高、结构更紧凑、性能曲线更稳定、抗气蚀性能更好，将对旋技术应用于潮汐电站上，期望能够在充分发挥发电优势的基础上，更有效地提升机组抽水工况的性能，为下一步发电提供更多的势能。对旋技术在泵和水轮机领域还很少见，尤其是在适用于类似潮汐电站的需要多工况运行的水泵水轮机机组。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种对旋式双向轴流水泵水轮机，可以将其应用在潮汐机组上，实现其正反向发电以及正反向抽水等基础功能的性能提升，同时，可以通过调节叶轮与导叶之间的间隙，来提高泵装置效率。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种对旋式双向轴流水泵水轮机，包括泵壳和叉管；所述泵壳两侧对称安装叉管，所述泵壳内对称设有叶轮，所述叶轮的传动轴穿过叉管与传动部件连接；所述传动轴设有沿轴向移动的导叶组件，且所述导叶组件位于叶轮附近。进一步，所述导叶组件包括活动导叶、导轴和导叶壳体；所述叉管与泵壳之间安装导叶壳体，所述导叶壳体设有轴向导槽，所述活动导叶与传动轴通过滑动轴承连接，所述活动导叶叶片一端位于轴向导槽内；所述活动导叶任一叶片一端安装有导轴，所述导轴通过传动机构与驱动机构连接，用于使活动导叶轴向移动。进一步，所述传动机构包括滑动导轨，所述滑动导轨端面设有凹槽，所述导轴与凹槽滑动配合，通过滑动导轨的摆动，使导轴沿轴向移动。进一步，所述叶轮为双向流动叶轮，所述泵壳内对称的叶轮旋转方向相反。进一步，所述泵壳内的叶轮之间设有导流叶片，用于提高稳定性。进一步，所述导流叶片与叶轮的叶片之间的间隙距离不得小于0.08倍叶轮直径。进一步，所述叉管与泵壳的中心线之间的夹角为30°～90°。进一步，所述传动部件为发电电动机，两个所述发电电动机的转速不同步。本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术所述的对旋式双向轴流水泵水轮机，可以高效完成潮汐电站所要求的正反向发电以及正反向抽水等工况。2.本专利技术所述的对旋式双向轴流水泵水轮机，相对于传统潮汐发电机组，具有结构更紧凑、性能曲线稳定、抗气蚀性能好等优点。3.本专利技术所述的对旋式双向轴流水泵水轮机，当水泵水轮机工作在不同工况时，通过调节导叶与叶轮之间的间隙，以提高机组效率。4.本专利技术所述的对旋式双向轴流水泵水轮机，当叶轮几何参数与导叶几何参数一定时，叶轮与导叶之间的间隙过大或过小，将使间隙处出现回流，从而使导叶的水力损失增大，导叶出口速度环量减小，导致出水流道处出现低漩涡区，出水流道水力损失增大，泵装置效率下降，通过调节叶轮与导叶之间的间隙，解决这个问题。附图说明图1为本专利技术所述的对旋式双向轴流水泵水轮机的结构示意图。图2为本专利技术所述的导叶组件结构示意图。图3为本专利技术所述的传动机构原理图。图中：1-第一发电电动机；2-第一联轴器；3-第一密封组件；4-第一叉管；5-第一导叶组件；6-第一叶轮；7-泵壳；8-第二叶轮；9-第二导叶组件；10-第二叉管；11-第二密封组件；12-第二联轴器；13-第二发电电动机；14-第一传动轴；15-第二传动轴；501-活动导叶；501a-导轴；502-导叶壳体；503-滑动导轨；504-压盖；505-填料密封；506-驱动机构；701-导流叶片。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。如图1所示，本专利技术所述的对旋式双向轴流水泵水轮机，包括泵壳7、第一叉管4和第二叉管10；所述泵壳7两侧对称安装第一叉管4和第二叉管10，所述泵壳7内对称设有第一叶轮6和第二叶轮8，第一叶轮6上连接的第一传动轴14穿过第一叉管4与第一发电电动机1连接，所述第一发电电动机1与第一传动轴14之间设有第一联轴器2。所述第一叉管4与第一传动轴14之间设有第一密封组件3；第二叶轮8上连接的第二传动轴15穿过第二叉管10与第二发电电动机13连接，所述第二发电电动机13与第二传动轴15之间设有第二联轴器12。所述第二叉管10与第二传动轴15之间设有第二密封组件11；所述第一传动轴14设有沿轴向移动的第一导叶组件5，且所述第一导叶组件5位于第一叶轮6附近；所述第二传动轴15设有沿轴向移动的第二导叶组件9，且所述第二导叶组件9位于第二叶轮8附近；所述第一叉管4和第二叉管10与泵壳7的中心线之间的夹角为30°～90°。如图2和图3所示，第二导叶组件9和第一导叶组件5的结构完全相同，仅仅安装位置不一样，下面详细描述第一导叶组件5，所述第一导叶组件5包括活动导叶501、导轴501a和导叶壳体502；所述第一叉管4与泵壳7之间安装导叶壳体502，在导叶壳体502的内壁面加工有与第一传动轴14的中心轴线平行的向导槽，活动导叶501的叶片一端放置在所述向导槽内，所述活动导叶501与第一传动轴14通过滑动轴承连接，所述活动导叶501叶片一端位于轴向导槽内；在向导槽的作用下，活动导叶501的周向与径向均被约束，只可以做轴向移动。所述活动导叶501任一叶片一端安装有导轴501a，所述导轴501a通过传动机构与驱动机构506连接，用于使活动导叶501轴向移动。所述传动机构包括滑动导轨503，所述滑动导轨503端面设有凹槽，所述导轴501a与凹槽滑动配合，通过滑动导轨503的摆动，使导轴501a沿轴向移动。压盖504与填料密封505的作用是防止滑动导轨503轴与导叶壳体502之间出现泄漏。滑动导轨503的一端与驱动机构506连接，所述驱动机构506可以采用手轮或者电动机。当第一叶轮6几何参数与活动导叶501几何参数一定时，第一叶轮6与活动导叶501之间的间隙过大或过小，将使间隙处出现回流，从而使活动导叶501的水力损失增大；此时，活动导叶501出口速度环量减小，导致出水流道处出现低漩涡区，出水流道水力损失增大，泵装置效率下降。本专利技术可以通过调节第一叶轮6与活动导叶501之间的间隙，来提高泵装置效率。当水泵水轮机工作在不同工况时，通过调节导叶与叶轮之间的间隙，以提高机组效率。所述第一叶轮6和第二叶轮8采用双向流动设计，即叶轮叶片的进出口液流角、进出口直径等几何参数是相等的；所述第一叶轮6与第二叶轮8的旋向相反，其他几何尺寸均采用相同设计。所述第一叶轮6和第二叶轮8由于对旋的设置，会在两者之间产生强湍流，威胁了整体装置的稳定性，所述泵壳7内的第一叶轮6和第二叶轮8之间设有导流叶片701，用于提高稳定性。所述导流叶片701与第一叶轮6或者第二叶轮8的叶片之间的间隙距离不得小于0.08倍叶轮直径，否则会造成导流叶片701与第一叶轮6或者第二叶轮8之间的动静干涉增加，影响系统的稳定性。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对旋式双向轴流水泵水轮机，其特征在于，包括泵壳(7)和叉管(4，10)；所述泵壳(7)两侧对称安装叉管(4，10)，所述泵壳(7)内对称设有叶轮(6，8)，所述叶轮(6，8)的传动轴(14，15)穿过叉管(4，10)与传动部件连接；所述传动轴(14，15)设有沿轴向移动的导叶组件(5，9)，且所述导叶组件(5，9)位于叶轮(6，8)附近。/n

【技术特征摘要】
1.一种对旋式双向轴流水泵水轮机，其特征在于，包括泵壳(7)和叉管(4，10)；所述泵壳(7)两侧对称安装叉管(4，10)，所述泵壳(7)内对称设有叶轮(6，8)，所述叶轮(6，8)的传动轴(14，15)穿过叉管(4，10)与传动部件连接；所述传动轴(14，15)设有沿轴向移动的导叶组件(5，9)，且所述导叶组件(5，9)位于叶轮(6，8)附近。


2.根据权利要求1所述的对旋式双向轴流水泵水轮机，其特征在于，所述导叶组件(5，9)包括活动导叶(501)、导轴(501a)和导叶壳体(502)；所述叉管(4，10)与泵壳(7)之间安装导叶壳体(502)，所述导叶壳体(502)设有轴向导槽，所述活动导叶(501)与传动轴(14，15)通过滑动轴承连接，所述活动导叶(501)叶片一端位于轴向导槽内；所述活动导叶(501)任一叶片一端安装有导轴(501a)，所述导轴(501a)通过传动机构与驱动机构(506)连接，用于使活动导叶(501)轴向移动。


3.根据权利要求2所述的对旋式双向轴流水泵水轮机，其特征在于，所述传动机构包括滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：安策，朱荣生，王秀礼，陈一鸣，龙云，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32