水輪的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水輪機(jī)，包括依次連接的儲(chǔ)水箱、高壓水箱、渦輪裝置和排水裝置，渦輪裝置包括外殼、轉(zhuǎn)軸和位于所述外殼內(nèi)部且沿著轉(zhuǎn)軸的周向分布的多個(gè)渦輪葉片，還包括設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱和高壓水箱之間的加壓裝置，所述渦輪葉片的兩個(gè)側(cè)面均為波浪面。儲(chǔ)水箱中的水經(jīng)加壓裝置加壓后進(jìn)入高壓水箱，使得高壓水箱中的水的壓力大大增加，故從高壓水箱流入渦輪裝置中的水流的勢(shì)能和流速大大增加，大大提供了多個(gè)渦輪葉片的轉(zhuǎn)速。當(dāng)水流進(jìn)入渦輪裝置內(nèi)時(shí)，由于波浪面的波峰阻擋作用和水流與渦輪葉片的接觸面積增加作用，涌向渦輪葉片與轉(zhuǎn)軸連接的端部的水流量減少，如此增加了力矩較大的水流量，進(jìn)而提高了渦輪葉片的轉(zhuǎn)速。
【專利說(shuō)明】水輪機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，涉及一種水輪機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]水輪機(jī)是把水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)械，其包括依次連接的儲(chǔ)水箱、高壓水箱、渦輪裝置和排水裝置，其中高壓水箱的出水口與渦輪裝置的進(jìn)水口連通，渦輪裝置的出水口與排水裝置的進(jìn)口連通，渦輪裝置包括外殼、轉(zhuǎn)軸、設(shè)置于外殼內(nèi)部的渦輪葉片和設(shè)置于外殼外部的飛輪，多個(gè)渦輪葉片沿著轉(zhuǎn)軸的周向均勻分布，飛輪與多個(gè)渦輪葉片同軸設(shè)置?，F(xiàn)有技術(shù)中，渦輪裝置的渦輪葉片的兩個(gè)側(cè)面均為平滑的曲面，即渦輪葉片沿著平行于轉(zhuǎn)軸軸線的面剖切的得到的圖形為平滑曲線或者直線，如此設(shè)置水流與多個(gè)渦輪葉片接觸且沖擊多個(gè)渦輪葉片時(shí)，大部分水流會(huì)涌向渦輪葉片的與轉(zhuǎn)軸的連接端，如此大部分水流的力矩較小，水流對(duì)渦輪葉片沖擊力變小，導(dǎo)致多個(gè)渦輪葉片的轉(zhuǎn)速較小。
[0003]綜上所述，如何有效地提聞水流對(duì)潤(rùn)輪葉片的沖擊力以提聞潤(rùn)輪葉片的轉(zhuǎn)速，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種水輪機(jī)，該水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地提聞水流對(duì)潤(rùn)輪葉片的沖擊力以提聞潤(rùn)輪葉片的轉(zhuǎn)速。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種水輪機(jī)，包括依次連接的儲(chǔ)水箱、高壓水箱、渦輪裝置和排水裝置，所述渦輪裝置包括外殼、轉(zhuǎn)軸、位于所述外殼內(nèi)部且沿著轉(zhuǎn)軸的周向分布的多個(gè)渦輪葉片和位于所述外殼外部的飛輪，還包括設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱和高壓水箱之間的加壓裝置，所述渦輪葉片的兩個(gè)側(cè)面均為波浪面。
[0007]優(yōu)選地，上述水輪機(jī)中，所述渦輪葉片的兩個(gè)側(cè)面的波峰和波谷均由兩個(gè)平面相交形成。
[0008]優(yōu)選地，上述水輪機(jī)中，所述渦輪葉片的兩個(gè)側(cè)面的波峰和波谷均由兩個(gè)圓滑曲面相交形成。
[0009]優(yōu)選地，上述水輪機(jī)中，還包括位于所述外殼外部的飛輪，所述轉(zhuǎn)軸的軸向沿著水平方向，所述飛輪與多個(gè)所述渦輪葉片同軸設(shè)置。
[0010]優(yōu)選地，上述水輪機(jī)中，所述儲(chǔ)水箱、加壓裝置、高壓水箱和渦輪裝置由上至下依次排布。
[0011]優(yōu)選地，上述水輪機(jī)中，還包括與所述渦輪裝置的外殼內(nèi)部連通的真空泵。
[0012]優(yōu)選地，上述水輪機(jī)中，還包括與所述渦輪裝置的外殼內(nèi)部連通的真空表。
[0013]優(yōu)選地，上述水輪機(jī)中，還包括與轉(zhuǎn)軸固定連接的輸出軸和固定在所述輸出軸上的斜齒輪。
[0014]優(yōu)選地，上述水輪機(jī)中，還包括位于所述外殼外部的飛輪和罩設(shè)在所述飛輪外部的第一護(hù)罩。
[0015]優(yōu)選地，上述水輪機(jī)中，所述高壓水箱的出水口和所述渦輪裝置的進(jìn)水口之間還設(shè)置有通斷閥門。
[0016]本發(fā)明提供的水輪機(jī)包括依次連接的儲(chǔ)水箱、高壓水箱、渦輪裝置和排水裝置，SP高壓水箱的出水口與渦輪裝置的進(jìn)水口連通，渦輪裝置的出水口與排水裝置的進(jìn)水口連通。渦輪裝置包括外殼、轉(zhuǎn)軸和位于外殼內(nèi)部且沿著轉(zhuǎn)軸的周向分布的多個(gè)渦輪葉片，即多個(gè)渦輪葉片均與轉(zhuǎn)軸固定連接，其重點(diǎn)在于，還包括設(shè)置在儲(chǔ)水箱和高壓水箱之間的加壓裝置，即儲(chǔ)水箱的出水口與加壓裝置的進(jìn)水口連通，加壓裝置的出水口與高壓水箱的進(jìn)水口連通。另外，渦輪葉片的兩個(gè)側(cè)面均為波浪面，即渦輪葉片的兩個(gè)側(cè)面沿著平行于轉(zhuǎn)軸軸線的面或者平行于轉(zhuǎn)軸軸線的面剖切的得到的圖形為波浪線。并且，渦輪裝置的應(yīng)該為密封外殼，外殼的外部可以設(shè)置高壓密封圈。
[0017]應(yīng)用本發(fā)明提供的用于水輪機(jī)時(shí)，由于儲(chǔ)水箱和高壓水箱之間增加了加壓裝置，故儲(chǔ)水箱中的水經(jīng)加壓裝置加壓后進(jìn)入高壓水箱，使得高壓水箱中的水的壓力大大增加，故從高壓水箱流入渦輪裝置中的水流的勢(shì)能和流速大大增加，并且單位時(shí)間內(nèi)流入渦輪裝置水流量增加，進(jìn)而提供了水流對(duì)渦輪壓片的沖擊力，大大提供了多個(gè)渦輪葉片的轉(zhuǎn)速。另夕卜，渦輪葉片的兩個(gè)側(cè)面均為波浪面，如此當(dāng)水流進(jìn)入渦輪裝置內(nèi)時(shí)，由于波浪面的波峰阻擋作用和水流與渦輪葉片的接觸面積增加作用，涌向渦輪葉片與轉(zhuǎn)軸連接的端部的水流量減少，如此增加了力矩較大的水流量，即大部分水流的力矩較大，進(jìn)而提高了渦輪葉片的轉(zhuǎn)速。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的水輪機(jī)的局部剖視圖。
[0021]附圖中標(biāo)記如下:
[0022]1-儲(chǔ)水箱、2-加壓裝置、3-高壓水箱、4-通斷閥門、5-渦輪裝置、51-飛輪、52-轉(zhuǎn)軸、53-外殼、54-渦輪葉片、6-排水裝置、7-真空泵、8-第一護(hù)罩、9-斜齒輪。

【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明的目的在于提供一種水輪機(jī)，該水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地提高水流對(duì)渦輪葉片的沖擊力以提高渦輪葉片54的轉(zhuǎn)速。
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]請(qǐng)參閱圖1-圖2，本發(fā)明提供的水輪機(jī)包括依次連接的儲(chǔ)水箱1、高壓水箱3、渦輪裝置5和排水裝置6，即高壓水箱3的出水口與渦輪裝置5的進(jìn)水口連通，渦輪裝置5的出水口與排水裝置6的進(jìn)水口連通。渦輪裝置5包括外殼53、轉(zhuǎn)軸52和位于外殼53內(nèi)部且沿著轉(zhuǎn)軸52的周向分布的多個(gè)渦輪葉片54，即多個(gè)渦輪葉片54均與轉(zhuǎn)軸52固定連接，其重點(diǎn)在于，還包括設(shè)置在儲(chǔ)水箱I和高壓水箱3之間的加壓裝置2，即儲(chǔ)水箱I的出水口與加壓裝置2的進(jìn)水口連通，加壓裝置2的出水口與高壓水箱3的進(jìn)水口連通。另外，渦輪葉片54的兩個(gè)側(cè)面均為波浪面，即渦輪葉片54的兩個(gè)側(cè)面沿著平行于轉(zhuǎn)軸52軸線的面或者平行于轉(zhuǎn)軸52軸線的面剖切的得到的圖形為波浪線。并且，渦輪裝置5的應(yīng)該為密封外殼53，外殼53的外部可以設(shè)置高壓密封圈。
[0026]應(yīng)用本發(fā)明提供的用于水輪機(jī)時(shí)，由于儲(chǔ)水箱I和高壓水箱3之間增加了加壓裝置2，故儲(chǔ)水箱I中的水經(jīng)加壓裝置2加壓后進(jìn)入高壓水箱3，使得高壓水箱3中的水的壓力大大增加，故從高壓水箱3流入渦輪裝置5中的水流的勢(shì)能和流速大大增加，并且單位時(shí)間內(nèi)流入渦輪裝置5水流量增加，進(jìn)而提供了水流對(duì)渦輪壓片的沖擊力，大大提供了多個(gè)渦輪葉片54的轉(zhuǎn)速。另外，渦輪葉片54的兩個(gè)側(cè)面均為波浪面，如此當(dāng)水流進(jìn)入渦輪裝置5內(nèi)時(shí)，由于波浪面的波峰阻擋作用和水流與渦輪葉片54的接觸面積增加作用，涌向渦輪葉片54與轉(zhuǎn)軸52連接的端部的水流量減少，如此增加了力矩較大的水流量，即大部分水流的力矩較大，進(jìn)而提高了渦輪葉片54的轉(zhuǎn)速。
[0027]其中，儲(chǔ)水箱I的容積應(yīng)該大于高壓水箱3的容積。加壓裝置2可以為市場(chǎng)上較為常見(jiàn)的加壓裝置2。
[0028]其中，渦輪葉片54的兩個(gè)側(cè)面的波峰和波谷可以均由兩個(gè)平面相交形成，即渦輪葉片54的兩個(gè)側(cè)面沿著平行于轉(zhuǎn)軸52軸線的面剖切的得到的線為由多段直線首尾相連形成的曲折線或者渦輪葉片54的兩個(gè)側(cè)面沿著垂直于轉(zhuǎn)軸52軸線的面剖切的得到的線為由多段直線首尾相連形成的曲折線。
[0029]另外，渦輪葉片54的兩個(gè)側(cè)面的波峰和波谷還可以均由兩個(gè)圓滑曲面相交形成，即渦輪葉片54的兩個(gè)側(cè)面沿著平行于轉(zhuǎn)軸52軸線的面剖切的得到的線為類似于正弦曲線的線或者渦輪葉片54的兩個(gè)側(cè)面沿著垂直于轉(zhuǎn)軸52軸線的面剖切的得到的線為類似于正弦曲線的線。
[0030]現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)軸52的軸線均沿著豎直方向設(shè)置，然而如此設(shè)置由于占地面積的限制，渦輪裝置5的直徑也會(huì)受到限制，致使渦輪葉片54的尺寸較小。本申請(qǐng)中，還包括位于外殼52外部的飛輪，并且飛輪與轉(zhuǎn)軸固定連接，以使得該水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)更加平穩(wěn)。轉(zhuǎn)軸52的軸向沿著水平方向，飛輪51與多個(gè)渦輪葉片54同軸設(shè)置，即飛輪51和多個(gè)渦輪葉片54的軸線均沿著水平方向，如此可以在不增加占地面積的同時(shí)增加渦輪葉片54的長(zhǎng)度，進(jìn)而增加渦輪葉片54的尺寸，可以使得更多的水流入渦輪裝置5，相應(yīng)的提高了渦輪葉片54的轉(zhuǎn)速。
[0031]進(jìn)一步地，儲(chǔ)水箱1、加壓裝置2、高壓水箱3和渦輪裝置5可以由上至下依次排布，如此水從高處落下，通過(guò)自身重力作用加速，進(jìn)一步增加了水流的流速，提高了勢(shì)能的轉(zhuǎn)化率，進(jìn)一步提高了渦輪葉片54的轉(zhuǎn)速。
[0032]為了使更多的水流入渦輪裝置5，還可以包括渦輪裝置5的外殼53內(nèi)部連通的真空泵7，如此渦輪裝置5的內(nèi)部形成負(fù)壓作用，水流進(jìn)入渦輪裝置5的流速和流量均大大增力口，進(jìn)而提高了渦輪葉片54的轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步地，還可以包括與渦輪裝置5的外殼53內(nèi)部連通的真空表，如此通過(guò)真空表可以及時(shí)了解渦輪裝置5的外殼53內(nèi)部的真空度，進(jìn)而根據(jù)外殼53內(nèi)部的真空度調(diào)節(jié)真空泵7的工作狀態(tài)。
[0033]該水輪機(jī)還包括輸出軸和固定在輸出軸上的斜齒輪9，其中輸出軸9可以與轉(zhuǎn)軸固定連接，且輸出軸和轉(zhuǎn)軸應(yīng)該同軸設(shè)置兩者也可以為一體式結(jié)構(gòu)，斜齒輪9固定在輸出軸上，此處將斜齒輪9與發(fā)電機(jī)組的斜齒輪嚙合，實(shí)現(xiàn)輸出軸帶輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。斜齒輪9的傳動(dòng)性能較好且扭力大，降低了機(jī)械能傳遞過(guò)程中的損耗。
[0034]進(jìn)一步地，還包括位于外殼52外部的飛輪，并且飛輪與轉(zhuǎn)軸固定連接，以使得該水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)更加平穩(wěn)。為了防止灰塵落在飛輪51和皮帶輪上，還可以包括罩設(shè)在飛輪51外部的第一護(hù)罩8和罩設(shè)在斜齒輪9外部的第二護(hù)罩。
[0035]當(dāng)然，還可以在輸出軸上設(shè)置皮帶輪，將皮帶輪與飛輪51通過(guò)皮帶連接，在此不作限定。
[0036]另外，為了便于控制高壓水箱3的出水狀態(tài)，還可以在高壓水箱3的出水口和渦輪裝置5的進(jìn)水口之間設(shè)置通斷閥門4，如此可以控制通斷閥門4啟閉實(shí)現(xiàn)對(duì)水輪機(jī)的控制。
[0037]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
[0038]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種水輪機(jī)，包括依次連接的儲(chǔ)水箱(11高壓水箱(3)、渦輪裝置(5)和排水裝置(6),所述渦輪裝置(5)包括外殼(53)、轉(zhuǎn)軸(52)和位于所述外殼(53)內(nèi)部且沿著轉(zhuǎn)軸(52)的周向分布的多個(gè)渦輪葉片(54),其特征在于，還包括設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱(1)和高壓水箱(3)之間的加壓裝置(2),所述渦輪葉片(54)的兩個(gè)側(cè)面均為波浪面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機(jī)，其特征在于，所述渦輪葉片(54)的兩個(gè)側(cè)面的波峰和波谷均由兩個(gè)平面相交形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機(jī)，其特征在于，所述渦輪葉片(54)的兩個(gè)側(cè)面的波峰和波谷均由兩個(gè)圓滑曲面相交形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機(jī)，其特征在于，還包括位于所述外殼(53)外部的飛輪(51),所述轉(zhuǎn)軸(52)的軸向沿著水平方向，所述飛輪(51)與多個(gè)所述渦輪葉片(54)同軸設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水輪機(jī)，其特征在于，所述儲(chǔ)水箱(1)、加壓裝置(2)、高壓水箱(3)和渦輪裝置(5)由上至下依次排布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機(jī)，其特征在于，還包括與所述渦輪裝置(5)的外殼(53)內(nèi)部連通的真空泵(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水輪機(jī)，其特征在于，還包括與所述渦輪裝置(5)的外殼(53)內(nèi)部連通的真空表。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機(jī)，其特征在于，還包括與轉(zhuǎn)軸固定連接的輸出軸和固定在所述輸出軸上的斜齒輪(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機(jī)，其特征在于，還包括位于所述外殼(53)外部的飛輪(51)和罩設(shè)在所述飛輪(51)外部的第一護(hù)罩(8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機(jī)，其特征在于，所述高壓水箱(3)的出水口和所述渦輪裝置(5)的進(jìn)水口之間還設(shè)置有通斷閥門(4)。
【文檔編號(hào)】F03B3/12GK104421094SQ201410360168
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】劉光, 李新生 申請(qǐng)人:劉光