一种水轮机制造技术

本申请涉及液力机械发动机领域，公开了一种水轮机，包括发电机、主轴、水导轴承与动力机构，其特征在于：所述动力机构包括可拆卸的混流式动力机构与可拆卸的冲击式动力机构，所述混流式动力机构与冲击式动力机构能相互替换，并在水轮机内部单独使用。适用于水流变化在20%~100%的河流，提高了发电效率。提高了发电效率。提高了发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种水轮机


[0001]本专利技术涉及液力机械发动机领域，具体涉及一种水轮机。

技术介绍

[0002]目前，水头在150~300m范围内的径流式水电站多采用立式混流式水轮机，如公开号为CN201526404U的专利，公开了一种立式混流式水轮机，包括金属蜗壳、导水机构、轴承箱、水封、转动机构、水轮机主轴和发电机主轴，导水机构前端外壳连接在金属蜗壳上，水轮机主轴中下端通过固定在导水机构的轴承箱和水封与转动机构相连，水轮机主轴的上端以半联轴器的方式与发电机主轴刚性连接在垂直方向上。高水头，小流量的水电站采用冲击式水轮机，如专利号为CN204212904U的专利，公开了一种新型的整装立轴冲击式水轮机组的安装结构。
[0003]一年中水流量大小会根据雨季和旱季来变化，变化大小在20%~100%幅度之间，且枯水期时间长达数月。由于径流式水电站是无库容的水电站，因此无法通过水库调节水流大小，若发电站安装混流式水轮机，当枯水期时发电量急剧下降至50%，且水流量变小，导致混流式水轮机偏离最佳工位，容易产生转轮叶道涡（混流式水轮机偏离最优工况时，在叶片靠上冠进口处出现的脱流旋涡，涡流从叶道间下泄流入尾水管），影响机组安全稳定性；若选用立式冲击式水轮机，可以适用于低水流量的情况，而在额定水头、大流量下情况下，只能通过增大设备的方式提高发电效率，其成本高昂，冲击式水轮机比转速还是比混流式水轮机比转速低，那么冲击式水轮机的机组额定转速就低，因此冲击式水轮机的水力效率相比混流式要低3、4个点，所以混流式水轮机和冲击式水轮机都无法解决水轮机在不同水流时期的发电效率低的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种水轮机，以解决水轮机在不同水流时期的发电效率低的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下所述技术方案。
[0006]一种水轮机，包括发电机、主轴、水导轴承与动力机构，其特征在于：所述动力机构包括可拆卸的混流式动力机构与可拆卸的冲击式动力机构，所述混流式动力机构与冲击式动力机构能相互替换，并在水轮机内部单独使用。
[0007]所述混流式动力机构包括导水机构、检修密封环、主轴密封环、止漏环、上基础环、下基础环、底环和混流式转轮，所述主轴下端可拆卸连接所述混流式转轮，所述主轴上套装有可拆卸的主轴密封环，所述主轴密封环下端可拆卸连接所述检修密封环，所述检修密封环套装在所述主轴上，所述检修密封环可拆卸连接在所述导水机构上，所述导水机构可拆卸连接在所述上基础环，所述导水机构上端可拆卸连接在所述水导轴承上。
[0008]所述冲击式动力机构包括喷嘴、支架联合体、偏流器接力器、主轴密封件和冲击式转轮，所述喷嘴底部固定连接在所述下基础环上，所述喷嘴上部固定连接在所述支架联合
体上，所述支架联合体上端可拆卸连接在所述水导轴承上，所述支架联合体可拆卸连接在上基础环上，所述支架联合体可拆卸连接在所述主轴密封件上，所述支架联合体一侧设置所述偏流器接力器，所述下基础环相对高程向下调，使所述喷嘴中线与所述冲击式转轮中线位于同一位置，所述冲击式转轮可拆卸连接在所述主轴底部。
[0009]所述主轴与冲击式转轮之间设置有可拆卸的辅助法兰，所述冲击式转轮尺寸与主轴法兰面尺寸不契合，所以设计所述辅助法兰进行过渡，所述辅助法兰上端连接所述主轴，所述辅助法兰下端连接所述冲击式转轮。
[0010]所述冲击式转轮水平中心线与导叶水平中心线（当所述混流式转轮7安装后正常运行时导叶的水平中心线的位置）之间的距离为h2，所述主轴与辅助法兰接触面至导叶水平中心线之间的距离h1，要求h1大于h2。转轮水平中心线越接近导叶水平中心线，那么进入所述喷嘴的流态就越好，提高水力效率。
[0011]所述下基础环上设置6个所述喷嘴，6个所述喷嘴环状分布并围住所述冲击式转轮，增大空间利用率的同时提高了水力效率。
[0012]为了减小空间占比，所述喷嘴内部采用活塞结构，缩短喷嘴整体长度，所述喷嘴的折向器端部与冲击式转轮之间形成空腔，不影响冲击式转轮运行的同时有利于喷嘴安装与拆卸。
[0013]有益效果：发电站地理位置与空间受限，水流变化大的河流，只能安装一个发电机时，若安装混流式水轮机，枯水期发电效率低，甚至无法正常工作。若安装冲击式水轮机比转速较混流式要低，想要在汛期提高发电量，需通过增大发电机尺寸、增加配水环管、扩大厂房等手段，而冲击式水轮机的水力效率还是要相比混流式要低3、4个点，且建造成本高昂。使用本专利技术可以大大降低成本的同时保证发电量，在汛期和平水期时，拆卸冲击式动力机构，安装并运行混流式动力机构，安全稳定运行的同时高效率发电：枯水期时，拆卸混流式动力机构，安装并运行冲击式动力机构，水力利用率最高能达到90％，很好的解决了不同水流时期，水流量变化大带来的安全运行稳定以及发电效益差问题。
附图说明
[0014]图1是实施例中的安装混流式机构时的水轮机结构示意图；图2是实施例中的安装冲击式机构时的水轮机结构示意图；图3是图2中冲击式转轮与喷嘴的结构示意图；图4是实施例中的喷嘴结构示意图；图5是实施例中的水轮机局部结构示意图。
[0015]附图标记：1、导水机构；2、主轴密封环；3、检修密封环；4、止漏环；5、上基础环；6、下基础环；7、混流式转轮；8、底环；9、水导轴承；10、主轴；11、支架联合体；12、喷嘴；13、偏流器接力器；14、主轴密封件；15、冲击式转轮；16、辅助法兰；17、折向器；18、中拆结构；19、发电机；20、导叶。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，但本专利技术并不局限于这些实施方式，任何在本实施基本精神上的改进或替代，仍属于本专利技术权利要求所要求
保护的范围。
[0017]实施例：如图1所示，一种水轮机，包括发电机19、主轴10、水导轴承9与动力机构，所述动力机构包括可拆卸的混流式动力机构与可拆卸的冲击式动力机构，所述混流式动力机构与冲击式动力机构能相互替换，并在水轮机内部单独使用。
[0018]在汛期或平水期时，水轮机安装所述混流式动力机构，所述混流式动力机构包括导水机构1、检修密封环3、主轴密封环2、止漏环4、上基础环5、下基础环6、底环8和混流式转轮7，所述主轴10下端螺栓连接所述混流式转轮7，所述主轴10上套装有所述主轴密封环2，所述主轴密封环2可拆卸连接在所述主轴10，所述主轴密封环2下端螺栓连接有所述检修密封环3，所述检修密封环3套装在所述主轴10上，所述检修密封环3可拆卸连接在所述主轴10，所述检修密封环3螺栓连接在所述导水机构1上，所述导水机构1螺栓连接在所述上基础环5，所述导水机构1上端螺栓连接在所述水导轴承9上。零部件通过机室的入门通道吊进或吊出，先拆除所述主轴10中的中拆结构18，再依次安装所述止漏环4、混流式转轮7、检修密封环3、主轴密封环2和导水机构1，最后安装上所述中拆结构18，上游流水经引水管引向水轮机，推动混流式转轮7旋转，带动发电机19发电，作完功的水则通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水轮机，包括发电机、主轴（10）、水导轴承（9）与动力机构，其特征在于：所述动力机构包括可拆卸的混流式动力机构与可拆卸的冲击式动力机构，所述混流式动力机构与冲击式动力机构能相互替换，并在水轮机内部单独使用。2.根据权利要求1所述的水轮机，其特征在于：所述混流式动力机构包括导水机构（1）、主轴密封环（2）、检修密封环（3）、止漏环（4）、上基础环（5）、下基础环（6）、底环（8）和混流式转轮（7），所述主轴（10）下端可拆卸连接所述混流式转轮（7），所述主轴（10）上套装有可拆卸的主轴密封环（2），所述主轴密封环（2）下端可拆卸连接所述检修密封环（3），所述检修密封环（3）套装在所述主轴（10）上，所述检修密封环（3）可拆卸连接在所述导水机构（1）上，所述导水机构（1）可拆卸连接在所述上基础环（5），所述导水机构（1）上端可拆卸连接在所述水导轴承（9）上。3.根据权利要求2所述的水轮机，其特征在于：所述冲击式动力机构包括喷嘴（12）、支架联合体（11）、偏流器接力器（13）、主轴密封件（14）和冲击式转轮（15），所述喷嘴（12）底部固定连接在所述下基础环（6）上，所述喷嘴（12）上部固定连接在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柱，桂勇，罗定旗，赖吕海，
申请(专利权)人：重庆水轮机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：