垂式水轮机装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种垂式水轮机装置，包括脚架、转轴、转筒、叶轮组、引流管和支撑架，所述转轴两端通过轴承座安装在两个脚架上，且转轴的一端为动力输出端，该输出端外接发电机，转筒固定连接在转轴上，沿转筒周向均匀设置叶轮组，所述引流管两端通过支撑杆与脚架连接，引流管外侧壁通过连接块与支撑架连接，该引流管顶端设有竖直进水口，底端设有出水口，引流管内壁设有开口，部分叶轮组的叶片位于引流管内。本实用新型专利技术结构简单，设计合理，改变传统地内水平接受水流冲击为地表竖直接受重压水流冲击，同时扩大水轮机半径，大幅度提高水能利用率和发电量。用率和发电量。用率和发电量。

【技术实现步骤摘要】
垂式水轮机装置


[0001]本技术属于水轮机
，特别是涉及一种垂式水轮机装置。

技术介绍

[0002]我国地表水系丰富，而水能是一种清洁能源，合理开发利用水能发电有利于环保。在具有适当地势落差的位置建设水电站是一种目前通用做法。水电站分为大型水电站、中型水电站、小型水电站和微型水电站。水电站是利用水轮机将水能转化为机械能，再通过与水轮机连接的发电机将机械能转换为电能。
[0003]在小微发电站中，水轮机水平安装，水流进入水轮机后水平推动叶轮转动，这种结构的水轮机使得水能的利用率不高，发电量不高。
[0004]因此，如何解决上述现有技术存在的缺陷成为了该领域技术人员努力的方向。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就是提供一种垂式水轮机装置，能完全解决上述现有技术的不足之处。
[0006]本技术的目的通过下述技术方案来实现：
[0007]一种垂式水轮机装置，包括脚架、转轴、转筒、叶轮组、引流管和支撑架，所述转轴两端通过轴承座安装在脚架上，且转轴的一端为输出端，该输出端外接发电机，转筒固定连接在转轴上，沿转筒周向均匀设置叶轮组，所述引流管两端通过支撑杆与脚架连接，引流管外侧壁通过连接块与支撑架连接，该引流管顶端设有竖直进水口，底端设有出水口，引流管内壁设有开口，部分叶轮组的叶片位于引流管内。
[0008]进一步，所述引流管为弧形，且其弧度小于180度。
[0009]进一步，所述叶片背面设有耐蚀层。
[0010]进一步，所述耐蚀层为改性碳化钨涂层。
[0011]作为优选，所述叶轮组包括叶轮杆和叶片，叶轮杆一端连接叶片，另一端连接转筒，所述叶片具有内腔，在叶片的背压面上设有与内腔相通的开孔。
[0012]作为优选，所述叶轮组包括叶轮杆和叶片，叶轮杆一端连接叶片，另一端连接转筒，所述叶轮杆与叶片的连接处开设有凹槽，在凹槽内设置环氧树脂制成的镶块，且镶块的表面与叶片表面平滑过渡。
[0013]作为优选，所述叶轮组包括叶轮杆、轴杆和叶片，叶轮杆的端部设有安装腔，轴杆的一端与叶片连接，另一端铰接在安装腔内底部，且轴杆位于上下压板之间，上下压板与安装腔内壁之间安装有弹簧。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0015]1.结构简单，设计合理，改变传统水平接受水流冲击为竖直接受水流冲击，大幅度提高水能利用率和发电量；
[0016]2.通过耐蚀层改善叶片耐蚀性能，延长水轮机使用寿命；
[0017]3.设计具有空腔的叶片，有利于保证每片叶片质量相同，进而保证叶轮机运行稳定；
[0018]4.叶轮杆与叶片的连接处开设有凹槽有利于避免应力集中，同时镶块的设置保证了叶轮杆表面的完整性，避免凹槽的空腔引起流体的扰动并由此降低水轮机的效率；
[0019]5.叶片与叶轮杆通过轴杆连接，并在轴杆两侧设置弹簧，有利于减小叶片受到的瞬时冲击，保护叶片，增加叶片的使用寿命。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例一的结构示意图；
[0021]图2是图1去掉密封外壳后的结构示意图；
[0022]图3是本技术实施例一的局部剖面图；
[0023]图4是本技术中引流管和支撑架的连接结构示意图；
[0024]图5是本技术实施例二中叶片的结构示意图；
[0025]图6是本技术实施例三的结构示意图；
[0026]图7是本技术实施例四的结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步的说明。
[0028]实施例一
[0029]如图1至图4所示，一种垂式水轮机装置，包括脚架1、转轴2、转筒3、叶轮组4、引流管5、支撑架6和密封外壳13，所述转轴2两端通过轴承座7安装在脚架1上，且转轴2的一端为输出端，该输出端水平连接发电机，转筒3固定连接在转轴2上，沿转筒周3向均匀设置叶轮组4，所述引流管5两端通过支撑杆9与脚架1连接，引流管5外侧壁通过连接块10与支撑架6连接，该引流管5顶端设有竖直进水口11，底端设有出水口12，引流管5内壁设有开口，部分叶轮组的叶片位于引流管5内。所述脚架1与支撑架6连接为一体，从而保证整体的稳定性。所述转筒3置于密封外壳13内，且叶轮组4的叶轮杆从密封外壳13内穿出，叶轮杆与密封外壳13之间设有密封结构。将转筒3密封在密封外壳13内避免转筒3与水接触，延长其使用寿命。
[0030]所述引流管5为弧形，且其弧度小于180度。
[0031]所述叶片背面设有耐蚀层，该耐蚀层为改性碳化钨涂层，通过耐蚀层改善叶片耐蚀性能，延长水轮机使用寿命。
[0032]在工作时，水流由进水口11进入引流管5内，水流冲击叶轮组4的叶片，进而推动叶轮组4转动，叶轮组4通过转筒3带动转轴2转动，转轴2的输出端带动发电机工作进行发电。本技术的水轮机改变传统水平接受水流冲击为竖直接受水流冲击，大幅度提高水能利用率和发电量。
[0033]本技术的水轮机装置结构简单，设计合理，可用于传统小微水电站设备升级改造，大幅提高发电量；同时本水轮机装置的结构有利于扩大叶轮组直径，提高水能利用率和发电量。
[0034]实施例二
[0035]本实施例与实施例一的不同之处在于，所述叶轮组4包括叶轮杆和叶片42，叶轮杆一端连接叶片42，另一端连接转筒，所述叶片42具有内腔43，在叶片42的背压面上设有与内腔43相通的开孔44，参见图5所示。
[0036]在工作时，水流通过开孔44进入内腔43中，一方面使得叶片42重量增加，另一方面可以保证每片叶片的重量相等，进而保证叶轮机运行稳定，维持稳定的输出功率，如果各个叶片的质量不相同，将会给水轮机带来致命的破坏。
[0037]实施例三
[0038]本实施例与实施例一的不同之处在于，所述叶轮组4包括叶轮杆41和叶片42，叶轮杆41一端连接叶片42，另一端连接转筒3，所述叶轮杆41与叶片42的连接处开设有凹槽45，在凹槽45内设置环氧树脂制成的镶块46，且镶块46的表面与叶片42表面平滑过渡。镶块46与凹槽45为过盈配合，参见图6所示。
[0039]在生产过程中，叶轮杆41与叶片42之间的连接处容易产生应力集中，本实施例通过开设凹槽45可以有效避免应力集中，但同时也产生了一个问题，凹槽45的空腔容易引起流体的扰动并由此降低水轮机的效率。为了解决此问题，本实施例采用环氧树脂制成的镶块46填充该凹槽45，使得叶片42表面平滑。
[0040]实施例四
[0041]本实施例与实施例一的不同之处在于，所述叶轮组4包括叶轮杆41、轴杆47和叶片42，叶轮杆41的端部设有安装腔48，轴杆47的一端与叶片42连接，另一端铰接在安装腔48内底部，且轴杆47位于上下压板49、50之间，上下压板49、50与安装腔48内壁之间安装有弹簧51。所述上下压板49、50上对应设有通槽，上下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂式水轮机装置，其特征在于：包括脚架、转轴、转筒、叶轮组、引流管和支撑架，所述转轴两端通过轴承座安装在脚架上，且转轴的一端为输出端，该输出端外接发电机，转筒固定连接在转轴上，沿转筒周向均匀设置叶轮组，所述引流管两端通过支撑杆与脚架连接，引流管外侧壁通过连接块与支撑架连接，该引流管顶端设有竖直进水口，底端设有出水口，引流管内壁设有开口，部分叶轮组的叶片位于引流管内。2.根据权利要求1所述的垂式水轮机装置，其特征在于：所述引流管为弧形，且其弧度小于180度。3.根据权利要求2所述的垂式水轮机装置，其特征在于：所述叶片背面设有耐蚀层。4.根据权利要求3所述的垂式水轮机装置，其特征在于：所述耐蚀层为改性碳化钨涂层...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈纪国，陆昌华，
申请(专利权)人：岳池县连复科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：