一种大功率发电且便于维护的高效稳定水轮机的制作方法

文档序号:29496866发布日期:2022-04-06 15:42阅读:220来源:国知局

1.本技术涉及水利工程领域,具体涉及一种大功率发电且便于维护的高效稳定水轮机。


背景技术:

2.水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械,它属于流体机械中的透平机械。现代水轮机大多数安装在水电站内,用来驱动发电机发电。在水电站中,上游水库中的水经引水管引向水轮机,推动水轮机转轮旋转,带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大,水轮机的输出功率也就越大。另外,水轮机一般体积非常大,安装于泵站内,通过将河道的水进行适当的引流后驱动水轮机的叶轮转动,从而带动转轴转动,从而带动发电机发电,现有的一些水轮机,在出水后,由于水流仍具有较大的动能,因此对于水的能够利用不足,并且一些大型的水轮在长时间时候后,有些内部需要维护,但是由于体积很大,给维护带来许多不便。


技术实现要素:

3.发明目的:本技术旨在克服现有技术的缺陷,提供一种大功率发电且便于维护的高效稳定水轮机。
4.技术方案:一种大功率发电且便于维护的高效稳定水轮机,包括泵壳、安装于泵壳内的转轴以及与所述转轴连接的发电单元,所述泵体包括蜗壳、与蜗壳连接的进水管、与蜗壳连接的第一出水管、与第一出水管连接的连接管单元和与连接管单元连接的第二出水管;所述转轴处安装有第一叶轮和位于第一叶轮下方的第二叶轮,所述第一叶轮位于蜗壳处,所述第二叶轮位于连接管单元处。
5.进一步地,所述转轴处安装有第一轴承和第二轴承,所述第一轴承和第一出水管之间连接有第一稳定架,第一稳定架包括与第一轴承连接的第一内固定环、与第一出水管固定连接的第一外固定环以及连接第一内固定环和第一外固定环的多个第一径向连接筋;所述第二轴承和第二出水管之间连接有第二稳定架,第二稳定架包括与第二轴承连接的第二内固定环、与第二出水管固定连接的第二外固定环以及连接第二内固定环和第二外固定环的多个第二径向连接筋。
6.从而由于两个稳定架的限定,使得转轴在整体上运行更加稳定。
7.进一步地,所述连接管单元包括弧面状的第一连接管和弧面状的第二连接管,所述第一连接管和第二连接管能够拼接成一个完整的圆柱形管;所述第一连接管与第一出水管和第二出水管均固定连接,所述第二连接管与第一出水管和第二出水管均固定连接。
8.从而将第一连接管或第二连接管拆卸下来时,维护更加方便。
9.进一步地,所述第一出水管的底端和第二出水管的顶端均具有圆形法兰;所述第一连接管的两端和第二连接管的两端均固定有半圆形法兰;所述第一连接管的两侧具有两个第一连接竖板,所述第二连接管的两侧具有两个第二连接竖板,两个第一连接竖板和两
个第二连接竖板一一对应,相对应的第一连接竖板和第二连接竖板通过螺栓和螺母固定连接。
10.通过法兰以及螺栓螺母的固定连接方式,使得安装拆卸更加快速。
11.进一步地,所述转轴包括第一转轴、第二转轴和位于第一转轴和第二转轴之间的活动转轴;所述第一叶轮和第一轴承安装于第一转轴处,所述第二轴承安装于第二转轴处,所述第二叶轮安装于活动转轴处,所述第一转轴的底端具有第一容纳槽,第二转轴的顶端具有第二容纳槽,所述活动转轴的顶端具有能够插入第一容纳槽的第一插块,底端具有能够插入第二容纳槽的第二插块,第一容纳槽处、第二容纳槽处、第一插块处以及第二插块处均具有安装通孔,第一插块和第一容纳槽通过螺栓和螺母锁死固定,第二插块和第二容纳槽通过螺栓和螺母锁死固定;所述活动转轴处还固定有两个凸出环,所述凸出环的外圆周处具有环形凹槽,所述环形凹槽处具有多个限位凸起。
12.进一步地,还包括维护单元,所述维护单元包括两个相互平行的基座单元,所述基座单元靠近泵壳的端部固定有加强环,上方的基座单元处的加强环包围第一出水管且与第一出水管固定连接,下方的基座单元处的加强环包围第二出水管且与第二出水管固定连接;两个基座单元之间固定有安装架,所述安装架处安装有电动推杆,所述电动推杆的端部固定连接有滑动座所述滑动座处具有两个螺纹孔,所述螺纹孔处穿设有第一螺杆,所述第一螺杆处具有调节螺母,所述第一螺杆的端部通过拉绳与锁紧单元连接,所述锁紧单元包括u形杆和锁紧板,所述u 形杆的两端固定连接有第二螺杆,两个第二螺杆穿过所述锁紧板,第二螺杆处具有锁紧螺母将锁紧板锁紧,锁紧板处铰接有转动块,所述转动块与所述拉绳固定连接,所述u形杆能够嵌入所述环形凹槽处且u形杆的内侧具有多个与所述限位凸起配合的限位凹陷;所述基座单元处具有滑轨,所述滑轨处具有能够沿着滑轨滑动的条形滑座,两个条形滑座之间连接有两个侧连接架,两个侧连接架之间连接有连接板,所述连接板处具有被所述电动推杆的活动杆穿过的矩形通孔,所述条形滑座处具有限位导轨,所述滑动座的顶端和底端均具有与所述限位导轨配合的滑槽;所述条形滑座的端部固定有承接块,所述承接块具有限位槽,所述承接块处还具有螺栓孔,上方的基座单元对应的承接块的限位槽能够用于容纳活动转轴的第一插块且两者能够通过螺栓和螺母固定,下方的基座单元对应的承接块的限位槽能够用于容纳活动转轴的第二插块且两者能够通过螺栓和螺母固定。
13.进一步地,所述承接块的限位槽处具有插筋,所述活动转轴的第一插块和第二插块处均具有与所述插筋配合的插槽。
14.从而使得两个承接块对活动转轴的两端进行承接时,承接更加稳定。
15.进一步地,所述滑动座处连接有两个推动单元,所述推动单元包括与滑动座连接的直杆以及固定于直杆端部的弧形板;两个侧连接架处均固定有气缸座,所述气缸座处安装有伸缩气缸,伸缩气缸的活动端安装有限位板,所述限位板能够抵接所述滑动座面对第二连接管的一侧。
16.从而可以利用两个弧形板将活动转轴推动复位至第一转轴和第二转轴之间。
17.进一步地,所述安装架具有两个,所述安装架的顶端与上方的基座单元处的滑轨固定连接,底端与下方的基座单元处的滑轨固定连接,所述电动推杆与两个安装架均固定连接;所述侧连接架呈u形。
18.进一步地,所述第一叶轮为混流叶轮,第一叶轮处具有多个第一转叶;所述第二叶轮为轴流叶轮,第二叶轮处具有多个第二转叶。
19.从而水流先经过第一叶轮,再经过第二叶轮从而为转轴提供更大的动能。
20.有益效果:本技术的水轮机能够在转抽处安装两个叶轮,从而对水流的势能和动能进行充分的利用,发电效率好。并且连接管单元能够打开,从而方便对内部叶轮的维护。另外设置了专门的维护单元,方便对叶轮的拆卸维护和安装。
附图说明
21.图1为正常发电时水轮机示意图;
22.图2为打开第二连接管且准备拉出活动转轴示意图;
23.图3为将活动转轴拉出至两个承接块处示意图;
24.图4为活动转轴移动至相应的维护位置示意图;
25.图5为维护结束后,将活动转轴移动至第一、二转轴附近第一视角示意图;
26.图6为维护结束后,将活动转轴移动至第一、二转轴附近第二视角示意图;
27.图7为利用推动单元将活动转轴推动复位至第一、二转轴之间示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
29.附图标记:1蜗壳;1.1进水管;1.2第一出水管;1.2.1第一稳定架;1.3第二出水管;1.3.1第二稳定架;1.3.2第二轴承;1.4第一连接管;1.5第二连接管; 2.1基座单元;2.2加强环;2.3滑轨;2.4安装架;2.5电动推杆;2.6滑动座;2.7 推动单元;2.8第一螺杆;3.1条形滑座;3.2限位导轨;3.3承接块;3.4限位槽; 3.5插筋;3.6螺栓孔;3.7侧连接架;3.7.1连接板;3.7.2矩形通孔;3.8气缸座; 3.9伸缩气缸;3.10限位板;4.1锁紧板;4.2u形杆;4.2.1第二螺杆;4.3转动块; 4.4拉绳;5.1活动转轴;5.1.1凸出环;5.1.2环形凹槽;5.1.3限位凸起;5.2第二叶轮;5.3第二转叶;5.4凸出环;5.5第一插块;5.5.1安装通孔;5.6第二插块。
30.下面结合附图作具体说明:一种大功率发电且便于维护的高效稳定水轮机,包括泵壳、安装于泵壳内的转轴以及与所述转轴连接的发电单元,所述泵体包括蜗壳1、与蜗壳1连接的进水管1.1、与蜗壳1连接的第一出水管1.2、与第一出水管1.2连接的连接管单元和与连接管单元连接的第二出水管1.3;所述转轴处安装有第一叶轮和位于第一叶轮下方的第二叶轮5.2,所述第一叶轮位于蜗壳1 处,所述第二叶轮5.2位于连接管单元处。所述转轴处安装有第一轴承和第二轴承1.3.2,所述第一轴承和第一出水管1.2之间连接有第一稳定架1.2.1,第一稳定架1.2.1包括与第一轴承连接的第一内固定环、与第一出水管1.2固定连接的第一外固定环以及连接第一内固定环和第一外固定环的多个第一径向连接筋;所述第二轴承1.3.2和第二出水管1.3之间连接有第二稳定架1.3.1,第二稳定架1.3.1 包括与第二轴承1.3.2连接的第二内固定环、与第二出水管固定连接的第二外固定环以及连接第二内固定环和第二外固定环的多个第二径向连接筋。所述连接管单元包括弧面状的第一连接
管1.4和弧面状的第二连接管1.5,所述第一连接管 1.4和第二连接管1.5能够拼接成一个完整的圆柱形管;所述第一连接管1.4与第一出水管1.2和第二出水管1.3均固定连接,所述第二连接管1.5与第一出水管 1.2和第二出水管1.3均固定连接。所述第一出水管1.2的底端和第二出水管1.3 的顶端均具有圆形法兰;所述第一连接管1.4的两端和第二连接管1.5的两端均固定有半圆形法兰;所述第一连接管1.4的两侧具有两个第一连接竖板,所述第二连接管1.5的两侧具有两个第二连接竖板,两个第一连接竖板和两个第二连接竖板一一对应,相对应的第一连接竖板和第二连接竖板通过螺栓和螺母固定连接。
31.所述转轴包括第一转轴、第二转轴和位于第一转轴和第二转轴之间的活动转轴5.1;所述第一叶轮和第一轴承安装于第一转轴处,所述第二轴承安装于第二转轴处,所述第二叶轮5.2安装于活动转轴5.1处,所述第一转轴的底端具有第一容纳槽,第二转轴的顶端具有第二容纳槽,所述活动转轴5.1的顶端具有能够插入第一容纳槽的第一插块5.5,底端具有能够插入第二容纳槽的第二插块5.6,第一容纳槽处、第二容纳槽处、第一插块5.5处以及第二插块5.6处均具有安装通孔,第一插块5.5和第一容纳槽通过螺栓和螺母锁死固定,第二插块5.6和第二容纳槽通过螺栓和螺母锁死固定;所述活动转轴5.1处还固定有两个凸出环 5.1.1,所述凸出环5.1.1的外圆周处具有环形凹槽5.1.2,所述环形凹槽5.1.2处具有多个限位凸起5.1.3。另外,水轮机还包括维护单元,所述维护单元包括两个相互平行的基座单元2.1(两个基座单元可以安装于泵站内的混凝土墙体内,从而增加固定效果),所述基座单元5.1靠近泵壳的端部固定有加强环2.2,上方的基座单元2.1处的加强环2.2包围第一出水管1.2且与第一出水管1.2固定连接,下方的基座单元2.1处的加强环2.2包围第二出水管1.3且与第二出水管1.3固定连接;两个基座单元2.1之间固定有安装架2.4,所述安装架2.4处安装有电动推杆2.5,所述电动推杆2.5的端部固定连接有滑动座2.6,所述滑动座2.6处具有两个螺纹孔,所述螺纹孔处穿设有第一螺杆2.8,所述第一螺杆2.8处具有调节螺母,所述第一螺杆2.8的端部通过拉绳4.4与锁紧单元连接,所述锁紧单元包括u形杆4.2和锁紧板4.1,所述u形杆4.2的两端固定连接有第二螺杆4.2.1,两个第二螺杆4.2.1穿过所述锁紧板4.1,第二螺杆4.2.1处具有锁紧螺母将锁紧板锁紧,锁紧板4.1处铰接有转动块,所述转动块与所述拉绳4.4固定连接,所述u形杆4.2能够嵌入所述环形凹槽处且u形杆4.2的内侧具有多个与所述限位凸起5.1.3配合的限位凹陷;所述基座单元2.1处具有滑轨2.3,所述滑轨2.3处具有能够沿着滑轨2.3滑动的条形滑座3.1,两个条形滑座3.1之间连接有两个侧连接架3.7,两个侧连接架3.7之间连接有连接板3.7.1,所述连接板3.7.1处具有被所述电动推杆2.5的活动杆穿过的矩形通孔3.7.2,所述条形滑座3.1处具有限位导轨3.2,所述滑动座2.6的顶端和底端均具有与所述限位导轨3.2配合的滑槽;所述条形滑座2.6的端部固定有承接块3.3,所述承接块3.3具有限位槽,所述承接块3.3处还具有螺栓孔3.6,上方的基座单元2.1对应的承接块3.3的限位槽能够用于容纳活动转轴5.1的第一插块5.5且两者能够通过螺栓和螺母固定,下方的基座单元2.1对应的承接块3.3的限位槽能够用于容纳活动转轴5.1的第二插块5.6且两者能够通过螺栓和螺母固定。
32.所述承接块3.3的限位槽处具有插筋,所述活动转轴5.1的第一插块5.5和第二插块5.6处均具有与所述插筋3.5配合的插槽。所述滑动座2.6处连接有两个推动单元2.7,所述推动单元2.7包括与滑动座2.6连接的直杆以及固定于直杆端部的弧形板;两个侧连接架3.7处均固定有气缸座3.8,所述气缸座3.8处安装有伸缩气缸3.9,伸缩气缸3.9的活动端安
装有限位板3.10,所述限位板3.10能够抵接所述滑动座2.6面对第二连接管1.5的一侧。所述安装架2.4具有两个,所述安装架2.4的顶端与上方的基座单元2.1处的滑轨2.3固定连接,底端与下方的基座单元2.1处的滑轨2.3固定连接,所述电动推杆2.5与两个安装架2.4 均固定连接;所述侧连接架3.7呈u形。所述第一叶轮为混流叶轮,第一叶轮处具有多个第一转叶;所述第二叶轮5.2为轴流叶轮,第二叶轮5.2处具有多个第二转叶。
33.如图所示,被引导的水流从进水管进入首先驱动一叶轮转动,接着进入第一出水管、连接管单元和第二出水管,在连接管单元内驱动第二叶轮转动,从而对水的动能进行充分地利用,从而实现大功率发电,并且第一转轴处具有稳定架,第二转轴处具有第二稳定架(第一转轴和蜗壳之间也具有轴承轴封等部件,属于现有技术,不再赘述),从而实现转轴转动更加稳定。并且第二叶轮处采用活动转轴的安装方式,平常的情况下,活动转轴和第一、二转轴之间采用螺栓和螺母的固定方式,从而实现稳定连接,当需要维护时,可以拆开第二连接板,从而可以拆卸活动转轴,将活动转轴移动出来,从而方便对第二叶轮的维护。
34.具体的维护方式如图所示:如图1所示,先将第二连接管拆卸,接入如图2所示,将两个承接块移动至活动转轴附近(例如两个承接块分别轻轻抵接第一转轴和第二转轴),在使得两个锁紧单元分别安装于两个凸出环处,从而实现对两个凸出环的固定,并且利用第一螺栓和调节螺母,将拉绳绷紧,并且在绷紧的过程中,如果活动转轴跟图2中的角度偏离一定角度,在调节螺母转动的过程中,会驱动活动转轴转动,从而转动至图2所示的位置。接着松开第一、二转轴和活动转轴之间的螺栓螺母,利用电动推杆缩短,将活动转轴移动至两个承接块处,移动至图3所示的位置,在利用螺栓和螺母,将活动转轴与两个承接块固定连接,接着电动推杆继续缩短,从而此时一方面由于拉绳的牵引拉力,一方面滑动座抵接连接板,将活动转轴移动至图4所示的位置,从而空间更大,更方便维护。
35.维护完毕后,使得两个伸缩气缸伸长,从而滑动座抵接两个限位板,从而驱动条形滑座滑动,使得两个抵接块移动至第一、二转轴附近的位置,如图5-6所示。接着,松开承接块和活动转轴的螺栓螺母,并使得伸缩气缸缩短,继续伸长电动推杆,利用两个推动单元将活动转轴推动至第一、二转轴之间,再利用螺栓螺母将活动转轴与第一、二转轴固定连接,如图6所示,从而实现对活动转轴的安装,再将第二连接管复位安装,从而继续使用水轮机。
36.需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述,但本领域的技术人员应当理解,只要不超出本发明的权利要求所限定的范围,可以对本发明进行各种变化和修改。
当前第1页1 2 
当前第1页1 2 
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1