[发明专利]一种带双离合机构的轴流式水泵水轮机

说明书

本发明涉及一种带双离合机构的轴流式水泵水轮机，由进水喇叭管、进口导叶、离合式叶轮机构、离合式导叶机构、出口导叶、弯管泵体和电机/发电机组成，其中轴流泵的导叶基于水轮机的设计，在叶轮和导叶的内部均设有离合结构，当电机带动主轴旋转的水泵工况时，离合器带动叶轮的旋转做功，导叶的离合结构处于分离状态，导叶不旋转；当水流倒流时，导叶作为水轮机叶轮带动主轴对发电机做功，而轴流叶轮作为导叶，内部的离合结构分离，不带动其旋转，采用这种双离合结构保大大提高了机组的稳定性，且其具有结构简单，可靠性高，易安装等特点。

技术领域

本发明涉及水泵水轮机，特别涉及到一种带双离合机构的轴流式水泵水轮机。

背景技术

水泵水轮机是20世纪30年代出现的新型抽水蓄能机组，与水轮机和水泵串联的蓄能机组相比，其重量大为减轻，造价降低，因而得到广泛应用。转轮正向旋转时作为泵使用，反向旋转时作为水轮机使用的可逆式水力机械。是抽水蓄能电站的动力设备。水泵水轮机与反击式水轮机的适用水头范围基本一致。其通流部件的几何形状与水轮机有所不同，但是主要部件和结构在许多方面是相仿的。为满足水泵和水轮机两种运行工况的要求，水泵水轮机比相同水头和容量的水轮机尺寸大。水泵水轮机今后的趋向是扩大单级转轮的使用水头，提高比转速，增加单机容量和优化水泵工况起动方法。水泵水轮机的分类与反击式水轮机相仿，按水流途径分混流式、斜流式和贯流式三种。

人们对于电力需求的不断增大，为了能够更加高效合理的利用清洁能源，兼具发电和蓄能作用的高稳定性的水泵水轮机起到了十分重要的作用，由于水泵水轮机的水头和转速均较高且启动、停机频繁，但其在变换工况过程中出现的不稳定现象，将严重影响机组的稳定性。为了提高水泵水轮机的机组稳定性，本发明提供一种带双离合机构的轴流式水泵水轮机结构，轴流泵的导叶基于水轮机的设计，在叶轮和导叶的内部均设有离合结构，当电机带动主轴旋转的水泵工况时，离合器带动叶轮的旋转做功，导叶的离合结构处于分离状态，导叶不旋转；当水流倒流时，导叶作为水轮机叶轮带动主轴对发电机做功，而轴流叶轮作为导叶，内部的离合结构分离，不带动其旋转，采用这种结构大大提高了机组的稳定性。

发明内容

本发明提供一种带双离合机构的轴流式水泵水轮机结构，其设计原理为：轴流泵的导叶基于水轮机的设计，在叶轮和导叶的内部均设有离合结构，当电机带动主轴旋转的水泵工况时，离合器带动叶轮的旋转做功，导叶的离合结构处于分离状态，导叶不旋转；当水流倒流时，导叶作为水轮机叶轮带动主轴对发电机做功，而轴流叶轮作为导叶，内部的离合结构分离，不带动其旋转。

实现上述目的所采用的技术方案是：

本发明所述的一种带双离合机构的轴流式水泵水轮机，所述的轴流式水泵水轮机由进水喇叭管、进口导叶、离合式叶轮机构、离合式水轮机机构、出口导叶、弯管泵体和电机与发电机一体装置组成，具体由进口导叶直叶片、套管一、进口导叶轮毂、棘牙、弹簧一、键一、叶轮轮毂、轴流叶片、离合机构一、平面滑动轴承座圈一、平面滑动轴承座圈二、限位卡环、平面滑动轴承座圈三、平面滑动轴承座圈四、弹簧二、键二、离合机构二、水轮机叶片、水轮机轮毂、销、套管二、套管三、出口导叶直叶片、出口导叶轮毂、传动轴、进水喇叭管、弯管泵体、联轴器、电机与发电机一体装置、特殊棘轮、滑动轴承一、滑动轴承二等三十二个部分组成，其中离合式叶轮机构由弹簧一、键一、叶轮轮毂、轴流叶片、离合机构一、平面滑动轴承座圈一、平面滑动轴承座圈二七部分组成，离合式水轮机机构由平面滑动轴承座圈三、平面滑动轴承座圈四、弹簧二、键二、离合机构二、水轮机叶片、水轮机轮毂、销八部分组成；

所述的特殊棘轮与叶轮轮毂固定安装，特殊棘轮与进口导叶轮毂的一端滑动接触，特殊棘轮的一端有棘齿，与安装在进口导叶轮毂内部的棘牙相互啮合工作，所述的离合式叶轮机构的离合机构为单向离合器，离合机构一与叶轮轮毂相接触的端部都为环形齿状结构相互啮合工作，使离合式叶轮机构只能在水泵工况的单向旋转；