本發(fā)明涉及了一種液力透平裝置,涉及液力透平,具體涉及一種基于可拆裝模塊化導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)的液力透平裝置。
背景技術(shù):
1、離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)來工作的,水泵在啟動(dòng)前,必須使泵殼和吸水管內(nèi)充滿水,然后啟動(dòng)電機(jī),使泵軸帶動(dòng)葉輪和水做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),水發(fā)生離心運(yùn)動(dòng),被甩向葉輪外緣,經(jīng)蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路。
2、多級(jí)離心泵在透平模式下運(yùn)行的主要限制是在部分負(fù)荷工況下效率較低,因?yàn)槎嗉?jí)離心泵在透平模式下必須與機(jī)組配套使用,所以往往需要應(yīng)對(duì)不同的負(fù)荷工況。
3、傳統(tǒng)多級(jí)離心泵反轉(zhuǎn)作透平裝置無法根據(jù)工況調(diào)整透平內(nèi)部結(jié)構(gòu),在部分負(fù)荷工況下使得液力透平的效率和與整機(jī)使用的經(jīng)濟(jì)性降低,同時(shí),現(xiàn)有的液力透平拆裝十分不便,在單級(jí)透平大多使用嵌入式可替換噴嘴,但是這在多級(jí)透平中卻沒法實(shí)現(xiàn),因此現(xiàn)有的多級(jí)液力透平很難根據(jù)不同工況做出相應(yīng)的調(diào)整。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決背景技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明所提供一種基于可拆裝模塊化導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)的液力透平裝置。
2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
3、本發(fā)明的基于可拆裝模塊化導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)的液力透平裝置包括主軸、進(jìn)水段泵體、中端泵體、出水段泵體、兩個(gè)軸承體、端蓋和添料函體,主軸的兩端通過軸承密封連接兩個(gè)軸承體,添料函體、進(jìn)水段泵體、中端泵體和出水段泵體依次套裝在兩個(gè)軸承體之間的主軸上并與兩個(gè)軸承體依次密封連接,端蓋安裝在靠近進(jìn)水段泵體一側(cè)的軸承體上并密封蓋在主軸的一端,主軸的另一端同步連接至外部機(jī)械裝置,如離心泵等;中端泵體中包括若干可拆卸的交替布置的主泵殼和次泵殼,主泵殼中還套裝有可拆卸的導(dǎo)葉體作為模塊化導(dǎo)葉結(jié)構(gòu);進(jìn)水段泵體和出水段泵體連通至中端泵體的各個(gè)主泵殼和次泵殼內(nèi)部。
4、進(jìn)水段泵體、兩個(gè)軸承體和添料函體均通過軸承套套裝在主軸上;添料函體密封連接在出水段泵體和一個(gè)軸承體之間,用于封閉出水段泵體與主軸之間的縫隙;出水段泵體的內(nèi)環(huán)面設(shè)置有平衡環(huán),平衡環(huán)的內(nèi)壁與出水段泵體的縫隙處設(shè)置有平衡環(huán)套,出水段泵體通過平衡環(huán)套套裝在主軸上。
5、所述的中端泵體還包括首級(jí)葉輪、若干次級(jí)葉輪和若干導(dǎo)葉體,首級(jí)葉輪和各個(gè)次級(jí)葉輪在進(jìn)水段泵體和出水段泵體之間依次均勻間隔布置且中心軸的內(nèi)側(cè)面同軸并同步套裝在主軸上,首級(jí)葉輪的輪葉靠近出水段泵體的一側(cè)面通過密封環(huán)與進(jìn)水段泵體密封連接,主泵殼由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的第一半圓形渦殼構(gòu)成整體的瓶蓋狀結(jié)構(gòu)且開口朝向同一方向,主泵殼的內(nèi)底面中心開設(shè)有通孔;每個(gè)導(dǎo)葉體由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的半圓形導(dǎo)葉構(gòu)成,每個(gè)導(dǎo)葉體的半圓形導(dǎo)葉同軸套裝在各自的一個(gè)主泵殼的第一半圓形渦殼的空腔內(nèi),兩個(gè)半圓形導(dǎo)葉的銜接處和兩個(gè)第一半圓形渦殼的銜接處平齊;導(dǎo)葉體的外側(cè)周面接觸主泵殼的空腔的內(nèi)側(cè)周面,每個(gè)導(dǎo)葉體的內(nèi)側(cè)周面同軸套裝在各自的一個(gè)次級(jí)葉輪的中心軸的外側(cè)面并連通自身連接的次級(jí)葉輪和相鄰的一個(gè)次級(jí)葉輪,每個(gè)導(dǎo)葉體位于自身所在的一個(gè)主泵殼的內(nèi)底面和相鄰的一個(gè)次級(jí)葉輪的葉輪之間;靠近首級(jí)葉輪的第一個(gè)主泵殼的中心通孔通過密封圈密封套裝在首級(jí)葉輪的中心軸的外側(cè)面,首級(jí)葉輪的輪葉位于第一個(gè)主泵殼和進(jìn)水段泵體之間,剩余的每個(gè)主泵殼的中心通孔通過密封圈連接至與自身空腔中的導(dǎo)葉體相鄰的上一個(gè)次級(jí)葉輪的中心軸的外側(cè)面,靠近出水段泵體的一個(gè)次級(jí)葉輪的中心軸的外側(cè)面通過密封圈連接至出水段泵體的中心且輪葉位于最后一個(gè)主泵殼和出水段泵體之間;每個(gè)次泵殼由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的第二半圓形渦殼構(gòu)成整體的環(huán)形結(jié)構(gòu),每個(gè)第二半圓形渦殼密封同軸連接在兩個(gè)相鄰的第一半圓形渦殼之間,其中一個(gè)次泵殼的第二半圓形渦殼密封同軸連接出水段泵體及其相鄰的一個(gè)第一半圓形渦殼,其中另一個(gè)次泵殼的第二半圓形渦殼密封同軸連接進(jìn)水段泵體及其相鄰的一個(gè)第一半圓形渦殼;水流自進(jìn)水段泵體的進(jìn)水口流入,依次經(jīng)過首級(jí)葉輪、各個(gè)主泵殼中心套裝的次級(jí)葉輪和導(dǎo)葉體后再流通至出水段泵體的出水口流出。
6、所述的每個(gè)主泵殼的第一半圓形渦殼的外側(cè)面的兩側(cè)周邊均開設(shè)有環(huán)形槽,每個(gè)次泵殼的第二半圓形渦殼密封套裝在兩個(gè)相鄰的第一半圓形渦殼的環(huán)形槽中,出水段泵體和進(jìn)水段泵體靠近各自的一個(gè)第一半圓形渦殼的一側(cè)均開設(shè)有環(huán)形槽,其中一個(gè)第二半圓形渦殼密封套裝在出水段泵體及其相鄰的一個(gè)第一半圓形渦殼的環(huán)形槽中,其中另一個(gè)第二半圓形渦殼密封套裝在進(jìn)水段泵體和相鄰的一個(gè)第一半圓形渦殼的環(huán)形槽中。
7、第一半圓形渦殼的環(huán)形槽為階梯環(huán)形槽,第二半圓形渦殼為階梯環(huán)形結(jié)構(gòu),第一半圓形渦殼的截面為梯形,第二半圓形渦殼密封壓接在兩個(gè)相鄰的第一半圓形渦殼的階梯環(huán)形槽內(nèi)。
8、所述的每個(gè)次泵殼還包括兩個(gè)連接塊,兩個(gè)連接塊連接在各自的一個(gè)次泵殼的兩個(gè)第二半圓形渦殼的兩個(gè)接觸位置處,且每個(gè)連接塊的對(duì)稱兩側(cè)分別連接各自的一個(gè)次泵殼的相鄰的兩個(gè)主泵殼的各自的兩個(gè)第一半圓形渦殼的接觸位置處,使得各個(gè)第一半圓形渦殼和第二半圓形渦殼均密封連接;每個(gè)導(dǎo)葉體的兩個(gè)半圓形導(dǎo)葉分別套裝在各自的一個(gè)主泵殼的兩個(gè)第一半圓形渦殼的空腔中,每個(gè)半圓形導(dǎo)葉拆卸時(shí)與各自的一個(gè)第一半圓形渦殼共同被拆卸出中端泵體并進(jìn)行更換。
9、兩個(gè)連接塊的表面均開設(shè)有螺紋孔,螺紋孔的內(nèi)壁螺紋連接有用于對(duì)兩個(gè)連接塊進(jìn)行連接固定的螺栓。
10、所述的導(dǎo)葉體為流道式導(dǎo)葉,導(dǎo)葉體的一側(cè)面上沿周向均勻間隔設(shè)有預(yù)設(shè)弧度的進(jìn)口導(dǎo)葉,各個(gè)進(jìn)口導(dǎo)葉所在的一側(cè)面朝向主泵殼的內(nèi)底面,導(dǎo)葉體的另一側(cè)面上沿周向均勻間隔設(shè)有預(yù)設(shè)弧度的出口導(dǎo)葉,每個(gè)出口導(dǎo)葉的兩端分別為出口導(dǎo)葉進(jìn)口和出口導(dǎo)葉出口,每個(gè)進(jìn)口導(dǎo)葉遠(yuǎn)離導(dǎo)葉體中心的一端位于出口導(dǎo)葉的出口導(dǎo)葉進(jìn)口位置處,每個(gè)進(jìn)口導(dǎo)葉的另一端靠近導(dǎo)葉體中心;在主軸旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)首級(jí)葉輪和各個(gè)次級(jí)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),進(jìn)口導(dǎo)葉自導(dǎo)葉體中心對(duì)通過首級(jí)葉輪或次級(jí)葉輪流入的液體進(jìn)行導(dǎo)流至出口導(dǎo)葉的出口導(dǎo)葉進(jìn)口位置處并流經(jīng)出口導(dǎo)葉,出口導(dǎo)葉對(duì)通過次級(jí)葉輪流出的液體進(jìn)行導(dǎo)流至進(jìn)口導(dǎo)葉的出口導(dǎo)葉出口處并流通至下一個(gè)相鄰的次級(jí)葉輪中。
11、流道式導(dǎo)葉的正向?qū)~和反向?qū)~是鑄在一起的,中間有一連續(xù)流道,使液體在連續(xù)的流道內(nèi)流動(dòng),不易形成死角和突然擴(kuò)散,速度變化比較均勻,水力性能較好。導(dǎo)葉體更換時(shí)可更換不同弧度的進(jìn)口導(dǎo)葉和出口導(dǎo)葉,以滿足不同工況的需要。
12、本發(fā)明的有益效果是:
13、1、本發(fā)明通過設(shè)置多個(gè)可拆卸的中段泵次泵殼,從而能夠拆卸固設(shè)有次級(jí)導(dǎo)葉的中段泵殼主泵殼,使該離心泵在實(shí)際運(yùn)行的過程中,能夠根據(jù)實(shí)際情況,選取組裝的導(dǎo)葉類型,快速便捷的對(duì)中段泵殼進(jìn)行拆卸與安裝,從而使本裝置能夠適應(yīng)大部分不同工況,提高液力透平與整機(jī)使用的適配性,使得液力透平能夠高效、經(jīng)濟(jì)地回收富裕能量,同時(shí)在安裝與拆卸中段泵殼的過程中可以根據(jù)流量工況范圍選擇合適的次級(jí)葉輪,并且根據(jù)一定的系數(shù)調(diào)整每一級(jí)的導(dǎo)葉開度,從而提高次級(jí)葉輪處的能量轉(zhuǎn)換效率,提升工質(zhì)的能量回收效率。
14、2、本發(fā)明通過設(shè)置多個(gè)可拆卸的中段泵次泵殼,從而能夠通過拆卸某一中段泵殼主泵殼相鄰的兩個(gè)次泵殼,達(dá)到精確拆卸某一級(jí)泵殼的目的而無需拆卸整個(gè)中段泵殼,能夠根據(jù)實(shí)際情況,快速便捷的對(duì)某一級(jí)導(dǎo)葉做出調(diào)整,同時(shí)當(dāng)某一導(dǎo)葉損壞時(shí),能夠精確的將該導(dǎo)葉跟隨中段泵殼主泵殼進(jìn)行拆卸,使得在使用液力透平的過程中更加方便快捷。