[发明专利]一种水涡轮

说明书

本发明提供一种水涡轮。所述水涡轮包括涡轮壳、叶轮以及驱动所述叶轮旋转的喷嘴，叶轮同轴装设于涡轮壳内，叶轮的旋转中心连接有传动轴，涡轮壳的侧边设有进水管，涡轮壳的顶端设有出水管，涡轮壳底部扣接有涡轮盖，传动轴穿过所述涡轮盖，喷嘴装设于所述进水管内，喷嘴沿水流方向逐渐收缩，喷嘴的出口端面位于涡轮壳内壁面所在的圆柱面内。本发明提供的水涡轮，通过将喷嘴的出口端面设为与涡轮壳内壁面所在的圆柱面贴合，使得水流能够保持高速射入叶轮，降低水涡轮内压力损失，在水流量一定的条件下为外部传动装置提供更大的驱动力矩，从而提高水涡轮的工作效率。

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，更具体地，涉及一种水涡轮。

背景技术

卷盘式喷灌机近几年推广应用发展比较迅速的行喷式喷灌机械，具有对地形适应性强、省工、灵活、喷洒质量好等优点。

卷盘式喷灌机的水力驱动装置主要有水压缸式、橡皮囊式和水涡轮式三种，其中水压缸式为防止柱塞缸磨损，对水质要求比较严格，工作的废水排在卷盘车附近，影响喷洒质量。橡皮囊式对水质要求也较苛刻。水涡轮式驱动轴装置工作平稳、无振动、对水质要求较低且无废水泄漏，是综合性能最佳、目前使用最广的水力驱动装置。作为水涡轮式驱动装置的核心部件，水涡轮的工作性能决定了驱动力矩和水力损失的大小，对喷灌机整体工作性能有重要的影响。

目前国内典型的卷盘式喷灌机水涡轮大多沿用上世纪90年代中期引进的国外产品，其喷嘴出口端面与喷嘴中心轴线垂直，且喷嘴出口与水涡轮叶片距离较大，喷嘴射流作用至水涡轮叶片的过程中射流速度大幅降低，导致水涡轮对喷嘴射流能量的利用率不高，水涡轮产生的驱动力矩偏小，水涡轮效率偏低。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的水涡轮。

本发明提供一种水涡轮。一种水涡轮，包括涡轮壳、叶轮以及驱动所述叶轮旋转的喷嘴，所述叶轮同轴装设于涡轮壳内，所述叶轮的中心连接有传动轴，所述涡轮壳的侧边设有进水管，所述涡轮壳的顶端设有出水管，所述涡轮壳底部扣接有涡轮盖，所述传动轴穿过所述涡轮盖，所述喷嘴装设于所述进水管内，所述喷嘴沿水流方向逐渐收缩，所述喷嘴的出口端面位于所述涡轮壳的内壁面所在的圆柱面内。

优选地，所述喷嘴与所述进水管的内壁贴合，所述进水管和所述喷嘴的收缩角为10～20度。

优选地，所述叶轮包括叶轮盖板，所述叶轮盖板的中心与所述传动轴固定连接，所述叶轮盖板上均匀分布有多个圆柱形叶片，所述叶片由远离所述叶轮中心的一端至靠近所述叶轮中心的一端均匀变薄，所述叶片在靠近所述叶轮中心的端面上部为倾斜切割面。

优选地，所述倾斜切割面的切割位置为：在叶片的顶部端面上距靠近所述叶轮中心的端面1/3叶片径向长度处以及在叶片靠近所述叶轮中心的端面上距所述叶轮盖板2/3叶片高度处。

优选地，所述进水管内包括分流管和旁通管，所述喷嘴装设于所述分流管内，所述旁通管位于所述分流管的上方，所述旁通管与所述出水管连通。

优选地，所述旁通管前端装设有蝶阀。

优选地，所述叶轮盖板上均匀分布有多个平衡孔。

本发明提供的一种水涡轮，通过将喷嘴的出口端面设为与涡轮壳内壁面半径所在圆柱面贴合的曲面，使得水流能够更好地保持高速射入叶轮，提高喷嘴射流对水涡轮冲击力矩，降低水涡轮内压力损失，在水流量一定的条件下为外部传动装置提供更大的驱动力矩，从而提高水涡轮的工作效率，并且通过调整旁通管上蝶阀的开度，可控制射入水涡轮叶轮的水量，调节水涡轮为外部传动装置提供的驱动力矩，扩大喷灌及运行范围。

附图说明

图1为根据本发明的一种水涡轮的结构示意图；

图2为图1的剖面图；