[发明专利]涡轮机械的蜗壳及用于生产涡轮机械的蜗壳的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮机械，特别是涡轮机、泵或泵涡轮的蜗壳，所述蜗壳包括在圆周方向依次布置并且在相应的端面处彼此连接的多个区段，并且所述蜗壳到支撑叶片的入口处具有引导装置。此外，本发明还涉及用于生产涡轮机械的蜗壳及其引导装置的方法。

背景技术

例如从DE-AS1258360已知这种类型的蜗壳。在此，支撑叶片的侧部(入口导叶环形轮缘)在这里被设计成平行板。为了提高液压效率，使用钢导叶，所述钢导叶以螺纹连接方式固定到焊接的肋。这些导叶具有若干劣势。由于作用在导叶上的液压负荷的相对较高的不准确性，目前的设计都是对缺口应力敏感的，这能够导致在当前动态负荷下的裂纹扩展，从而导致导叶的失效。此外，如果导叶的紧固失效，则将可能导致涡轮机的较大损坏。本发明的目的在于提高液压效率的同时降低损坏敏感性。

发明内容

因此，本发明的特征在于，提供有塑料制成的各个引导区段。通过用塑料材料制作单各个引导设备，一方面显著降低了损坏频率，另一方面降低了任何损坏的程度。

本发明另一优选实施例的特征在于，由塑料制成的引导区段被铸造而成。由此，能够以简单且低成本方式制造引导区段。

本发明优选实施例的特征在于，引导区段被螺纹连接到位于支撑叶片的入口处的支撑叶片侧部，其中引导区段具有用于螺纹连接的内孔连接部。

本发明另一优选实施例的特征在于，引导区段适于蜗壳的形状。这样，各个引导区段因此具有正确的形状。

本发明还涉及一种用于生产涡轮机械的蜗壳及其引导装置的方法。根据本发明，其特征在于，引导区段由塑料铸造而成。由此，能够以简单且低成本方式制作引导区段。

本发明另一有利实施例的特征在于，将模壳组装在蜗壳中，尤其是环绕着区段，并填充塑料铸造材料，从而使引导区段成形，其中铸造好的引导区段能够随后从模壳上移除并清理。

本发明一个优选实施例的特征在于，引导区段被螺纹连接到在支撑叶片的入口处的支撑叶片侧部。

根据本发明所述方法的替代实施例的特征在于，在模具中铸造引导区段，其中能够对被铸造的引导区段进行机加工，以使被铸造的引导区段适于沿周边变化的螺旋轮廓。通过在对于所有区段而言是相同的模具中铸造区段并且随后适于螺旋轮廓，能够优化成本(批量生产)，并且从节约材料的角度看材料用量也能够被优化。

附图说明

现在基于附图中所示的实施例来描述本发明，其中：

图1示出了运用本发明的水轮机的入口螺旋管；

图2示出了根据现有技术的带有支撑叶片和支撑叶片侧部以及引导元件的螺旋管的区域；

图3示出了图2的细节；

图4示出了与图3相似的根据本发明的细节；并且

图5a和5b示出了根据本发明的引导区段的视图。

具体实施方式

图1示出了其中运用本发明的水轮机的入口螺旋管1。所述入口螺旋管包括多个区段2，所述多个区段2的横截面积在入口处开始沿周向方向减小。入口螺旋管1具有被牢固地焊接到支撑叶片侧部的支撑叶片3。

图2示出了根据现有技术的带有支撑叶片3和支撑叶片侧部4以及在这里被设计为导叶的引导元件5的螺旋管1的区域。引导元件5是圆筒状的并且借助于多个紧固肋6固定，所述多个紧固肋绕周向布置并且被连接到支撑叶片侧部。

图3再次详细示出该紧固结构。沿周向方向变化的螺旋表层(skin)7的横截面在此处同样清晰可见。该设计的另一难点在于紧固螺钉8由于在入口中的水流的波动压力而变松并掉落的风险。松动的导叶能够导致涡轮机的损坏。此外，设施的效率会因导叶5不再被正确固定而降低。

图4示出了根据本发明的具有引导区段9的图3的细节图。适于螺旋表面7的引导区段9的轮廓10在此处可见。螺旋表层7’的位置以及适于螺旋表层7’的相应的引导区段9的轮廓10’导致蜗壳的更窄的横截面。

根据本发明，引导元件由大量的引导区段9构成，所述大量的引导区段9通过螺钉11被附接到支撑侧部4。通过内孔连接部12将螺钉11保持在引导区段9中，并且通过塞子13将螺钉11固定在支撑叶片侧部4中。引导区段9由塑料制成，并且内孔连接部12在铸造引导区段时被包含在引导区段中。

存在生产根据本发明的引导区段的多种方法。