一种螺旋式水轮机及导流组件的制作方法

本申请涉及水力发电的，特别是涉及一种螺旋式水轮机及导流组件。

背景技术：

1、水力发电作为可持续能源供应同时也是可持续的能源解决方案，能够提供大量清洁、稳定的电力。水电站能够根据电网需求灵活调节水流和发电量，减少对化石燃料的依赖，确保供应的稳定性。水力发电具有环境友好的特点，水力发电无需燃烧任何燃料，因此几乎不产生二氧化碳等温室气体排放。作为一种环保的发电方式，它对于缓解气候变化和改善空气质量具有重大意义。

2、目前我国在水力发电领域的技术水平也在不断进步，也在很大程度上促进了我国水力发电技术的发展，并且进一步提升了我国在水力发电装置的研究进程。对水力发电的研究主要集中在对水轮机的研究上，国内外的其他领域的研究技术也不断被应用于水力发电中水轮机的研发与改进中去。

3、如在现有的公开号为cn206917798u的中国专利中，其公开了一种水电复合式轴流水轮机，其包括发电机、进水导流管、水斗式转轮室、负压防逆流室、螺旋式转轮室和出水导流管，发电机设置于水斗式转轮室上方，进水导流管与水斗式转轮室连接，水斗式转轮室设置于负压防逆流室上方，负压防逆流室设置于螺旋式转轮室上方，出水导流管设置于螺旋式转轮室下方。通过上述现有技术，能够利用水流冲刷依次驱使水斗式转轮、螺旋式转轮进行转动，以带动水轮机转轴转动，对发电机做功产生电能。

4、然而上述现有技术存在以下技术缺陷：

5、上述现有技术在运作时，高处的水经第一进水导流管和第二进水导流管进入水斗式转轮室中，水流冲刷水斗式转轮叶片，使水斗式转轮并带动水轮机转轴转动；水流经过水斗式转轮叶片，进入螺旋式转轮室通过螺旋式转轮带动水轮机转轴转动，对发电机做功产生电能。水流经过水斗式转轮叶片，从水斗式转轮室防逆流板导流孔向下进入负压防逆流室，然后继续沿负压防逆流室防逆流板导流孔才能够进入螺旋式转轮室，经过多层流动，水流的能量已经大大削弱，且水流分散难以有效的带动螺旋式转轮进行转动，即使转动所产生的效能也较低。

6、其次，由于上述装置螺旋式转轮转动效能低，以至于主要依靠上位水斗式转轮的转动带动水轮机转轴旋转，对发电机做功产生电能。水经第一进水导流管和第二进水导流管进入水斗式转轮室中，冲刷水斗式转轮叶片使水斗式转轮转动时，仅是通过水流的自然流动作用在水斗式转轮上以使其转动；一方面自然流动的水流作用力有限，另一方面通过第一进水导流管和第二进水导流管进入水斗式转轮室中的水流较为分散，无法集中作用在水斗式转轮叶片上，导致水流在经过上述装置时，难以高效的带动水轮机转轴转动，对发电机做功。

7、基于此，在现有的一种水电复合式轴流水轮机的基础之上，为了克服上述的技术缺陷，依然还有可提高的空间。

技术实现思路

1、为了可以在水力发电过程中，对水流进行集中引导使水流更加高效的作用在水力发电设备上，并且能够适用于不同的水域环境中，满足多种使用场景，本申请提供一种螺旋式水轮机及导流组件。

2、第一方面，本申请提供的一种螺旋式水轮机，采用如下的技术方案：

3、一种螺旋式水轮机，包括连动轴以及安装于连动轴一端的圆锥体，所述圆锥体和连动轴上设有引导机构；

4、所述引导机构包括直径随圆锥体变化围绕安装在圆锥体上的两螺旋叶片，所述圆锥体处罩设有锥筒形导流罩，所述锥筒形导流罩朝向连动轴的一端对称倾斜设置有两装接板，所述装接板上具有逸散口，所述装接板上设有用于将锥筒形导流罩快速安装在连动轴上的装配组件。

5、优选的，所述装配组件包括安装在装接板朝向连动轴一侧的主伸缩杆和副伸缩杆，所述主伸缩杆和副伸缩杆伸缩端连接设置有弧形贴合杆，所述装接板上贯穿转动设有装配锁杆，所述装接板上贯穿开设有供装配锁杆安装的插接孔。

6、优选的，所述装配锁杆插入端具有螺纹部，所述弧形贴合杆上贯穿开设有供装配锁杆螺纹部穿过的穿接孔，所述连动轴上对称开设有与装配锁杆螺纹部适配的内螺纹孔。

7、优选的，所述锥筒形导流罩远离装接板的一端还设有集水单元，所述集水单元包括通过若干l形垫板架设于锥筒形导流罩端部的侧外环。

8、优选的，所述侧外环内壁设有由上至下直径逐步缩小的锥形部，所述侧外环底侧设置有罩设在锥形部外的环形外壳，所述环形外壳与锥形部之间具有倾斜腔。

9、优选的，所述倾斜腔中通过两侧位块限位滑动安装有环形储液盒，所述环形外壳上对称开设有供两侧位块滑动安装的矩形口，所述侧外环底部设有控制组件。

10、优选的，所述锥形部侧壁上环形开设有与倾斜腔连通的若干集水口，所述锥形部内侧壁位于集水口下方设有引导环，所述环形储液盒内侧壁上开设有与内腔连通的若干进水口，且位于进水口下方还开设有环形出水口，所述环形储液盒内腔底部设置有倾斜环。

11、优选的，所述控制组件包括对称安装于侧外环底部，并分别贯穿两侧位块的限位圆杆，所述侧位块上贯穿开设有供限位圆杆穿透的圆杆孔，位于所述侧位块上方的限位圆杆上卡设有第一吸铁石，所述侧位块上侧嵌设安装有与第一吸铁石相吸的第二吸铁石，所述侧位块上侧具有供第二吸铁石安装的矩形槽。

12、优选的，所述限位圆杆底端设置有圆形吸铁石一，所述侧位块下侧嵌设安装有与圆形吸铁石一相斥的圆形吸铁石二，所述侧位块下侧具有供圆形吸铁石二安装的凹形槽，所述圆形吸铁石一和圆形吸铁石二之间的限位圆杆上套设有推抵弹簧。

13、另一方面，本申请还提供一种导流组件，包括采用上述用于对经过两螺旋叶片处的水流进行集中引导的所述一种螺旋式水轮机。

14、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

15、1.通过锥筒形导流罩的设置，当水流从锥筒形导流罩直径较小的首端流向直径较大的末端时，能够使水流更加集中且高效地从圆锥体上两螺旋叶片的尖端流向末端，减少水流通过螺旋叶片时水流的逸散。

16、2.侧外环内设置的锥形部可以使进入到锥筒形导流罩内的水流更为聚集的经过螺旋叶片，以达到当水流冲刷在螺旋叶片上时，可以更为高效能的带动连动轴进行旋转的目的。

17、3.在引导环的阻挡下，会有一部分水流通过集水口和进水口流入到环形储液盒中暂存，在控制组件的作用下，当环形储液盒中储存了一定水量后，环形储液盒会向下滑移，使得水流通过环形出水口集中排至螺旋叶片处，以进一步增加连动轴的转动效能。

技术特征：

1.一种螺旋式水轮机，包括连动轴(1)以及安装于连动轴(1)一端的圆锥体(11)，其特征在于：所述圆锥体(11)和连动轴(1)上设有引导机构(2)；

2.根据权利要求1所述的一种螺旋式水轮机，其特征在于：所述装配组件(3)包括安装在装接板(23)朝向连动轴(1)一侧的主伸缩杆(31)和副伸缩杆(32)，所述主伸缩杆(31)和副伸缩杆(32)伸缩端连接设置有弧形贴合杆(33)，所述装接板(23)上贯穿转动设有装配锁杆(34)，所述装接板(23)上贯穿开设有供装配锁杆(34)安装的插接孔(232)。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋式水轮机，其特征在于：所述装配锁杆(34)插入端具有螺纹部(35)，所述弧形贴合杆(33)上贯穿开设有供装配锁杆(34)螺纹部(35)穿过的穿接孔(331)，所述连动轴(1)上对称开设有与装配锁杆(34)螺纹部(35)适配的内螺纹孔(101)。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋式水轮机，其特征在于：所述锥筒形导流罩(22)远离装接板(23)的一端还设有集水单元(4)，所述集水单元(4)包括通过若干l形垫板(41)架设于锥筒形导流罩(22)端部的侧外环(42)。

5.根据权利要求4所述的一种螺旋式水轮机，其特征在于：所述侧外环(42)内壁设有由上至下直径逐步缩小的锥形部(43)，所述侧外环(42)底侧设置有罩设在锥形部(43)外的环形外壳(44)，所述环形外壳(44)与锥形部(43)之间具有倾斜腔(401)。

6.根据权利要求5所述的一种螺旋式水轮机，其特征在于：所述倾斜腔(401)中通过两侧位块(45)限位滑动安装有环形储液盒(46)，所述环形外壳(44)上对称开设有供两侧位块(45)滑动安装的矩形口(441)，所述侧外环(42)底部设有控制组件(5)。

7.根据权利要求6所述的一种螺旋式水轮机，其特征在于：所述锥形部(43)侧壁上环形开设有与倾斜腔(401)连通的若干集水口(431)，所述锥形部(43)内侧壁位于集水口(431)下方设有引导环(47)，所述环形储液盒(46)内侧壁上开设有与内腔连通的若干进水口(461)，且位于进水口(461)下方还开设有环形出水口(462)，所述环形储液盒(46)内腔底部设置有倾斜环(48)。

8.根据权利要求6所述的一种螺旋式水轮机，其特征在于：所述控制组件(5)包括对称安装于侧外环(42)底部，并分别贯穿两侧位块(45)的限位圆杆(51)，所述侧位块(45)上贯穿开设有供限位圆杆(51)穿透的圆杆孔(451)，位于所述侧位块(45)上方的限位圆杆(51)上卡设有第一吸铁石(52)，所述侧位块(45)上侧嵌设安装有与第一吸铁石(52)相吸的第二吸铁石(53)，所述侧位块(45)上侧具有供第二吸铁石(53)安装的矩形槽(452)。

9.根据权利要求8所述的一种螺旋式水轮机，其特征在于：所述限位圆杆(51)底端设置有圆形吸铁石一(54)，所述侧位块(45)下侧嵌设安装有与圆形吸铁石一(54)相斥的圆形吸铁石二(55)，所述侧位块(45)下侧具有供圆形吸铁石二(55)安装的凹形槽(453)，所述圆形吸铁石一(54)和圆形吸铁石二(55)之间的限位圆杆(51)上套设有推抵弹簧(56)。

10.一种导流组件，其特征在于：采用上述权利要求1-9任意一项用于对经过两螺旋叶片(21)处的水流进行集中引导的所述一种螺旋式水轮机。

技术总结
本发明涉及一种螺旋式水轮机及导流组件，涉及水力发电的技术领域，其包括连动轴以及安装于连动轴一端的圆锥体，圆锥体和连动轴上设有引导机构；引导机构包括直径随圆锥体变化围绕安装在圆锥体上的两螺旋叶片，圆锥体处罩设有锥筒形导流罩，锥筒形导流罩朝向连动轴的一端对称倾斜设置有两装接板，装接板上具有逸散口，装接板上设有用于将锥筒形导流罩快速安装在连动轴上的装配组件；本发明具有可以在水力发电过程中，对水流进行集中引导使水流更加高效的作用在水力发电设备上，并且能够适用于不同的水域环境中，满足多种使用场景的效果。

技术研发人员：张彩凤,郑源,李良昊,戴鑫,肖民民,李佳,叶长亮,杨春霞
受保护的技术使用者：四川智天宫科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17