[发明专利]一种用于低水头抽水蓄能电站的小型混流式水泵水轮机

权利要求书

1.一种用于低水头抽水蓄能电站的小型混流式水泵水轮机，它包括蜗壳(1)、尾水管(4)、转轮室（5）、导叶(6)、上盖（7）、转轮(9) 、座环（12）和轴承端盖（13），其中：蜗壳(1)、导叶(6)、转轮(9)和尾水管(4)依次连接,转轮（9）包括转轮叶片(2)、下环（3）、上冠（8）和泄水锥（19），上盖（7）设置在转轮（9）上，轴承端盖（13）设置在上盖（7）上，其特征在于转轮叶片(2)的包角为105°～124°，转轮叶片(2)进水边(11)与出水边(10)的夹角为54°～86°，转轮叶片(2)为空间三维扭曲曲面、在垂直骨线方向厚度相等，转轮叶片(2)的型线为月牙形，转轮叶片(2)厚度与水轮机工况下的转轮叶片(2)进口高度B1比值为0.06～0.11，水轮机工况下的转轮叶片(2)进口高度B1与导叶(6)高度B2相等，导叶(6) 翼型对称鲸形，上冠（8）上设有三个均布的减压孔（18），蜗壳(1)轴向截面为圆形截面，尾水管(4)为弯肘型，其平直段轴向截面为圆形截面。

2.根据权利1要求所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于所述的转轮叶片（2）为空间三维扭曲曲面，是指在转轮叶片（2）高度方向位置上均分截取五个截面，该五个截面的十条曲线拟合后方程如下：

截面1：

A:                                                ；

B: ；

截面2：

C: ；

D: ；

截面3：

E: ；

F: ；

截面4：

G: ；

H:；

截面5：

I: ；

J: 。

3.根据权利要求1或2所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于转轮叶片（2）个数为5～8个。

4.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于转轮(9)高度B3与水轮机工况下的转轮叶片(2)进水边（11）直径比值为0.366～0.407，水轮机工况下的转轮叶片(2)出水边（10）直径D4与进水边（11）直径D0比值为0.538～0.578。

5.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于蜗壳(1)截面面积绕圆周方向变化趋势方程为：，蜗壳(1)包角为318°～337°。

6.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于导叶(6)以单列环形方式均布在座环（12）中，导叶(6)分布圆直径与水轮机工况下的转轮叶片(2)进水边(11)直径比值为0.855～0.861，导叶(6)喉部直径与水轮机工况下的转轮叶片(2)进水边(11)直径比值为0.124～0.131，导叶(6)个数为21个，导叶(6)的型线方程为：。

7.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于尾水管(4)的直锥段扩散角为13°。

8.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于水轮机工况下的转轮叶片(2)出水边（10）直径D7与进水边（11）直径D4的比值为1.661～1.812。

9.根据权利要求1所述的小型混流式水泵水轮机，其特征在于上冠（8）上设有三个均布的减压孔（18）的孔径为10mm。