[发明专利]一种水库用的水轮机

说明书

本发明公开了一种水库用的水轮机，它包括带有内腔的蜗壳和尾水管，所述的尾水管与蜗壳上的出水口连通以使得所述蜗壳与尾水管之间形成水流通道，所述蜗壳内设有转轮，所述转轮与蜗壳转动配合且转轮的部分位于水流通道内，其特征在于：所述转轮内设有泄水管路，所述转轮和蜗壳之间的间隙经泄水管路与水流通道连通，以使得所述转轮与蜗壳之间间隙内的积水经泄水管路回流至水流通道内。本发明提供一种水库用的水轮机，其通过引流的方式使得转轮与蜗壳之间的间隙内压力降低，从而减少了转轮转动的阻力，提高了转轮的使用寿命，减少了维修频率。

技术领域

本发明涉及透平机械的技术领域，具体地是一种水库用的水轮机。

背景技术

水轮机是将水流能转换成机械能的一种重要能量转换装置，它也是新能源利用中对于水利发电的重要核心机组。现有的水轮机主要包括蜗壳、尾水管、转轮、发电机以及安装于转轮上的泄水锥，流动的水流从蜗壳的进水口流入经过盘旋加速后形成高压水流冲击转轮最后经泄水锥导流后排入尾水管，在此过程中带动转轮转动，然后通过传动轴驱使发电机转动发电。由于转轮的部分伸入到蜗壳内，因此转轮与蜗壳转动过程中必然存在转动间隙，这势必会使得水流进入到转轮与蜗壳的间隙内，由此会产生一系列的技术问题：

第一、持续的高压水流会导致转轮与蜗壳之间形成高压，提高了转轮转动的摩擦阻力。

第二、水流中的杂质颗粒会被带入到转轮与蜗壳之间的间隙内，长期积累将会导致转轮与蜗壳之间的接触面磨损，影响转轮使用寿命。

第三、持续的高压水流会使得转轮与蜗壳之间始终保持一个较大的轴向推力，因此会使得转轮的轴承持续的承受较大的轴向力，这势必会导致轴承的加速磨损。

第四、泄水锥需要通过螺栓与转轮紧固，而水轮长期处于潮湿环境，因此螺栓极易锈蚀，这给维护过程中泄水锥和转轮的拆卸造成不便。

第五、泄水锥在长期使用过程中容易松脱。

当然现有技术中也有考虑过在转轮与蜗壳之间设置密封结构，但是由于水轮机的使用环境是长期处于低温、潮湿、高压环境，因此普通橡胶材质的密封圈不仅无法满足压力需求而且容易老化破损，尤其对于大型水轮机组而言其维修成本大，显然不利于实际需求，而特殊材质的密封件不仅成本高，而且对于大型水轮机组而言其需求的密封件的尺寸也较大，因此较大尺寸的密封件其产品加工精度较难保证，并且也不利于安装，甚至于安装过程中的装配精度也较难保证。

综上所述，行业内现有的水轮机仍然存在上述技术问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：提供一种水库用的水轮机，其通过引流的方式使得转轮与蜗壳之间的间隙内压力降低，从而减少了转轮转动的阻力，提高了转轮的使用寿命，减少了维修频率。

为此，本发明的一个目的在于提出一种水库用的水轮机，它包括带有内腔的蜗壳和尾水管，所述的尾水管与蜗壳上的出水口连通以使得所述蜗壳与尾水管之间形成水流通道，所述蜗壳内设有转轮，所述转轮与蜗壳转动配合且转轮的部分位于水流通道内，其特征在于：所述转轮内设有泄水管路，所述转轮和蜗壳之间的间隙经泄水管路与水流通道连通，以使得所述转轮与蜗壳之间间隙内的积水经泄水管路回流至水流通道内。通过设置泄水管路从而可以很好的使得转轮和蜗壳之间间隙内的压力降低，并且泄压的水流又回流至水流通道内，不仅结构简单可靠，而且水流能可以充分利用。另外通过泄水管路的轴向设置可以平衡转轮所受到的轴向负载力，因此可以大大减小转轴上轴承所受到的轴向力。

所述转轮上位于水流通道内设有泄水锥，所述泄水锥上设有用于与转轮连接的连接部，所述连接部的外侧壁上设有外螺纹，所述泄水锥通过连接部与转轮螺纹连接，所述泄水锥内设有连接管，连接管的两端分别与泄水管路和水流通道连通。

所述连接管的中间部分沿水平方向弯折形成弯折部，所述连接管内水流作用于弯折部以使得泄水锥转动的方向与泄水锥上连接部的外螺纹的旋向相同。