[实用新型]一种冲击式水轮机喷嘴

说明书

本实用新型公开了一种冲击式水轮机喷嘴，涉及水轮机零件技术领域，确切地说涉及一种冲击式水轮机喷嘴：包括喷嘴口、喷针，所述喷嘴口上设置有喷针座，喷针座上设置楔形槽，喷针上设置楔形筋，喷嘴口一端为来水端，一端为出水端，楔形槽与楔形筋齿合，使通过在喷针座上设置楔形槽，喷针上设置楔形筋使喷嘴在打开时，从喷嘴中射出的水柱形态是直接发散的，冲击到转轮上的水柱面积增大、从喷嘴中喷出的水柱流量增大、水轮机功率损失降低。

技术领域

本实用新型涉及水轮机零件技术领域，确切地说涉及一种冲击式水轮机喷嘴。

背景技术

水轮机及辅机是重要的水电设备是水力发电行业必不可少的组成部分，是充分利用清洁可再生能源实现节能减排、减少环境污染的重要设备，其技术发展与我国水电行业的发展规模相适应。在我国电力需求的强力拉动下，我国水轮机及辅机制造行业进入快速发展期，其经济规模及技术水平都有显著提高，我国水轮机制造技术已达世界先进水平。

水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换，反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。

现有的冲击式水轮机喷嘴主要由喷针、喷嘴盖、喷针座、喷针轴和折向器等部件组成。喷嘴的出水断面为圆断面，由于喷针存在锥度，水从喷嘴中喷出时，水柱的形状是先收缩再扩散，冲击到转轮上的水柱面积有限，水轮机功率损失较大。

为此，现有技术中提出了授权公告号为CN209278051U，授权公告日为2019年8月20日的中国实用新型专利文献，来解决上述所存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：

一种冲击式水轮机导水机构混合型喷嘴口，用于转化冲击式水轮机导水机构客观存在的局部水头损失，增加射流动能从而提高水机效率。该实用新型的喷嘴口是由两段同向内锥角和一段内径直通组成一体的混合型喷嘴口，对流体冲撞喷嘴、喷嘴、喷嘴口迎水面，产生已耗损能量的急变流，继续在一段控制边界与轴心主流动量交换，得到能量补给，转化为缓变流，并提高了流速系数，避免射流缩颈造成的流动损失，改装在旧斜击机运行，水机效率超过93％。另外，该实用新型混合型喷嘴口并可以实行阶梯式变径，避免供少流量降负荷的喷针位移阻力，比不变径混合型喷嘴口，单机电站年增加3％电量。

上述技术在实际使用过程中，能部分有效地解决水轮机功率损失较大的问题，增加水轮机发电量。但由于其采用的方案主要是以两级不同内锥角及一段直通管组成一个混合型喷嘴口，同时对两级不同内锥角的角度进行限定，使其符合紊动流线改变为流线相似平行的缓变流方法，改变紊动流线直接喷出和操作喷针位移造成射流截面流速分布不均匀的局部水头损失，提高了射流动能及水轮机效率，通过对喷嘴分层与角度的改变来降低水轮机能量的消耗，喷嘴的出水断面并未改变，且由于喷针存在锥度，水从喷嘴中喷出时，水柱的形状是先收缩再扩散，冲击到转轮上的水柱面积有限，水轮机功率损失较大的问题并未得到解决。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种冲击式水轮机喷嘴，本实用新型能够很好地解决喷嘴的出水断面为圆断面，由于喷针存在锥度，水从喷嘴中喷出时，水柱的形状是先收缩再扩散，冲击到转轮上的水柱面积有限，水轮机功率损失较大的问题。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种冲击式水轮机喷嘴，其特征在于：包括喷嘴口、喷针，所述喷嘴口上设置有喷针座，喷针座上设置楔形槽，喷针上设置楔形筋，喷嘴口一端为来水端，一端为出水端，所述楔形槽与楔形筋齿合。

优选的，所述楔形筋与楔形槽数量相同。

优选的，所述喷嘴口采用楔形结构。

优选的，所述喷针与喷嘴口为锥形形状。

优选的，所述喷嘴口的锥度为25度。