一种冲击式转轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109340021A(43)申请公布日2019.02.15(21)申请号201811277962.6(22)申请日2018.10.30(71)申请人浙江富春江水电设备有限公司地址311504浙江省杭州市桐庐县富春江镇红旗南路99号(72)发明人周庆大(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109代理人尉伟敏(51)Int.Cl.F03B1/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种冲击式转轮(57)摘要本发明公开了一种冲击式转轮，包括内部的轮毂、外部的外缘圆环，还设有若干沿放射状均匀排列的叶片，叶片的根部连接轮毂，端部连接外缘圆环，其特征是，所述外缘圆环为轴向并列的两个，以该两外缘圆环的对称面为基准面，叶片在基准面两侧的部分镜像对称，每一侧的最外端均单独与一个外缘圆环连接；叶片上设有两个以基准面为轴镜像对称的工作曲面，两工作曲面衔接于基准面上形成分水刃；水流的冲击方向为转轮的节圆切线方向，冲击位置为分水刃所在位置。本发明的有益效果是：既具有斜击式转轮整体应力水平较低、耐疲劳性好、方便制造的优势，又具有水斗式转轮水力效率高的优势，从根本上彻底解决了传统水斗式转轮的力学缺陷。CN109340021ACN109340021A权利要求书1/1页1.一种冲击式转轮，包括内部的轮毂（1）、外部的外缘圆环（2），还设有若干沿放射状均匀排列的叶片（3），叶片的根部连接轮毂，端部连接外缘圆环，其特征是，所述外缘圆环为轴向并列的两个，以该两外缘圆环的对称面为基准面，叶片在基准面两侧的部分镜像对称，每一侧的最外端均单独与一个外缘圆环连接；叶片上设有两个以基准面为轴镜像对称的工作曲面（4），两工作曲面衔接于基准面上形成分水刃（5）；水流的冲击方向为转轮的节圆切线方向，冲击位置为分水刃所在位置。2.根据权利要求1所述的一种冲击式转轮，其特征是，将叶片投影至沿叶片的根部延伸方向所在的平面上，叶片位于基准面的其中一侧的部分沿轴向总长度不小于射流直径的3倍。3.根据权利要求1或2所述的一种冲击式转轮，其特征是，两外缘圆环之间的间距不小于射流直径的1.12倍。4.根据权利要求1或2所述的一种冲击式转轮，其特征是，轮毂的轴向翼展不小于射流直径的2倍。2CN109340021A说明书1/3页一种冲击式转轮技术领域[0001]本发明涉及水力发电机领域，具体是一种冲击式转轮。背景技术[0002]在水力发电机领域，转轮是承受水流冲击并将水流冲击动作转化为转轴的转动动作的关键部件。传统的转轮有斜击式和水斗式两种。斜击式转轮一般包括内部的轮毂、外部的外缘圆环，在内部的轮毂和外部的外缘圆环之间设置有叶片，为了提升冲击受力效果，叶片上通常设计有向背水面凹陷的工作曲面。机组可以竖轴或卧轴设置，水流方向以倾斜的角度从进水侧冲击叶片，并从出水侧排出。斜击式转轮的优点在于转轮外缘存在整圈圆环转轮的整体应力水平较低、耐疲劳性好，因而转轮的制造相对容易，采用铸焊结构就能够满足使用要求。水斗式转轮一般包括内部的轮毂，轮毂外沿圆周设置若干水斗，水流切向进入转轮，冲击水斗。水斗式转轮水力效率比斜击式要高，而转轮的水斗根部应力高交变应力大，因而制造要求也比较高，高水头大出力转轮通常要求整体锻造，即使如此断斗的风险依然不容乐观。[0003]中国专利文献CN102865177A于2013年1月9日公开了“一种组合式的冲击式水轮发电机转轮的结构及制造方法”，该转轮设有勺斗部件、轮毂，轮毂为两圆盘轮毂夹持结构，勺斗部件一端夹设于两圆盘轮毂夹持结构之间，相邻勺斗部件之间相互连接。本发明勺斗部件采用电渣熔铸工艺、精铸工艺或锻造工艺等多种工艺方法单个制造，转轮勺斗部件毛坯方便数控加工，勺斗水利型线精确，转轮出力高。该技术方案虽然对水斗式转轮进行了改良，但是该方案勺斗夹持于轮毂处依然薄弱，未能从根本上彻底解决水斗式转轮的力学缺陷。发明内容[0004]基于以上问题，本发明提供一种冲击式转轮，既具有斜击式转轮整体应力水平较低、耐疲劳性好、方便制造的优势，又具有水斗式转轮水力效率高的优势，从根本上彻底解决了传统水斗式转轮的力学缺陷。[0005]为了实现发明目的，本发明采用如下技术方案：一种冲击式转轮，包括内部的轮毂、外部的外缘圆环，还设有若干沿放射状均匀排列的叶片，叶片的根部连接轮毂，端部连接外缘圆环，其特征是，所述外缘圆环为轴向并列的两个，以该两外缘圆环的对称面为基准面，叶片在基准面两侧的部分镜像对称，每一侧的最外端均单独与一个外缘圆环连接；叶片上设有两个以基准面为轴镜像对称的工作曲面，两工作曲面衔接于基准面上形成分水刃；水流的冲击方向为转轮的节圆切线方向，冲击位置为分水刃所在位置。[0006]本方