变容积式调速水泵水轮机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102828896A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102828896A(43)申请公布日2012.12.19(21)申请号201210351332.5(22)申请日2012.09.20(71)申请人重庆理工大学地址400054重庆市巴南区李家沱红光大道69号(72)发明人古亮李山陈新岗刘述喜刘伟雷绍兰胡晓倩贺娟(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212代理人穆祥维(51)Int.Cl.F03C2/30(2006.01)F04C2/344(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称变容积式调速水泵水轮机(57)摘要本发明公开了一种变容积式调速水泵水轮机，包括蜗壳、上盖板、下盖板、转轮、辐板、进水管和出水管；蜗壳的内表面在圆周上划分成进水面、受压工作面、出水面、阻水面、进水面、受压工作面、出水面和阻水面；受压工作面比阻水面的内半径大，进、出水面是两者的圆弧过渡；转轮的外圆面与蜗壳的阻水面滑动接触，转轮上均布多个径向槽，槽内设弹簧和辐板；上盖板套在转轮外，与转轮径向固定、轴向可滑动配合，对蜗壳的上端密封；下盖板与转轮的下端面滑动接触，与蜗壳的内表面径向固定、轴向可滑动配合，对蜗壳的下端进行密封。轴向调节下盖板的位置，就可以调节过水腔高度及其横截面积或过水腔容积，从而调节水流量和轮机旋转力矩及转速。CN102896ACN102828896A权利要求书1/1页1.变容积式调速水泵水轮机，其特征在于：包括蜗壳（8）、上盖板（4）、下盖板（9）、转轮（2）、辐板（3）、进水管（6、14）和出水管（5、12）；所述蜗壳（8）呈柱形直通结构，内表面在圆周上依次划分成进水面（7）、受压工作面（10）、出水面（11）、阻水面（13）、进水面、受压工作面、出水面和阻水面共八个面；两个受压工作面（10）各占圆周的1/4并相对蜗壳（8）的轴线对称布置；两个阻水面（13）的弧长相等并相对蜗壳（8）的轴线对称布置，两个阻水面（13）的中心连线与两个受压工作面（10）的中心连线垂直；受压工作面（10）和阻水面（13）同轴心，受压工作面（10）的内半径比阻水面（13）的内半径大；进水面（7）和出水面（11）是连接受压工作面（10）和阻水面（13）的平滑过渡面；所述进水面（7）的外侧连接进水管（6），所述出水面（11）的外侧连接出水管（12），进水面（7）和出水面（11）上均设有多个通孔；所述转轮（2）为圆柱形并设置在蜗壳（8）内，转轮（2）的外圆面与蜗壳（8）的阻水面（13）同轴心且滑动接触，与蜗壳（8）的受压工作面之间形成过水空腔；转轮（2）上均布设有多个径向开的槽Ⅰ（1），每个槽Ⅰ（1）内设有一弹簧和一辐板（3），辐板（3）与转轮（2）的两端面齐平，弹簧压在辐板（3）上并使辐板（3）可径向向外伸出且在转轮（2）的旋转带动下始终与蜗壳（8）的内壁滑动接触；所述上盖板（4）套在转轮（2）的外圆上并与转轮（2）径向固定、轴向可滑动配合，上盖板（4）与蜗壳（8）的上端面滑动接触并对蜗壳（8）的上端进行密封；所述下盖板（9）位于转轮（2）的下方并与转轮（2）的下端面滑动接触，下盖板（9）与蜗壳（8）的内表面径向固定、轴向可滑动配合，下盖板（9）并对蜗壳（8）的下端进行密封；所述蜗壳（8）的受压工作面（10）、转轮（2）的外圆面、上盖板（4）和下盖板（9）之间形成过水腔。2.根据权利要求1所述的变容积式调速水泵水轮机，其特征在于：所述上盖板（4）开有槽Ⅱ，辐板（3）伸出该槽Ⅱ并与蜗壳（8）的内壁滑动接触。2CN102828896A说明书1/4页变容积式调速水泵水轮机技术领域[0001]本发明涉及一种水泵水轮机，尤其涉及一种变容积式调速水泵水轮机。背景技术[0002]当今世界上的主要的常规发电技术包括火力发电、水力发电、原子能发电等。火力发电消耗大量的煤炭这种不可再生资源，成本随煤炭存储量的减少而增长，而且污染环境。核电机组运行费用低，但一旦发生核燃料泄漏事故，将造成严重的后果，而且燃烧废料的后期处理难。风力发电稳定性和连续性较差，影响并网后电力系统的平衡和安全稳定。水力发电具有启动灵活、爬坡速度快，提高电网运行的协调性以及安全稳定性等特点，应用之广仅次于火力发电，具有很高的机械效率。[0003]常用的水轮机按结构分为反击式和冲击式水轮机，其原理是把水流的动量或冲量传递给转轮使转轮旋转来推动水轮机组发电。以冲击式水轮机为例：水轮机在稳定工况下的基本方程是：，其中P是水流对叶轮的功率，是水的容重，是水在单位时间的流过叶轮的体积，是重力加速度，和是入射水流的初速度的切向分量和水流射入点的叶轮旋转线速度，和是尾水离开叶轮时的切向速度和叶轮出水点的旋转线速度