[实用新型]一种冲击式水轮机的转轮

说明书

本实用新型公开了一种冲击式水轮机的转轮，它间隔设置在高压水箱上的多喷头下方，所述转轮包括主轴、内圆筒、圆形挡板和弧形叶片，圆形挡板相对固定在主轴上，所述内圆筒、弧形叶片与主轴同轴线焊接固定在圆形挡板之间，所述相邻两弧形叶片与内圆筒之间形成有一个外端具有开口的水斗，弧形叶片由两个曲率半径不同的曲线形成，弧形叶片的厚度由内向外逐渐变小。本实用新型所述的水轮机的斗叶为弧形叶片，其特点是射流行程大，射流受力面积增加．转轮输出功率增加。

技术领域

本实用新型涉及一种冲击式水轮机的转轮，特别是涉及箱式循环水电能转换高压水箱多高压喷管多高压喷头冲击式水轮机的转轮。

背景技术

水力发电是当今电力发展的新方向，它不仅发电成本低，而且不污染环境，在我国南方水资源比较丰富地区中小型水力发电发展较快。虽然水力发电具有发电成本低、能持续发展与应用，环保等特点，但水力发电的发展与应用还有一定的局限性，由于用于水力发电的水力资源不仅要具有一定的流量和水头，且还要具有能蓄存一定水容量的库体和建造落差不低于3米的坝体，而且库体水源补给要充足稳定的要求，才能使水轮机产生旋转而发电。由于我国南方很多丰富的小型水力资源，小型水力并网发电在我国南方得到普及发展利用，但分布在我国南方偏远山区的各种传统水斗式转轮小型水力发电机。传统水斗式水轮机采用模型真机实验模式，设计时间长，制造水斗式水轮机工艺复杂，工期长，转轮体积大，重量重。单喷头射流面积小，射流直径小，射流行程小，输出功率小。传统水斗式水轮机转轮出力的合外力矩Mu=d(mv_ur)/dt【3-26】，【摘自高等学校电子与电气工程及自动化专业“十一五”规划教材—《现代能源与发电技术》第3章123页】。西安电子科技大学出版社，主编：邢运民、陶永红。

实用新型内容

针对上述现有技术中传统水轮机转轮所存在的问题，本实用新型设计上跳出了传统水轮模型真机实验模式；通过增加射流受力面积，提出了一种高压水箱多高压喷头、射流直径大、射流面积大，射流速度快，射流行程长，输出功率更大的冲击式水轮机转轮。

本实用新型要解决的技术问题所采取的技术方案是：一种冲击式水轮机的转轮，它间隔设置在高压水箱上的多喷头下方，所述转轮包括主轴、内圆筒、圆形挡板和弧形叶片，圆形挡板相对固定在主轴上，所述内圆筒、弧形叶片与主轴同轴线焊接固定在圆形挡板之间，所述相邻两弧形叶片与内圆筒之间形成有一个外端具有开口的水斗，所述弧形叶片由两个曲率半径不同的曲线形成，所述弧形叶片的厚度由内向外逐渐变小并用不锈钢板制成。

进一步地，一种冲击式水轮机的转轮，它间隔设置在高压水箱高压喷管喷头的下方，所述转轮包括主轴、内圆筒、圆形挡板和弧形叶片，圆形挡板相对固定在主轴上，所述内圆筒、弧形叶片与主轴同轴线焊接固定在圆形挡板之间，所述转轮在高压水箱高压喷管高压喷头下方任意相邻两弧形叶片之间能形成进水口和出水口，相邻两弧形叶片与内圆筒之间形成有一个外端具有开口为12.06cm的水斗，所述弧形叶片用不锈钢板制成。

本实用新型所述冲击式水轮机转轮出力的合外力矩Mu=d(mv_urs)/dt[5].式中mv_urs-运动物体的动量矩。

本实用新型所述的转轮在高压、高速射流水作用下，水轮高速旋转带动发电机发电。本实用新型不仅结构紧凑合理、制造工艺简单、体积小、重量轻、便于安装维护，且输出功更大一些。

本实用新型用于冲击式水轮机的工作原理：

1.动量矩定律

A、直线加速运动的物体可应用牛顿第二定律得出其动量方程为

F=ma=dv/dt=d(mv)/dt [1]

式中：F一作用物体的合外力；

m-运动物体的质量；

a-运动物体的加速度，

mv-运动物体的动量；