臥式三噴嘴衝擊式水輪機機殼的製作方法

2023-09-23 06:00:45 1

專利名稱：臥式三噴嘴衝擊式水輪機機殼的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及水力發電設備，特別是臥式三噴嘴衝擊式水輪機的機殼結構。
背景技術：
用水力資源發電可以節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保、可再生的特點，並且分布地域廣，是一種極具發展前途並可進一步開發挖掘的綠色能源。目前，水力發電機所採用的衝擊式水輪機分為臥式和立式兩種布置形式，臥式衝擊式水輪機與立軸衝擊式水輪機相比，具有以下優點和有益效果1)環境破壞小；2)電站調節保證安全容易滿足；3)發電機效率高；4)建設周期短；5)投資成本低；6)檢修維護方便等。但是，由於技術設計上的缺陷，常規的臥式衝擊式水輪機僅限於臥式單噴嘴和臥式雙噴嘴衝擊式水輪機，沒有臥式三噴嘴衝擊式水輪機。當用戶建設的電站發電容量較大，導致衝擊式水輪機作功需要的噴嘴數大於雙噴嘴以上的要求時，就必須選用立式多噴嘴衝擊式水輪機來替代臥式衝擊式水輪機，從而導致投資成本增加、電站的建設周期增長、檢測維修不便等一系列問題。而真正制約臥式多噴嘴衝擊式水輪機發展的瓶頸在於機殼結構設計，使多數用戶不得不選擇立式多噴嘴衝擊式水輪機。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種臥式三噴嘴衝擊式水輪機機殼，使電站在發電容量較大時，用戶仍能選用臥式衝擊式機組，解決目前大容量發電站選型困難的技術問題。為此，本實用新型所採用的技術方案是一種臥式三噴嘴衝擊式水輪機機殼，包括機座，關鍵在於所述機座上方設置有左機蓋和右機蓋，三者通過螺栓螺母緊固成一體，所述機座上設置有I號安裝座，左機蓋上設置有II號噴嘴座，右機蓋上設置有III號噴嘴座，所述I號噴嘴座與II號噴嘴座軸線的夾角為α，II號噴嘴座與III號噴嘴座軸線的夾角為β，III號噴嘴座與I號噴嘴座軸線的夾角為Y，且α、β、Υ >60°，α+β + Υ=360°。該結構通過將機殼分成機座、左機蓋、右機蓋三個部分，並在機座、左機蓋、右機蓋上各設置一個噴嘴座用於安裝噴嘴，使臥式衝擊式水輪機的噴嘴數量由兩個增加到三個，從而達到大容量電站避免採用立軸衝擊式機組的目的。機殼中只設置有一個轉輪，該轉輪由三個噴嘴衝擊轉動作功，從而帶動發電機發電，三個噴嘴座之間的夾角均大於60°，有效避免了發生射流幹涉。所述I號、II號、III號噴嘴座的軸線位於同一豎直面上，且I號、II號、III號噴嘴座的軸線分別與轉輪節圓相切，所述I號噴嘴座和II號噴嘴座位於轉輪節圓軸線的左側，III號噴嘴座位於轉輪節圓軸線的右側；所述I號噴嘴座與II號噴嘴座軸線的夾角α為75±5°，II號噴嘴座與III號噴嘴座軸線的夾角β為90±5°，III號噴嘴座與I號噴嘴座軸線的夾角為Y為195±5°。三個噴嘴座的軸線位於同一豎直面上且分別與轉輪節圓相切，通過噴嘴射流分析從而確定了三個噴嘴座之間的最佳夾角，以更好的利用水力產生的機械動力，加大水輪機動力從而加大發電量。所述機座的右側壁與機座底面的夾角為δ，且70° ≤ δ≤90° ;機座的右側壁位於I號噴嘴座與II號噴嘴座的對面,將機座的右側壁傾斜設置,利於排水,減少機殼上的水簾厚度。作為優選，所述機座、左機蓋和右機蓋的側壁上分別設置有噴針行程反饋裝置安裝法蘭和偏流器軸的安裝法蘭，在機座左壁上設置有制動噴嘴座。噴針行程反饋裝置安裝法蘭和偏流器軸的安裝法蘭分別用於安裝噴針行程反饋裝置和偏流器軸；制動噴嘴座用於安裝制動噴嘴，其對轉輪的作用力與噴嘴對轉輪的作用力剛好相反，用於阻止轉輪轉動。在所述水輪機機殼外壁上，與混流土接觸的分界面位置處設置有繞機殼外壁一圈的環形水槽，環形水槽用於排放機殼露出混泥土外部分的冷凝水。本實用新型的有益效果是機殼結構設計合理、易於加工製造及安裝布置；可大量節省電站業主的直接投資，大量節省電站的建設周期，早日實現電站的經濟效益，同時使水輪發電機的檢修維護更加方便快捷，對促進水電站開發，減少環境汙染帶來良好的社會效益。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是圖1的右視圖。圖3是本實用新型在臥式單輪三噴嘴衝擊式水輪機中的安裝圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明如圖1、圖2所示的臥式三噴嘴衝擊式水輪機機殼，由機座1，左機蓋2、右機蓋3、多個螺栓螺母4組成。機座I位於下方，左機蓋2和右機蓋3設置在機座I上方，三者通過螺栓螺母4緊固成一體。機座I上設置有I號噴嘴座5用於安裝I號噴嘴，左機蓋2上設置有II號噴嘴座6用於安裝II號噴嘴，右機蓋3上設置有III號噴嘴座7用於安裝III號噴嘴。轉輪安裝在機殼中，I號、II號、III號噴嘴座5、6、7繞在轉輪節圓8外。I號噴嘴座5與II號噴嘴座6軸線的夾角為α，II號噴嘴座6與III號噴嘴座7軸線的夾角為β，III號噴嘴座7與I號噴嘴座5軸線的夾角為Y。I號、II號、III號噴嘴座5、6、7的軸線位於同一豎直面上，且I號、II號、III號噴嘴座5、6、7的軸線分別與轉輪節圓8相切。I號噴嘴座5和II號噴嘴座6位於轉輪節圓8軸線的左側，III號噴嘴座7位於轉輪節圓8軸線的右側，I號噴嘴座5與II號噴嘴座6軸線的夾角α為75±5°，II號噴嘴座6與III號噴嘴座7軸線的夾角β為90±5°，III號噴嘴座7與I號噴嘴座5軸線的夾角為Y為195±5° ,但不局限於此。只要滿足α、β、Υ>60°，α+β + γ =360° 均可。機座I的右側壁Ia最好傾斜設置，即機座I的右側壁Ia與機座I底面的夾角為δ，且 70° 彡 δ 彡 90°。機座1、左機蓋2和右機蓋3的側壁上分別設置有噴針行程反饋裝置安裝法蘭8和偏流器軸的安裝法蘭9，在機座I左壁上設置有制動噴嘴座10。[0020]如圖3所示的臥式單輪三噴嘴衝擊式水輪機，由轉輪13、I號噴嘴14、II號噴嘴15、III號噴嘴16、制動噴嘴17以及噴嘴進水管等組成。轉輪13位於機殼的中部，I號噴嘴14通過I號噴嘴座5安裝在機座I上，II號噴嘴15通過II號噴嘴座6安裝在左機蓋2上，III號噴嘴16通過III號噴嘴座7安裝在右機蓋3上，三個噴嘴繞在轉輪13的外周且均朝向轉輪13設置，制動噴嘴17通過制動噴嘴座10安裝在機座I上。結合圖1——圖3所示，在水輪機機殼外壁上，與混流土 11接觸的分界面A位置處設置有繞機殼外壁一圈的環形水槽12。
權利要求1.一種臥式三噴嘴衝擊式水輪機機殼，包括機座(I)，其特徵在於所述機座(I)上方設置有左機蓋(2)和右機蓋(3)，三者通過螺栓螺母(4)緊固成一體，所述機座(I)上設置有I號噴嘴座(5)，左機蓋(2)上設置有II號噴嘴座(6)，右機蓋(3)上設置有III號噴嘴座(7)，所述I號噴嘴座(5)與II號噴嘴座(6)軸線的夾角為α，II號噴嘴座(6)與III號噴嘴座(7)軸線的夾角為β，III號噴嘴座(7)與I號噴嘴座(5)軸線的夾角為Y，且α、β、Y > 60°，α + β + y =360° 。
2.按照權利要求1所述的臥式三噴嘴衝擊式水輪機機殼，其特徵在於所述I號、II號、III號噴嘴座(5、6、7)的軸線位於同一豎直面上,且I號、II號、III號噴嘴座(5、6、7)的軸線分別與轉輪節圓(8)相切，所述I號噴嘴座(5)和II號噴嘴座(6)位於轉輪節圓(8)軸線的左側，III號噴嘴座(7)位於轉輪節圓(8)軸線的右側；所述I號噴嘴座(5)與II號噴嘴座(6)軸線的夾角α為75±5°，II號噴嘴座(6)與III號噴嘴座(7)軸線的夾角β為90±5°，III號噴嘴座(7)與I號噴嘴座(5)軸線的夾角為Y為195±5°。
3.按照權利要求1或2所述的臥式三噴嘴衝擊式水輪機機殼，其特徵在於所述機座(I)的右側壁(Ia)與機座(I)底面的夾角為δ，70°彡δ彡90°。
4.按照權利要求3所述的臥式三噴嘴衝擊式水輪機機殼，其特徵在於所述機座(I)、左機蓋(2)和右機蓋(3)的側壁上分別設置有噴針行程反饋裝置安裝法蘭(8)和偏流器軸的安裝法蘭(9)，在機座(I)左壁上設置有制動噴嘴座(10)。
5.按照權利要求4所述的臥式三噴嘴衝擊式水輪機機殼，其特徵在於在所述水輪機機殼外壁上，與混流土(11)接觸的分界面(A)位置處設置有繞機殼外壁一圈的環形水槽(12)。
專利摘要本實用新型公開了一種臥式三噴嘴衝擊式水輪機機殼，包括機座、左機蓋和右機蓋，三者通過螺栓螺母、緊固成一體，、機座、上設置有I號噴嘴座，左機蓋上設置有II號噴嘴座，右機蓋上設置有III號噴嘴座，I號噴嘴座與II號噴嘴座軸線的夾角為α，II號噴嘴座與III號噴嘴座軸線的夾角為β，III號噴嘴座與I號噴嘴座軸線的夾角為γ，且α、β、γ＞60°，α+β+γ=360°。該結構通過將機殼分成機座、左機蓋、右機蓋三個部分，並在機座、左機蓋、右機蓋上各設置一個噴嘴座用於安裝噴嘴，使臥式衝擊式水輪機的噴嘴數量由兩個增加到三個，從而達到大容量電站避免採用立軸衝擊式機組的目的。
文檔編號F03B11/02GK202832942SQ20122040029
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者楊小松 申請人:重慶立崧電機設備有限公司