[发明专利]一种带双离合机构的轴流式水泵水轮机

摘要

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。

主权项

1.一种带双离合机构的轴流式水泵水轮机，其特征在于，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(1)、套管一(2)、进口导叶轮毂(3)、棘牙(4)、弹簧一(5)、键一(6)、叶轮轮毂(7)、轴流叶片(8)、离合机构一(9)、平面滑动轴承座圈一(10)、平面滑动轴承座圈二(11)、限位卡环(12)、平面滑动轴承座圈三(13)、平面滑动轴承座圈四(14)、弹簧二(15)、键二(16)、离合机构二(17)、水轮机叶片(18)、水轮机轮毂(19)、销(20)、套管二(21)、套管三(22)、出口导叶直叶片(23)、出口导叶轮毂(24)、传动轴(25)、进水喇叭管(26)、弯管泵体(27)、联轴器(28)、电机与发电机一体装置(29)、特殊棘轮(30)、滑动轴承一(31)、滑动轴承二(32)三十二个部分组成，其中离合式叶轮机构由弹簧一(5)、键一(6)、叶轮轮毂(7)、轴流叶片(8)、离合机构一(9)、平面滑动轴承座圈一(10)、平面滑动轴承座圈二(11)七部分组成，离合式水轮机机构由平面滑动轴承座圈三(13)、平面滑动轴承座圈四(14)、弹簧二(15)、键二(16)、离合机构二(17)、水轮机叶片(18)、水轮机轮毂(19)、销(20)八部分组成；所述的特殊棘轮(30)与叶轮轮毂(7)固定安装，特殊棘轮(30)与进口导叶轮毂(3)的一端滑动接触，特殊棘轮(30)的一端有棘齿，与安装在进口导叶轮毂(3)内部的棘牙(4)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(9)与叶轮轮毂(7)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；所述的离合式水轮机机构的离合机构为单向离合器，离合机构二(17)与水轮机轮毂(19)相接触的端部相接触的端部都为环形齿状结构相互配合工作，销(20)固定在水轮机轮毂(19)上与出口导叶轮毂(24)一端的弧形槽相互配合工作，使离合式水轮机机构只能在水轮机工况的单向旋转；所述的出口导叶轮毂(24)和特殊棘轮(30)的内表面与传动轴(25)的外表面不接触，叶轮轮毂(7)、离合机构一(9)、离合机构二(17)和水轮机轮毂(19)与传动轴(25)之间的配合为大间隙配合，平面滑动轴承座圈一(10)与平面滑动轴承座圈四(14)均为阶梯圆台形结构，平面滑动轴承座圈一(10)的外端面与叶轮轮毂(7)的一端过渡配合，平面滑动轴承座圈一(10)的内表面与传动轴(25)的外表面大间隙配合，平面滑动轴承座圈四(14)的外端面与水轮机轮毂(19)的一端过渡配合，平面滑动轴承座圈四(14)的内表面与传动轴(25)的外表面大间隙配合，平面滑动轴承座圈二(11)和平面滑动轴承座圈三(13)的内表面与传动轴(25)的外表面不接触；所述的传动轴(25)设有卡槽，限位卡环(12)安装在卡槽上，限位卡环(12)对离合式叶轮机构在传动轴(25)的位置进行定位，限位卡环(12)限制离合式水轮机机构在传动轴(25)的移动位移范围；所述的带双离合机构的轴流式水泵水轮机，在水泵工况工作时，电机与发电机一体装置(29)带动传动轴(25)旋转，传动轴(25)带动离合机构一(9)的旋转，离合机构一(9)与叶轮轮毂(7)处于闭合的状态，从而离合机构一(9)带动叶轮轮毂(7)和轴流叶片(8)的旋转，而特殊棘轮(30)的棘齿与棘牙(4)不工作，保证离合机构一(9)的单向旋转，而离合式水轮机机构在水冲力的作用下，向上出口导叶轮毂(24)方向移动，水轮机轮毂(19)上的销(20)卡在出口导叶轮毂(24)的弧形槽内，且弹簧二(15)被压缩，离合机构二(17)与水轮机轮毂(19)处于分离状态，使离合式水轮机机构不旋转；在水轮机工况时，在水冲力的作用下，离合式水轮机机构向限位卡环(12)的方向移动，水轮机轮毂(19)与出口导叶轮毂(24)分离，离合机构二(17)与水轮机轮毂(19)组成的离合机构处于闭合的状态，从而离合式水轮机机构带动传动轴(25)的旋转，相较与水泵工况传动轴(25)反方向旋转，弹簧一(5)被压缩，离合机构一(9)与叶轮轮毂(7)处于分离的状态，而特殊棘轮(30)的棘齿与棘牙(4)处于咬合状态，使离合式叶轮部分停止旋转。