專利名稱：臥式單輪三噴嘴沖擊式水輪機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水力發(fā)電設(shè)備，特別是沖擊式水輪機技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
用水力資源發(fā)電可以節(jié)約大量資源量有限的煤炭、石油等礦物燃料。水能不但具有清潔環(huán)保、可再生的特點，并且分布地域廣，是一種極具發(fā)展前途并可進一步開發(fā)挖掘的綠色能源。目前，水力發(fā)電機所采用的沖擊式水輪機分為臥式和立式兩種布置形式，臥式?jīng)_擊式水輪機與立軸沖擊式水輪機相比，具有以下優(yōu)點和有益效果1)環(huán)境破壞??；2)電站調(diào)節(jié)保證安全容易滿足；3)發(fā)電機效率高；4)建設(shè)周期短；5)投資成本低；6)檢修維護方便等。但是，由于技術(shù)設(shè)計上的缺陷，常規(guī)的臥式?jīng)_擊式水輪機僅限于單輪雙噴嘴臥式?jīng)_擊式水輪機，如圖2所示，該水輪機由轉(zhuǎn)輪1、I號噴嘴2、II號噴嘴3、與I號噴嘴2相連的I號噴嘴進水管4、與II號噴嘴3相連的II號噴嘴進水管5、機殼6、叉管9等組成。轉(zhuǎn)輪 1、I號噴嘴2、II號噴嘴3安裝在機殼6內(nèi)，I號噴嘴2和II號噴嘴3位于轉(zhuǎn)輪1軸線的下方。為避免I號噴嘴2與II號噴嘴3產(chǎn)生射流干涉，I號噴嘴2與II號噴嘴3軸線的夾角要大于60°。結(jié)合圖1、圖2可知，發(fā)電機組安裝時，轉(zhuǎn)輪1及飛輪10裝在臥軸發(fā)電機11的發(fā)電機主軸12上，轉(zhuǎn)輪1及飛輪10分別位于臥軸發(fā)電機11的兩側(cè)；進水閥裝置13設(shè)置在沖擊式水輪機的進水方，I號、II號噴嘴進水管4、5通過叉管9匯合到一起后再與進水閥裝置13相通。存在的問題是只要用戶建設(shè)的電站發(fā)電容量較大，導(dǎo)致沖擊式水輪機作功需要的噴嘴數(shù)大于雙噴嘴以上的要求時，就必須選用立軸多噴嘴沖擊式水輪機來替代臥式?jīng)_擊式水輪機，從而導(dǎo)致投資成本增加、電站的建設(shè)周期增長、檢測維修不便等一系列問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種臥式單輪三噴嘴沖擊式水輪機，使電站在發(fā)電容量較大時，用戶仍能選用臥式?jīng)_擊式機組，解決目前大容量發(fā)電站選型困難的技術(shù)問題。為此，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種臥式單輪三噴嘴沖擊式水輪機，包括轉(zhuǎn)輪(1)、I號噴嘴(2)、II號噴嘴(3)、與I號噴嘴(2)相連的I號噴嘴進水管(4)、與II號噴嘴(3)相連的II號噴嘴進水管(5)，所述轉(zhuǎn)輪(1 )、I號噴嘴(2)、II號噴嘴(3)安裝在機殼內(nèi)，所述I號噴嘴(2)和II號噴嘴(3)位于轉(zhuǎn)輪(1)軸線的下方，I號噴嘴(2)與II號噴嘴(3)軸線的夾角為α且60° < α <180°，關(guān)鍵在于所述轉(zhuǎn)輪(1)軸線的上方設(shè)置有 III號噴嘴(7)，所述III號噴嘴(7)與I號噴嘴(2)軸線的夾角為β、III號噴嘴(7)與II號噴嘴(3)軸線的夾角為Y，且β、γ >60°，所述III號噴嘴(7)與III號噴嘴進水管(8)相連， 所述I號、II號、III號噴嘴進水管(4、5、8)通過叉管(9)匯合到一起。 作為優(yōu)選，所述III號噴嘴(7)的軸線豎直設(shè)置，I號噴嘴(2)與II號噴嘴(3)軸線的夾角α為75°，III號噴嘴(7)與I號噴嘴(2)軸線的夾角β為150°，III號噴嘴(7)與 II號噴嘴(3)軸線的夾角γ為135°。III號噴嘴的軸線豎直設(shè)置，便于III號噴嘴在機殼上安裝，使整體結(jié)構(gòu)更為緊湊；三個噴嘴軸線的夾角均遠遠大于60°，肯定不會射流干涉。所述I號噴嘴(2)、11號噴嘴(3)、111號噴嘴(7)的軸線均與轉(zhuǎn)輪(1)的節(jié)圓相切， 可更好的利用水力產(chǎn)生的機械動力，加大水輪機動力從而加大發(fā)電量。所述叉管(9)為雙叉管，所述I號、II號、III號噴嘴進水管(4、5、8)中的任意兩個通過一個叉管(9 )匯合后，再和第三個通過另一個叉管(9 )匯合在一起。選用雙叉管相比三叉管，成本低且便于安裝。該結(jié)構(gòu)通過在轉(zhuǎn)輪軸線的上方增加一個噴嘴，使臥式?jīng)_擊式水輪機的噴嘴數(shù)量由兩個增加到三個，從而達到大容量電站避免采用立軸沖擊式機組的目的。水輪機中只設(shè)置有一個轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪由三個噴嘴沖擊轉(zhuǎn)動作功，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。三個噴嘴之間的角度均大于60°，有效避免了發(fā)生射流干涉。其有益效果是可大量節(jié)省電站業(yè)主的直接投資， 大量節(jié)省電站的建設(shè)周期，早日實現(xiàn)電站的經(jīng)濟效益，同時使水輪發(fā)電機的檢修維護更加方便快捷，對促進水電站開發(fā)，減少環(huán)境污染帶來良好的社會效益。

圖1是常規(guī)的臥式?jīng)_擊式水輪機在發(fā)電機組中的安裝效果圖。圖2是圖1的A-A剖面圖。圖3是本實用新型在發(fā)電機組中的安裝效果圖。圖4是圖3的B-B剖面圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明如圖4所示的臥式單輪三噴嘴沖擊式水輪機，由轉(zhuǎn)輪1、I號噴嘴2、II號噴嘴3、I 號噴嘴進水管4、II號噴嘴進水管5、機殼6、III號噴嘴7、III號噴嘴進水管8、叉管9等組成。 轉(zhuǎn)輪1、I號噴嘴2、II號噴嘴3、III號噴嘴7安裝在機殼6內(nèi)，轉(zhuǎn)輪1位于機殼的中部，I號噴嘴2、II號噴嘴3和III號噴嘴7均安裝在機殼6上，三個噴嘴繞在轉(zhuǎn)輪1的外周且均朝向轉(zhuǎn)輪1設(shè)置。其中，I號噴嘴2和II號噴嘴3位于轉(zhuǎn)輪1軸線的下方，I號噴嘴2與II號噴嘴3軸線的夾角為α，III號噴嘴7位于轉(zhuǎn)輪1軸線的上方，III號噴嘴7與I號噴嘴2軸線的夾角為β，III號噴嘴7與II號噴嘴3軸線的夾角為γ。I號噴嘴進水管4與I號噴嘴2 相連、II號噴嘴進水管5與II號噴嘴3相連，III號噴嘴進水管8與III號噴嘴7相連，I號、II 號、III號噴嘴進水管4、5、8通過叉管9匯合到一起。III號噴嘴7的軸線最好豎直設(shè)置。I號噴嘴2與II號噴嘴3軸線的夾角α為 75°，III號噴嘴7與I號噴嘴2軸線的夾角β為150°，III號噴嘴7與II號噴嘴3軸線的夾角、為135°，但不局限于此。I號噴嘴2與II號噴嘴3軸線的夾角α只要滿足60° < α <180°，III號噴嘴7與I號噴嘴2軸線的夾角β、ΙΙΙ號噴嘴7與II號噴嘴3軸線的夾角Y只要滿足β、Y >60°均可，其中α+β+ γ =360°。I號噴嘴2、11號噴嘴3、111號噴嘴7的軸線均與轉(zhuǎn)輪1的節(jié)圓相切。叉管9共兩個，為雙叉管。I號噴嘴進水管4與III號噴嘴進水管8通過一個叉管9 匯合后，再和II號噴嘴進水管5通過另一個叉管9匯合在一起。實際上，I號、II號、III號噴嘴進水管4、5、8中的任意兩個通過一個叉管9匯合后，再和第三個通過另一個叉管9匯合在一起均可。叉管9的不限于雙叉管，還可以是三叉管，I號、II號、III號噴嘴進水管4、5、8 通過一個叉管9就可匯合到一起。以上所述，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
結(jié)合圖3、圖4可知，發(fā)電機組安裝時，轉(zhuǎn)輪1及飛輪10裝在臥軸發(fā)電機11的發(fā)電機主軸12上，轉(zhuǎn)輪1及飛輪10分別位于臥軸發(fā)電機11的兩側(cè)；進水閥裝置13設(shè)置在沖擊式水輪機的進水向，I號、II號、III號噴嘴進水管4、5、8通過叉管9匯合到一起后再與進水閥裝置13相通。
權(quán)利要求1.一種臥式單輪三噴嘴沖擊式水輪機，包括轉(zhuǎn)輪(1)、I號噴嘴(2)、II號噴嘴(3)、與 I號噴嘴(2)相連的I號噴嘴進水管(4)、與II號噴嘴(3)相連的II號噴嘴進水管(5)，所述轉(zhuǎn)輪(1)、I號噴嘴(2)、II號噴嘴(3)安裝在機殼(6)內(nèi)，所述I號噴嘴(2)和II號噴嘴 (3)位于轉(zhuǎn)輪(1)軸線的下方，I號噴嘴(2)與II號噴嘴(3)軸線的夾角為α且60° < α < 180°，其特征在于所述轉(zhuǎn)輪(1)軸線的上方設(shè)置有III號噴嘴(7)，所述III號噴嘴(7)與 I號噴嘴(2)軸線的夾角為β、ΙΙΙ號噴嘴(7)與II號噴嘴(3)軸線的夾角為￥，且3、￥> 60°，所述III號噴嘴(7)與III號噴嘴進水管(8)相連，所述I號、II號、III號噴嘴進水管(4、 5、8)通過叉管(9)匯合到一起。
2.按照權(quán)利要求1所述的臥式單輪三噴嘴沖擊式水輪機，其特征在于所述III號噴嘴 (7)的軸線豎直設(shè)置，I號噴嘴(2)與II號噴嘴(3)軸線的夾角α為75°，III號噴嘴(7)與 I號噴嘴(2)軸線的夾角β為150°，III號噴嘴(7)與II號噴嘴(3)軸線的夾角γ為135°。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的臥式單輪三噴嘴沖擊式水輪機，其特征在于所述I號噴嘴(2)、11號噴嘴(3)、111號噴嘴(7)的軸線均與轉(zhuǎn)輪(1)的節(jié)圓相切。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的臥式單輪三噴嘴沖擊式水輪機，其特征在于所述叉管 (9)為雙叉管，所述I號、II號、III號噴嘴進水管(4、5、8)中的任意兩個通過一個叉管(9)匯合后，再和第三個通過另一個叉管(9 )匯合在一起。
專利摘要本實用新型公開了一種臥式單輪三噴嘴沖擊式水輪機，包括轉(zhuǎn)輪(1)、Ⅰ號噴嘴(2)、Ⅱ號噴嘴(3)、Ⅰ號噴嘴進水管(4)、Ⅱ號噴嘴進水管(5)，所述轉(zhuǎn)輪(1)、所述Ⅰ號噴嘴(2)和Ⅱ號噴嘴(3)位于轉(zhuǎn)輪(1)軸線的下方，所述轉(zhuǎn)輪(1)軸線的上方還設(shè)置有Ⅲ號噴嘴(7)，三個噴嘴之間的角度均大于60°。該結(jié)構(gòu)通過在轉(zhuǎn)輪軸線的上方增加一個噴嘴，使臥式?jīng)_擊式水輪機的噴嘴數(shù)量由兩個增加到三個，從而達到大容量電站避免采用立軸沖擊式機組的目的，可大量節(jié)省電站業(yè)主的直接投資，大量節(jié)省電站的建設(shè)周期，早日實現(xiàn)電站的經(jīng)濟效益，同時使水輪發(fā)電機的檢修維護更加方便快捷。
文檔編號F03B1/04GK202228247SQ201120355569
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者楊小松 申請人:重慶立崧電機設(shè)備有限公司