一種雙級對沖式水輪的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了屬于水力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】的一種雙級對沖式水輪機(jī)。該水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)為：機(jī)殼上部內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐架，支撐架上部與導(dǎo)水錐固定連接，下部與固定導(dǎo)水葉輪連接，固定導(dǎo)水葉輪下部設(shè)有做功的一級葉輪，一級葉輪下部設(shè)有做功的二級葉輪，分別連有一級軸和二級軸，即內(nèi)軸外套有外軸，內(nèi)、外軸的下端分別與集能箱的齒輪相連，集能箱內(nèi)設(shè)有內(nèi)、外軸對向的45度傘形齒輪兩個(gè)，加一個(gè)軸向垂直的45度傘形齒輪外接輸出軸。本實(shí)用新型的水輪機(jī)組能充分利用水的重力勢能，轉(zhuǎn)化能量效率高。
【專利說明】一種雙級對沖式水輪機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種雙級對沖式水輪機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]水輪機(jī)是將水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的水力原動機(jī)，主要應(yīng)用于水電站驅(qū)動水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，為水電站的關(guān)鍵動力設(shè)備。
[0003]當(dāng)前的水輪機(jī)多采用單級式水輪機(jī)，導(dǎo)向葉輪后只有一級旋轉(zhuǎn)做功葉輪。由于水流具有不可壓縮性及能量傳遞性、單級機(jī)做功后的剩余能量就白白流失，無法完成最高的轉(zhuǎn)換利用率，因而造成水資源浪費(fèi)。生產(chǎn)效率不高，據(jù)資料記載，一般效率最高只能達(dá)到85%左右。所以探討新的工作方式仍大有潛力。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型針對目前的水輪機(jī)能量利用率低，水的勢能損失大的問題，提出一種雙級對沖式水輪機(jī)。
[0005]一種雙級對沖式水輪機(jī)，機(jī)殼I上部內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐架2，支撐架2與導(dǎo)水錐3固定連接，導(dǎo)水錐3下部設(shè)有固定導(dǎo)水葉輪4，固定導(dǎo)水葉輪4下部設(shè)有一級葉輪5，一級葉輪5下部設(shè)有二級葉輪6，二級葉輪6下部設(shè)有外軸7，外軸7內(nèi)套有內(nèi)軸8，外軸7的下端與集能箱9相連，集能箱9內(nèi)設(shè)有齒輪101、102、103，其中齒輪103外接輸出軸11。
[0006]所述固定導(dǎo)水葉輪4的固定葉片12之間設(shè)有調(diào)速葉片13。
[0007]所述一級葉輪5的葉片方向與固定導(dǎo)水葉輪4的葉片方向相反。
[0008]所述二級葉輪6的葉片方向互一級葉輪5的葉片方向相反。
[0009]所述齒輪101、102、103為3個(gè)傘形齒輪，分別連接于內(nèi)軸8、外軸7及輸出軸11上，齒輪的傾角為45度。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的水輪機(jī)是水流通過前端固定導(dǎo)水葉輪后改變方向以相應(yīng)的角度沖擊第一級葉輪，做功完成后出口的被加速、帶方向性的沖擊水能及時(shí)的、連續(xù)地再對第二級葉輪做功，兩級葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反且同軸同速運(yùn)動，以此來充分吸收水流在經(jīng)過葉輪時(shí)的勢能，最后在尾水部設(shè)集能箱，將同軸正、反轉(zhuǎn)動能疊加后變?yōu)橥蜉敵?，由于第二級葉輪繼承了一級葉輪的反向水能，所以效率比傳統(tǒng)單級葉輪高很多，在導(dǎo)向葉輪的葉片之間加裝可以90度旋轉(zhuǎn)的小葉片,通過液壓機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)小葉片的角度從而來控制導(dǎo)向葉輪的葉片之間的過水量，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型雙級式水輪機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中，1-機(jī)殼、2-支撐架、3-導(dǎo)水錐、4-固定導(dǎo)水葉輪、5- —級葉輪、6_ 二級葉輪、7-外軸、8-內(nèi)軸、9-集能箱、101-與內(nèi)軸連接的齒輪、102-與外軸連接的齒輪、103-與輸出軸連接的齒輪、11-輸出軸、12-固定葉片、13-調(diào)速葉片?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0014]實(shí)施例1
[0015]一種雙級對沖式水輪機(jī)，機(jī)殼I上部內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐架2，支撐架2與導(dǎo)水錐3固定連接，導(dǎo)水錐3下部設(shè)有固定導(dǎo)水葉輪4，固定導(dǎo)水葉輪4下部設(shè)有一級葉輪5，一級葉輪5下部設(shè)有二級葉輪6，二級葉輪6下部設(shè)有外軸7，外軸7內(nèi)套有內(nèi)軸8，外軸7的下端與集能箱9相連，集能箱9內(nèi)設(shè)有齒輪101、102、103，其中齒輪103外接輸出軸11。
[0016]一級葉輪5與內(nèi)軸8相連，內(nèi)軸8與齒輪101相連，二級葉輪6與外軸7相連，夕卜軸7與齒輪102相連。
[0017]集能箱9由支撐架固定于尾水端的機(jī)殼I內(nèi)正中心。輸出軸11垂直穿過機(jī)殼I連接發(fā)電機(jī)。(可360度任意連接)。
[0018]固定導(dǎo)水葉輪4的固定葉片12之間設(shè)有調(diào)速葉片13，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)水葉片間的過水量即可實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)的調(diào)速。一級葉輪5的葉片方向與固定導(dǎo)水葉輪4的葉片方向相反。二級葉輪6的葉片方向互一級葉輪5的葉片方向相反。齒輪101、102、103為3個(gè)傘形齒輪，分別連接于內(nèi)軸8、外軸7及輸出軸11上，齒輪均為同齒數(shù)傘形齒輪，可以通過改變齒輪的齒數(shù)來實(shí)現(xiàn)變速，齒輪的傾角為45度。
[0019]本實(shí)施例的水輪機(jī)工作原理如下:首先水流通過導(dǎo)水錐增壓后，進(jìn)入固定的帶有一定角度的固定導(dǎo)水葉輪，強(qiáng)制水流改變方向并向第一級葉輪沖擊，使之獲得動能，轉(zhuǎn)換完成，這也就是傳統(tǒng)的軸流式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)。鑒于水流具有連續(xù)性、不可壓縮性、能量傳導(dǎo)性等，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的水輪機(jī)此時(shí)被第一級葉輪加速，且反方向的剩余水能就白白流失，而雙級式水輪機(jī)正是因?yàn)槎壢~輪繼承了第一級葉輪的能量，形成了對向沖擊、相互作用、并使之疊加于同一根輸出軸上，實(shí)現(xiàn)了完美結(jié)合，因而讓較高的能量轉(zhuǎn)換效率來得與實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙級對沖式水輪機(jī)，其特征在于，機(jī)殼(I)上部內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐架(2)，支撐架(2)與導(dǎo)水錐(3)固定連接，導(dǎo)水錐(3)下部設(shè)有固定導(dǎo)水葉輪(4)，固定導(dǎo)水葉輪(4)下部設(shè)有一級葉輪(5)，一級葉輪(5)下部設(shè)有二級葉輪(6)，二級葉輪(6)下部設(shè)有外軸(7)，外軸(7)內(nèi)套有內(nèi)軸(8)，外軸(7)的下端與集能箱(9)相連，集能箱(9)內(nèi)設(shè)有齒輪(101、102、103)，其中齒輪(103)外接輸出軸(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙級對沖式水輪機(jī)，其特征在于，所述固定導(dǎo)水葉輪(4)的固定葉片(12)之間設(shè)有調(diào)速葉片(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙級對沖式水輪機(jī)，其特征在于，所述一級葉輪(5)的葉片方向與固定導(dǎo)水葉輪(4)的葉片方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙級對沖式水輪機(jī)，其特征在于，所述二級葉輪(6)的葉片方向與一級葉輪(5)的葉片方向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙級對沖式水輪機(jī)，其特征在于，所述齒輪(101、102、103)為3個(gè)傘形齒輪，分別連接于內(nèi)軸(8)、外軸(7)及輸出軸(11)上，齒輪的傾角為45度。
【文檔編號】F03B3/18GK203655514SQ201320856487
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】鄭小兵 申請人:鄭小兵