专利名称：液动力涡轮机的配备形成尖头体的机件的轴同辐流式转轮和使用该转轮减小波动的方法
技术领域：
本发明涉及液动力机器的轴同辐流式转轮(mue Francis)，其配备形成尖头体的 机件，所述形成尖头体的机件在整体上延长转轮的顶板体。本发明还涉及在与该转轮相 互作用的液流中减小波动的方法。
背景技术：
在液动力涡轮机的领域，尤其是轴同辐流式涡轮机的领域，公知的是，给转轮 的顶板体的下游部分配备具有一轴对称的机件，该机件经常被称为“尖头体”，其外表 面显著地延长转轮的顶板体的润湿表面，润湿表面具有可朝下游缩减的直径。该机件或
“尖头体”延长对液流的导向直到转轮的转动轴线附近。相同地，在泵-涡轮机和其它 桨叶涡轮机中使用导向机件或导向尖头体是公知的。在公知的液动力涡轮机中，经过转轮的液流会产生涡流或湍流，通常地这些涡 流或湍流被称为“焰炬(torches)”，并且在某些载荷下是呈“开塞器”的形状。这些焰 炬式湍流是有妨碍的，因为它们引起压力和/或功率的波动，这些波动会损害由机器供 给的网络的稳定性及损坏该机器的机械性能。从文献W0-A-2005/038243中公知的是使用一尖头体，其包括两表面，分别地 在转轮转动轴线的方向上是收敛的和发散的，这允许在很大程度上限制湍流。然而，在 某些状态下，湍流仍存留，而本发明考虑一替换解决方案，其允许消除或有力地减少这 些湍流。从专利文献US-A-2758815中还公知的是，在尖头体中形成小直径的钻孔，其 对于具有垂直轴的一轴同辐流式转轮允许在轴同辐流式转轮的尖头体内部，形成由低向 高的再流通。一定数量的水穿过这些开口离开尖头体，以便由涡轮机中流经的主水流构 成偏转向下游的射流，这是为了围绕尖头体形成一混流区域，混流区域组成围绕尖头体 子午区部的流环。该运行型式并不总是有效的，因为起因于尖头体的“泵唧”作用不能 得到保证。也公知的是，在专利文献FR-A-1 162 872中，在锥形的转轮尖头体下方布置一 圆柱形管体，而没有精确地知道水如何在该管体内部和围绕该管体流动。该管体旨在用 于水在转轮中经过后对水进行导向，其方式是管体应在一很高的高度上突出在设备的抽 吸导道中。管体限制从转轮出离的主水流的流经容积，这提高该水流的速度，也因此增 大效益损失。肋条在机械上将管体与锥形尖头体相连接，而其对水流路线的影响没有被 量化。此外，在尖头体处悬吊的管体显著地增大转轮的整体尺寸，这对于将转轮安装在 操作现场而言产生困难。
发明内容
通过提出轴同辐流式类型的新型转轮，本发明尤其要修正这些弊端，该转轮可
4配备在一涡轮机或一泵-涡轮机上，在其中从涡轮机出离的湍流被最小化，并且由于使 用所述机件效益损失没有被增加。为此，本发明涉及用于液动力涡轮机的或液动力泵-涡轮机的轴同辐流式转 轮，该转轮包括多个布置在顶板体上的轮叶，并且配备一形成尖头体的机件，所述机件 在所述轮叶内侧径向地嵌接在所述顶板体或所述转轮的轮毂的中心区域上，所述顶板体 形成对在所述轮叶之间流经的水流进行导向的湿表面，而所述形成尖头体的机件配有至 少一开口，所述开口将一部分水流向所述机件的内部空间分流。所述转轮的特征在于， 所述形成尖头体的机件包括截锥形的环状裙部，其围绕机件的内部空间，所述部分水流 朝所述内部空间被分流；并且至少一翼片被布置在所述机件的内部空间中，且延伸直到 所述裙部的边部，所述裙部的边部界定一出离开口，所述出离开口用于所述向所述内部 空间分流的部分水流从所述机件出离，所述至少一翼片适于改变通过所述的或多个的分 流水流的开口进入所述内部空间中的所述部分水流的路线。借助于本发明，经过水流分流开口将与转轮相互作用的一部分水流向机件或尖 头体的内部导引是可能的，这允许将这一部分水流向涡轮机的中间区域改向，焰炬或湍 流趋于在该中间区域中形成。换句话说，当形成尖头体的机件被安装在一轴同辐流式涡 轮机的转轮上时，所述形成尖头体的机件允许在机器的中间区域中注入一定数量的水， 这部分水与主水流流势不同，这一注入允许“填补”趋于产生湍流的区域。通过在机件 内部空间上作用直到紧邻出离开口，所述的或多个翼片有效地更改进入机件内部空间中 的所述部分水流的路线，这是由于这些翼片延长到界定该开口的裙部的下边部。翼片和 裙部在该部分水流上的联合作用允许平行于转轮的转动轴线所观测的裙部高度可相对较 小，使得机件可不会在转轮环带体的下边部以外突伸到抽吸管内。主水流因而没有被显 著地干扰，并且涡轮机的效益没有令人不安地被降低。机件的几何结构还保证从该机件 出离的辅助水流可基本是轴向的，并且有效地作用在趋于在转轮下游、转轮转动轴线附 近形成的湍流或涡流上。根据有利的但非强制性的方面，根据本发明的一转轮可根据所有技术上可行的 组合并入权利要求2到17中的一个或多个特征本发明最后涉及在与液动力机器的一转轮相互作用的一水流中减少波动的一方 法。根据该方法，将该水流的一部分进入尖头体成型并且属于上述的一转轮的一机件 的内部空间中，经过该或多个前述的分流水流开口，借助于机件的翼片更改该部分水流 的路线，并且使得该机件的该部分水流经过一轴向开口出离，以使得该部分水流从该机 件出离，被导向整体上呈圆柱形的一空间内，该圆柱形空间的轴线与转轮的转动轴线平 行。
在接下来对根据本发明的机件的三种实施方式和根据本发明的轴同辐流式转轮 的两种实施方式的描述将更好地理解本发明，并且本发明的其它优点将更为清晰地得到 展示，所述实施方式仅是示例性的并且参照附图，附图中图1是根据本发明的涡轮机转轮的轴向剖视图；图2是图1的转轮的尖头体放大比例的透视图3是根据另一角度的图2的尖头体的透视图；图4是图2和3的尖头体缩小比例的俯视图，在图4上线I-I表示图1的尖头体 的剖面；图5是根据图4的剖切线V-V的半剖视图；图6是在图4的箭头VI方向上的示意图；图7是根据图6的线VII-VII的剖视图；图8是与图7相似的根据第二实施方式的尖头体的剖视图；图9是配有符合第三实施方式的尖头体的根据本发明的第二涡轮机转轮的轴向 剖视图；图10是图9的转轮尖头体的透视图；图11是图10的机件的俯视图；和图12是根据图11的线XII-XII的剖视图。
具体实施例方式在图1上示出的轴同辐流式涡轮机的转轮1包括围绕转轮1的中心转动轴线& 规则分布的轮叶2。一顶板体3被设置在转轮1的内径向的上部部分上，而一环带体4界 围轮叶2的外径向的下部部分。在每对相邻的两轮叶2之间形成一水流导道，该导道被 顶板体3的一湿表面31和环带体4的一湿表面41界定。通过作用在转轮的轮叶2上， 一水流E因而可穿过转轮1以使该转轮围绕轴线&转动，以带动未显示的将转轮1与同 样也未显示的一能量转换机件如一交流发电机相连接的一轴体。形成“尖头体”的机件10被安装在顶板体3的下游部分32上。该机件部分地 封闭通到该顶板体3的内部空间V3的下游通道，通常性地在安装机件10前，该空间应该 是保持可接近的，以便安装转轮1、尤其是将该转轮连接在前述轴体上。机件或尖头体10包括在一轴线Xn上定中心的一裙部11，轴线Xn还构成机件10 的一中心轴线。当尖头体10被安装在转轮1上时，轴线是重合的。实际上， 裙部11是截锥形的并且围绕轴线Xn回转对称。在本描述中，术语“高”和“低”、“上部”和“下部”对应当转轮在具有垂 直轴线的一涡轮机或一泵-涡轮机中处于使用配置时转轮1部分的定向。因此，一 “上 部”部分位于一 “下部”部分的上方。裙部11通过圆形截面的圆柱形壁体12向高处延伸，所述圆柱形壁体邻接顶板体 13，顶板体13向高处封闭尖头体10的内部空间V1(1。元件11、12和13都是整体件并且 以金属例如钢或复合材料制成。作为变型，壁体12可是锥形的并且向低部收敛或发散。顶板体13被钻有通行开口 131，所述通行开口 131让在转轮1的顶板体3上的未 显示的固定部件通过。该固定部件有利地是螺栓或等同件的形式。根据本发明未显示的 一方面，顶板体13可被钻有一个或多个空气通道孔或将转轮1连接到其轴体上的连接螺 栓的进出孔口。壁体12被钻有四个开口 121，其允许将一部分水流E转向尖头体10的内部空间 V1Q。用121A标注开口 121的边部，且用121B标注连接脊棱，所述连接脊棱121B在该边部和壁体12的外径向表面122之间。边部121A被壁体12和一虚拟柱体的交集所限 定。作为变型，该边部121A可被壁体12与一虚拟锥体的交集所限定。用X121标记开口 121的中心轴线，即经过脊棱121B的几何重心并且平行于前述 的虚拟柱体或虚拟截锥体的轴线被定向的一轴线。用S121标注开口 121的进入区部，其被脊棱121B界定。该进入区部被布置在壁 体12的外径向表面122中。图1右侧的开口 121的进入区部S121的迹线在该图上通过一 条呈虚线的直线显示。此外用D31标注图1的平面的一直线，其在轴线&的方向上即当转轮作为涡轮 机的部分运行时朝着下游延长湿表面31。直线D31在顶板体3的下游部分32附近与表面 31是相切的。用e标注在直线D31和中心轴线X121在图1的平面中的子午投影之间的角度。 角度9在图1的被直线D31和轴线X121的迹线所界定的角扇面中测得，角扇面相对于轴 线Xi径向地位于在该直线和该迹线之间的交叉点P之外。该角度e是锐角，因此具有严格小于90°的角度值。实际上，角度e具有小于 80°的值，优选地小于60°。通过一约等于25°的角度e已经得到令人满意的结果。借助于开口 121的中心轴线X121相对于直线D31的位置和定向，沿着湿表面31的 一部分水流E自然地朝着机件10的内部空间V1(1流动。壁体的外径向表面122不与图1的直线D31平行，这引起开口 121的进入区部S121 在图1的平面中的迹线与直线D31形成一非零的角度口。考虑到角度e和□的值，每个开口 121的进入区部S121位于触及所述表面31的 水流E的一部分的路线上，从而有利于使该水流E的一部分按辅助水流氐的形式朝着空 间V1(l流转，并且，这使得水流氐的流量可以很大。开口 121因此构成使该水流E的一部分按辅助水流氐的形式朝着空间V1(l分流 的分流(d6viation)开口。辅助水流氐在轮叶2的逸流缘21的下游从水流E中汲取，以使得该水流氐可被 视为已经通过与轮叶2的相互作用工作以使转轮1转动。换句话说，水流氐在空间V1(l 中行进的事实不减少转轮1的整体效益。与顶板体13相对的裙部11的自由边部112界定机件10的一出离开口 14，其可 被称为“轴向的”，因为其在轴线Xn上被定中心，以使得垂直地流经该开口的水流整体 上平行于该轴线。开口 14呈垂直于轴线Xn的盘形。开口 14可部分地是“径向的”，因为经过该开口的水流也具有一径向分量。机件10的内部空间V1Q是裙部11的径向内部空间，其朝高处被顶板体13封闭， 并且在边部112侧被开口 14所界定。在空间V1(l中布置有四个翼片15，其围绕轴线Xn规则分布。每个翼片15是平 坦的并且布置在空间V1(l的内部，位于相对于轴线&的一径向平面中。换句话说，在图 4和7的示意中，每个翼片15整体上根据相对于轴线Xn的径向方向D15延伸。每个翼片15按在壁体12内部径向地经过的方式将裙部11与顶板体13连接。每个翼片15从顶板体13延伸到边部112的位置处，在该位置翼片被直线的并 且垂直于轴线Xn的一逸流缘152终止。该逸流缘152从边部112开始按轴线Xn的方
7向——即当机件10被安装在转轮上时的轴线&的方向延伸。每个翼片15从裙部11和壁体12开始并且按轴线Xn的方向延伸到直线的和平 行于轴线乂^的一边部153。不同的翼片15的边部153相互隔开，以使得在空间V1Q的 中心设置有一个无使辅助水流氐偏转的分流机件的区域。翼片15是在空间V1(l内作用于水流氐的仅有机件。特别地，不存在占据空间 V10的中心区域的锥形部分或圆形部分，这允许水流氐也在该中心区域中流动。用113标注裙部11的外径向表面。表面113将表面122向低部延长，并且参与 水流E向设备下游部分的导向，转轮1属于该下游部分，下游部分特别地是未显示的一抽 吸导道。由于开口 121在壁体12中的存在，在轮叶2和表面31和41之间经过的一部分 水流E可进入如前述的空间V1(l中，继而根据整体上平行于轴线&的一方向流动，经过 开口 14从机件10流出。开口 121因而允许在表面122和113附近的水流E流经的区域 A与空间V1(1相连通。从机件10出离后，水流氐允许填充或“填补”邻近轴线&的一区域Z2，该区 域厶位于转轮1的轮叶2的下游，并且邻近环带体4的下边部42。该区域Z2在图1上 以灰色示出。从机件10出离后，水流氐整体上根据平行于轴线&的一方向但具有一方 位角分量地被导引。区域Z2构成具有垂直轴线的整体呈圆柱形的一空间，从机件10出 离的水流氐在该空间中行进。水流氐弥补趋于在区域Z2中产生并且适于产生湍流的水 流亏空。因为水流氐的流量相对于水流E的流量而言较大，由于轴线X121和直线D31在 图1的轴剖面内的相对定向，在区域Z2中消弥湍流的作用是显著的。考虑到水流氐在机件10的内部空间V1(l中经过，尤其是考虑到翼片15的作用， 水流氐具有与主水流E不同的流势(r6gime)，这改善消除湍流的作用。每个开口 121的边部121A被定中心在其轴线X121上，并且按其最大尺度方向对 齐于直线Dm的方式被延长，直线D121相对于垂线一即相对于在尖头体的安装好构型中 的轴线Xi和Xn倾斜一等于20°的角度a。根据转轮1的额定转动比速(Vitesse specifique de rotation nominale)来选择角度a，并且其值可在-90°到90°之间，优选地在-75° 到-5°之间和在5°到75°之间。在本发明的意义上，转轮的额定转动比速是在该转轮应在1米的落差下作功并 且要提供1千瓦的功率的情形下的转动速度。此外，不同开口 121的轴线X121相对于轴线Xn是发散的，并且远离轴线Xn同 时靠近顶板体3。角度X121在图1的平面中的投影和轴线Xn之间的角度0是45°。根 据机件10的使用条件、尤其是根据转轮1的转动比速和顶板体3的几何结构来选择所述 角度0的值。该值可在15°到60°之间。如在图7中所示，开口 121的边部的轴线X121相对于轴线乂^并不是纯粹径向 的，而是与经过开口 121的中心的一半径R12形成一 20°的角度Y。角度Y的值可根据 机件10的使用条件来选择，在0°到60°之间。翼片15被设置成用于并且允许当在转轮1转动时该水流氐进入空间V1(l中之时 更改水流氐的路线。这些翼片的几何结构可适于机件10的使用条件。特别地，它们并 非必须是平坦的、并非必须是相对于轴线xn在一径向平面上对齐的，也并非必须是固定的。当水流氐通过开口 12进入空间V1Q中时，水流氐被翼片15改向，翼片15在尖 头体10的整个高度上在顶板体13和边部112之间向开口 14延伸。因此，在空间V1Q中 的水流氐的路线被翼片15更改，翼片将水流氐导引到出离开口 14，以从一更向心的定 向过渡到一更轴向的定向。由于翼片延伸直到开口 14的位置处，平行于轴线Xn所取的机件10的轴向高度 H1(l可较小，从而使得机件10不在配备转轮1的轴同辐流式涡轮机的抽吸导道中突出。实 际上，在转轮1的使用配置中——即当如在图1上所示轴线&是垂直的并且安装有转轮 时，边部112位于边部42的上方。优选地，高度H1(l是这样的边部112位于每个轮叶 2在环带体4上的下连结点22的上方。根据本发明未显示的一变型，平行于轴线Xn所取的裙部11的高度可被减小。进入区部S121的面积之和占实施开口 121前的表面113和122的累加面积的一很 大比例，这保证水流氐的流量足以消弥在区域厶中的湍流。实际上，区部S121的面积之 和大于或等于表面113和122累加面积的25%，优选地大于或等于50%。在图8上示出的本发明的第二实施方式中，与第一实施方式的元件相似的元件 具有相同的标识。该实施方式的尖头体或机件10也包括一壁体12，该壁体12配有将流 经转轮的水流向机件10的内部空间V1(l分流的四个开口 121。四个翼片被设置成具有与 第一实施方式中的翼片相同的几何结构和相同的功能。机件10配备有四个阻塞器16，其 可围绕裙部11的中心轴线Xn转动，如在图8上的箭头F16所示，用于全部地或部分地封 闭开口 121并且因此调节第二水流氐。阻塞器16可在机件10的顶板体附近相互相连在 一起，并且利用一布置在转轮的顶板体的空间V3中的一伺服马达，通过应用例如一公知 的转桨式涡轮机(turbine Kaplan)的桨叶操作技术，控制阻塞器以围绕轴线Xn转动。作为变型，阻塞器16可被单个地进行控制。特别地可设置使得在转轮1在额定工作状态运行时，阻塞器16封闭开口 121。 实际上，在此状态下，湍流的形成正常性地被轮叶2的几何结构最小化。至于其它，该实施方式的机件10如前述那样运行并且具有相同的优势，尤其是 在效率和轴向紧凑性方面，这是缘于翼片15的作用。在图9到12所示的本发明的实施方式中，与第一实施方式的元件相似的元件具 有相同的标识。轴同辐流式涡轮机的一转轮1包括布置在顶板体3和环带体4的相应的 湿表面31和41之间的轮叶2。该实施方式的机件10也包括一顶板体13，该顶板体13 钻有用于实现在转轮1上固定的固定部件的通行开口 131。机件10配有一截锥形的并且 朝与顶板体13相反的方向收敛的裙部11。围绕裙部11的对称轴线Xn呈90°布置的四 个翼片15将该裙部与顶板体13相连接，同时保持在裙部11的上边部111和呈盘形的顶 板体13的外径向边部132之间的间距。这样构成一开口 121，其基本上在机件10的整个 圆周上延伸，同时仅被翼片15的外径向边部151每隔90°中断，所述翼片的外径向边部 形成一迎流缘。如在第一实施方式中一样，翼片15延长直到水流氐相对于机件10的出离开口 14的位置处。每个翼片14具有一逸流缘152，逸流缘从界定开口 14的裙部11的下自由 边部112开始，朝其与之相垂直的轴线的方向上径向地延伸。翼片每个具有平行于轴线Xn并且在顶板体13和边部152之间延伸的一边部153。如先前所述，用S121标注开口 121的进入区部。除了在边部151处，该进入区 部是环形的，并且其在图9和12的平面中的迹线是与翼片15的边部151重合的。作为 变型，区部S121可以是截锥形的。用X121标注在两翼片15之间形成的开口 121的四部分之一的一中心轴线。如先 前所述用D31标注一直线，直线D31在图9的轴向剖面中向下游——即朝轴线Xi的方向延 长湿表面31。在直线D31和轴线X121在图9的子午平面中的投影之间的角度e是锐角， 具有大约70°的角度值。实际上，角度e的值可在30°和80°之间进行选择。开口 121的进入区部S121与直线D31形成一非零的角度口。如先前所述，用113标注裙部11的外表面。该外表面113用于整体上布置在顶 板体3的湿表面31的延长线上，同时相对于湿表面朝向低部错开。开口 121由于其来自 角度e和□的值的定向而允许在运行时向机件10的内部空间v1(1导引流经转轮1的水流 E的一部分氐。开口 121因而允许有效地将一部分水流E分流，以形成经过空间V1Q的 辅助水流氐。该辅助水流氐因而可通过被裙部11的下边部112所界定的一轴向开口 14 离开空间V1(l，以弥补与区域厶等同的在其中可形成湍流的一区域。辅助水流氐整体上 平行于轴线&地被导引从机件10出离。角度□的值也有助于这一结果。辅助水流氐一旦被导转到空间V1(l，翼片15就基本上如第一实施方式的翼片一 样作用在该水流上，并且将辅助水流朝出离开口 14的方向上导引，给其以一方位角分 量。在该实施方式中，翼片15是平坦的并且根据相对于在图11的平面中的轴线Xn 的径向方向D15被定向。不过翼片也可具有其它几何结构和其它定向。在该实施方式中，翼片15将裙部11与顶板体3相连接，而不使用如第一实施方 式中的壁体12那样的一壁体。翼片15除起到将辅助水流氐转向的作用之外，还起到在 机件10的部分11和13之间的连接臂的作用。根据本发明的未显示的一变型，在平行于裙部11的对称轴Xn——所述对称轴在 机件10的安装好的配置中与轴线Xi重合一所观察的开口 121的高度H121根据涡轮机的 运行情况是可变化的。因此，在裙部11的上边部111和顶板体13的边部132之间的距 离可被一伺服马达调节，该伺服马达是与用于调节一转桨式涡轮机的桨叶使用的伺服马 达相同类型的伺服马达。区部S121的面积大约等于2 * 31 * Rm * H121其中Rm是边部111的半径。该面积占裙部11的外表面113的面积的约50%， 如果高度H121是可调节的，这个比例如有必要是可变化的。根据机件10的设计选择，该 比例在20%到80%之间。根据同样未显示并且涉及所有实施方式的本发明另一方面，翼片15之一或其中 多个可被设置成相对于裙部11是活动的。这允许使得翼片在水流氐上的作用适于转轮 1的运行情况。无论考虑的实施方式如何，翼片15的数目可根据尖头体10的使用条件进行选 择。其可等于一和小于或大于四。
根据本发明的另一未显示的、适于所有实施方式的变型，翼片15在机件10的内 部空间V1(l的中间部分中可是拼接的。换句话说，翼片可相接合，其边部153因而是重 合的。翼片因而形成使辅助水流氐朝开口 14流动的平行的流动渠道。上述不同实施方式的技术特征可相互进行组合。根据本发明的一机件可被安装在配备在一泵_涡轮机上的一转轮上。如果在泵 模式使用，流动在与图上箭头E*^示出的方向相反的方向上发生，并且重要的是当转 轮在最优运行条件时能够封闭开口 121，如参照第二实施方式所阐述的。本发明以配有一顶板体13的、用于安装在转轮1上的机件10示出。该顶板体 并不是强制性的并且可被与顶板体或转轮轮毂进行连接的其它连接部分所替代，例如一 开口或不开口的法兰。本发明以螺栓紧固在转轮的顶板体3上的一机件10示出。该机件可按不同的方 式嵌接在转轮上，例如焊接。本发明按设置用于嵌接在转轮1的顶板体上的一机件10示出。本发明也是适用 于形成尖头体的机件是转轮1的集成部分并与其延长的顶板体3是整体件的情形。最后，本发明可与文献W0-A-2005/038243的技术教导相组合。本发明也适用于螺旋推进器类型的转轮，其可被看成没有环带体并且在其中轮 叶相对于一固定机匣转动的特殊轴同辐流式的转轮。
1权利要求
1.用于液动力涡轮机的或液动力泵-涡轮机的轴同辐流式转轮(1)，该转轮包括多个 布置在顶板体(3)上的轮叶(2)，并且配备有一形成尖头体的机件(10)，所述机件(10) 在所述轮叶内侧径向地附接在所述转轮的所述顶板体或轮毂的中心区域(32)上，所述顶 板体形成有对在所述轮叶之间流经的水流(E)进行导向的润湿表面(31)，而所述形成尖 头体的机件配有至少一开口(121)，所述开口(121)将所述水流的一部分(E1)转向到所述 机件的内部空间(Vltl)，其特征在于，所述形成尖头体的机件(10)包括截锥形的环状裙部(11)，所述裙部 围绕所述机件的内部空间，所述水流部分(E1)朝所述内部空间被分流；并且至少一翼片 (15)被布置在所述机件的内部空间(Vltl)中，且延伸直到所述裙部(11)的边部(112)，所 述裙部(11)的边部(112)界定出离开口(14)，所述出离开口(14)用于使向所述内部空间 (V10)分流的所述水流部分(E1)从所述机件(10)流出，所述至少一翼片(15)适于改变通 过所述的或多个的分流水流(E)的开口(121)进入所述内部空间中的所述水流部分(E1) 的路线。
2.根据权利要求1所述的转轮，其特征在于，所述或每个翼片(15)配有一逸流缘 (152)，所述逸流缘(152)从界定所述出离开口(14)的所述裙部(11)的边部(112)开始 朝所述转轮(1)的转动轴线(X1)方向延伸，并且与该转动轴线垂直。
3.根据前述权利要求中任一项所述的转轮，其特征在于，所述裙部(11)的边部 (112)位于所述转轮的环带体(4)的下边部(42)的上方，优选地在所述轮叶(2)连结在所 述环带体(4)上的下连结点(22)的上方。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转轮，其特征在于，作用在所述机件(10)的内 部空间(Vltl)内的所述水流部分(E1)上的所述或多个单独的机件由所述或多个翼片(15) 形成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转轮，其特征在于，每个翼片(15)配有基本上 平行于所述转轮(1)的转动轴线(X1)的自由边部(153)。
6.根据前述权利要求1到4中任一项所述的转轮，其特征在于，所述翼片(15)在所 述机件(10)的内部空间(Vltl)的中间部分中是拼接的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的转轮，其特征在于，所述开口(121)的中心轴线 (X121)在相对于所述转轮的转动轴线(X1)的子午平面中的投影与一直线(D31)形成一锐角 (Θ)，该直线(D31)在相同的所述子午平面中并且朝所述转动轴线(X1)的方向将所述顶 板体⑶的润湿表面(31)朝向下游延伸。
8.根据权利要求7所述的转轮，其特征在于，在所述中心轴线(X121)和所述直线 (D31)之间的角度(Θ)小于80°，优选地小于60°。
9.根据前述权利要求中任一项所述的转轮，其特征在于，所述或每个翼片(15)将所 述裙部(11)与所述机件(10)的一连接部分(13)相连接，该连接部分将所述机件(10)与 所述转轮(1)的所述顶板体或轮毂连接在一起。
10.根据前述权利要求中任一项所述的转轮，其特征在于，所述或每个翼片(15)整体 上沿相对于所述裙部(11)的中心轴线(X11)的一径向方向(D15)延伸。
11.根据前述权利要求中任一项所述的转轮，其特征在于，所述翼片或所述至少一翼 片(15)相对于所述裙部(11)是活动的。
12.根据前述权利要求中任一项所述的转轮，其特征在于，所述转轮包括选择性(F16) 阻塞部件(16)，所述选择性阻塞部件(16)有选择地阻塞所述水流的至少一分流开口 (121)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的转轮，其特征在于，所述或每个分流开口 (121)在所述形成尖头体的机件(10)的圆柱形或截锥形的壁体(12)中形成。
14.根据前述权利要求中任一项所述的转轮，其特征在于，所述或每个水流分流开口 (121)被延长，其最大尺寸(D121)相对于所述形成尖头体的机件(10)的中心轴线(X11)倾 斜在-90°到90°之间的一角度(α)的方式被延长，该角度优选地在-75°到-5°之间 或在5°到75°之间。
15.根据前述权利要求1到12中任一项所述的转轮，其特征在于，所述水流分流开口 (121)基本上在所述机件(10)的整个圆周上、在所述裙部(11)和使所述机件与所述转轮 的所述顶板体(3)或轮毂连接的一连接部分(13)之间延伸。
16.根据权利要求15所述的转轮，其特征在于，当所述机件(10)在所述转轮上就位 时，所述裙部(11)相对于所述转轮(1)的所述顶板体(3)或轮毂的位置(H121)是垂直地 可调节的。
17.根据前述权利要求中任一项所述的转轮，其特征在于，所述或多个水流分流开口 (121)的所述或多个进入区部(S121)的总面积大于或等于所述形成尖头体的机件(10)的外 表面(113，122)的面积的25%，优选地大于或等于50%。
18.在与液动力机器的转轮相互作用的水流(E)中减小波动的方法，其特征在于，所 述方法在于使所述水流的一部分(E1)经过其所述或多个水流分流开口(121)进入形成 尖头体的机件(10)的内部空间(Vltl)中，所述机件(10)属于根据权利要求1到17中任 一项所述的转轮(1)；借助于所述机件的翼片(15)更改水流的路线；并且通过一轴向开 口(14)使该部分水流从所述机件出离，以便该部分水流(E1)从该机件流出，被导引到一 整体上呈圆柱形的空间(Z2)内，该圆柱形空间的轴线与所述转轮的转动轴线(X1)平行。
全文摘要
该转轮包括多个布置在顶板体(3)上的轮叶(2)，并且配备一形成尖头体的机件(10)，所述机件(10)在所述轮叶(2)内侧径向地嵌接在所述顶板体或所述转轮的轮毂的中心区域(32)上，所述顶板体形成对在所述轮叶之间流经的水流(E)进行导向的湿表面(31)。所述形成尖头体的机件配有至少一开口(121)，所述开口(121)将一部分水流(E1)向所述机件的内部空间(V10)分流。该机件(10)包括截锥形环形裙部(11)和至少一翼片(15)，所述至少一翼片(15)布置在内部空间(V10)中并且适于改变通过开口(121)进入该空间中的部分水流(E1)的路线。这些翼片(15)延伸到界定部分水流(E1)从机件(10)出离的一开口(14)的侧缘(11)的边部(112)。
文档编号F03B11/04GK102016291SQ200980114173
公开日2011年4月13日 申请日期2009年3月4日 优先权日2008年3月5日
发明者C·贝拉尔, D·巴赞, F·马祖吉, J·布雷蒙, M·库斯东 申请人:阿尔斯通水电设备法国公司