专利名称：消减由于水中微粒导致的叶轮磨损的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种消减因为流道中的水含有微粒导致的磨损的方法，尤其涉及一种消减因为水轮机的流道中的水含有微粒导致的磨损的方法，流道包括转轮体和叶片，或转轮体、叶片和转轮下冠，叶片与转轮体在第一接触区域相连，与转轮下冠在第二接触区域相连。本发明也包括一种实现此方法的装置。
背景技术：
本发明中提到的驱动水是指一种流经水轮机并通过压降在水轮机中转送能量的水。水轮机暴露于流经涡轮的水中而被磨损，在水轮机中输入河水时的磨损比输入水库里的水时的磨损要严重的多，因为河水中含有大量的沙子。虽然所有种类的水轮机中或多或少都存在磨损问题，但法式水轮机尤其明显，法式水轮机经常被设计为在转缸式发动机和固定件之间的密封件上设置相当小的狭缝。目前也已经证明，相当大的磨损可能发生在固定互联组件之间的连接点上。即使比较小的磨损在流路或密封件上也会导致附属物相当大的震荡和水的泄露，从而降低效率。
发明内容
本发明的目的在于补救或降低至少一个现有技术存在的缺点。这个目的可以通过本发明下面的描述和后面的权利要求中公开的特征获得。本发明提供了一种消减由于水轮机的流道中的驱动水含有微粒导致的磨损的方法，流道包括转轮体和叶片，或转轮体、叶片和转轮下冠，叶片与转轮体在第一接触区域相连，与转轮下冠在第二接触区域相连，其中，这种方法的特征在于包括-设置一条给水通路，使比驱动水干净的水经给水通路流向至少第一接触区域或第二接触区域；以及-引导比驱动水干净的水流过叶片的至少部分表面。引导洁净水流经转轮体的部分表面也是有好处的，尤其是那部分暴露在含有微粒的水中。如果存在转轮下冠，转轮下冠也是如此。这种方法可以借助一种消减由于水轮机的流道中的驱动水含有微粒导致的磨损的装置来实现，流道包括转轮体和叶片，或转轮体、叶片和转轮下冠，叶片与转轮体在第一接触区域相连，与转轮下冠在第二接触区域相连，其特征在于设置有一条使比驱动水干净的水输送到至少第一接触区域或第二接触区域的给水通路。给水通路可能贯穿至少一个上盖或下盖。通常流道包括许多个叶片。给水通路可能贯穿环绕转轮体的第一狭缝。从而使洁净水除了流经叶片之外，还能分布在转轮体内表面上相当大的部分。
给水通路可能贯穿环绕转轮下冠的第二狭缝。与上面的描述相对应，洁净水能分布在转轮下冠内表面上相当大的部分。给水通路可能贯穿转轮下冠上的第一开口，相应的，它还可以贯穿转轮下冠上的第二开口。第一和第二通道被设置在沿着叶片方向的第一接触区域或第二接触区域中的最小的端部上。第一和第二狭缝被设计为适应引导洁净水到改变流速的区域是被期望的。狭缝的横截面例如可以设置为沿狭缝的圆周方向上是不同的。很明显的是本领域的技术人员可以将多个给水通路的组合安装到流道上，以便引导洁净水流向多个位置。按照本发明的方法和装置可以保护法式涡轮机的主要部件避免遭受不纯的驱动水的磨损，以及可以很大程度上延长组件的使用寿命。
下文中结合附图描述了一个优选的实施方案，其中图1为一种设置有本发明的给水通路的水轮机的截面图；图2为从图1中提取的局部放大图；及图3为与图2相似的图，但是属于另一实施例。
具体实施例方式附图中参考数字1指示一种现有的水轮机的实施例，其包括涡轮机壳体2和流道4。涡轮机壳体2包括环绕流道4的导流装置6，座环8和螺旋滚筒10环绕导流装置 6。涡轮机壳体2的出口与吸水管12相连。参见图2，流道4与流道轴14相连，流道4包括转轮体16、多个叶片18和转轮下冠20。叶片18和转轮体16之间的过渡部分组成了第一接触区域22，而叶片18和转轮下冠20之间的过渡部分组成了第二接触区域M。涡轮机壳体2包括上盖沈和下盖28，上部迷宫式密封垫片30设置在转轮体16和上盖沈之间，而下部迷宫式密封垫片32设置在转轮下冠20和下盖28之间。这些术语中的上或下指的是水轮机1正常运行时的位置。供水管34用于使洁净水分别流经上盖沈和下盖28并到达转轮体16的外侧和转轮下冠20的外侧。环状第一狭缝36形成在转轮体16和上盖沈之间，而环状第二狭缝38形成在转轮下冠20和下盖观之间。在本优选的实施例中，供水管34、第一狭缝36、第二狭缝38和流道4和涡轮机壳体2之间的环状结构组成了给水通路40，给水通路40用于输送洁净水到流道4中。工作时洁净水经过供水管34和第一狭缝36、第二狭缝38流入流道4中，并分布在叶片18、转轮体16和转轮下冠20的表面。由此，驱动水中携带的微粒被阻止与流道4的材料相接触，至少是流道4中的一部分。参见图3，在另一实施例中，转轮体16上设置有第一开口 42，第一开口 42能够引导洁净水流向例如沿第一接触区域22的部分。相应的，转轮下冠20上设置有第二开口 44，第二开口 44能够引导洁净水流向例如沿第二接触区域M的部分。在本实施例中，供水管34和开口 42、44组成了给水通路40的一部分。洁净水例如可以是来自与驱动水同一水源中的比较干净的水，或者是来自一个洁净的水源。
权利要求
1.一种消减由于水轮机(1)的流道中的驱动水含有微粒导致的磨损的方法，流道 (4)包括转轮体(16)和叶片(18)，或转轮体(16)、叶片(18)和转轮下冠(20)，叶片(18) 与转轮体(16)在第一接触区域0 相连，与转轮下冠00)在第二接触区域04)相连，其特征在于，该方法包括设置一条给水通路(40)，使比驱动水干净的水经给水通路00)流向至少第一接触区域0 或第二接触区域04)；以及引导比驱动水干净的水流过叶片(18)的至少部分表面。
2.一种消减由于水轮机(1)的流道中的驱动水含有微粒导致的磨损的装置，流道 (4)包括转轮体(16)和叶片(18)，或转轮体(16)、叶片(18)和转轮下冠(20)，叶片(18) 与转轮体(16)在第一接触区域0 相连，或叶片(18)与转轮体(16)在第一接触区域 (22)相连和与转轮下冠00)在第二接触区域04)相连，其特征在于，设置有一条给水通路 (40)，给水通路00)使比驱动水干净的水输送到至少第一接触区域0 或第二接触区域 04)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，给水通路00)贯穿上盖06)。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，给水通路00)贯穿下盖08)。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，给水通路00)贯穿环绕转轮体(16)的第一狭缝(36)。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，给水通路00)贯穿环绕转轮下冠00)的第二狭缝(38)。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，给水通路00)贯穿转轮体(16)中的第一开口 (42)。
8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，给水通路00)贯穿转轮下冠00)中的第二开口 (44)。
全文摘要
一种消减由于水轮机(1)的流道(4)中的驱动水含有微粒导致的磨损的方法和装置，流道(4)包括转轮体(16)和叶片(18)，或转轮体(16)、叶片(18)和转轮下冠(20)，叶片(18)与转轮体(16)在第一接触区域(22)相连，与转轮下冠(20)在第二接触区域(24)相连，其中，该方法包括设置一条给水通路(40)，使比驱动水干净的水经给水通路(40)流向至少第一接触区域(22)或第二接触区域(24)；以及引导比驱动水干净的水流过叶片(18)的至少部分表面。
文档编号F03B11/00GK102483029SQ201080031903
公开日2012年5月30日 申请日期2010年7月12日 优先权日2009年7月15日
发明者O·G·达尔豪格 申请人:戴纳维科公司