[实用新型]一种带有后置导叶的混流式水轮机

说明书

技术领域

本实用新型属于流体机械及工程设备技术领域，涉及一种带有后置导叶的混流式水轮机。

背景技术

混流式水轮机又称法兰西斯水轮机，水流依次经蜗壳、固定导叶和活动导叶径向流入转轮，推动转轮带动电机发电，并改变流动方向，沿轴向流入尾水管。混流式水轮机结构紧凑，效率较高，适用于30～700米水头范围，单机出力从几十千瓦到百万千瓦，它是目前应用最广泛的一种水轮机。

目前，常规混流式水轮机通常由蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和尾水管五大部件构成。转轮出口环量分布是影响尾水管流态、涡带和水力损失的关键因素，由于在设计过程中是根据最优点控制转轮出口环量分布，因此当混流式水轮机在偏工况运行时，将不可避免地产生正环量(小流量工况)或负环量(大流量工况)，进而在尾水管内形成脱流、回流和涡带等现象，严重影响机组的运行效率、空化性能和稳定性。能量特性、空化性能及水力稳定性是评价水轮机性能的三大指标，而尾水管流态是影响这三大指标的关键因素之一，因此如何改善尾水管在偏工况下的工作性能对于提高整个机组的性能指标具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带有后置导叶的混流式水轮机，解决了现有混流式水轮机在偏工况下运行时，影响机组的运行效率、空化性能及稳定性的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种带有后置导叶的混流式水轮机，包括转轮，转轮依次环绕连接有活动导叶、固定导叶及蜗壳，转轮与活动导叶、固定导叶及蜗壳均在竖直方向上同轴，转轮的下环与尾水管套接，尾水管的内壁上安装有后置导叶，尾水管上安装有用于调节所述后置导叶开度的导叶调节机构。

本实用新型的特点还在于，

其中后置导叶安装在靠近尾水管与转轮下环的接口处。

其中导叶调节机构包括外导环，外导环套接在尾水管的外壁上，外导环侧面上固接有销轴a，销轴a与外导环的侧面垂直，销轴a与连杆机构连接，连杆机构包括连接杆，连接杆的两端分别安装有球头关节轴承，销轴a与连接杆一端的球头关节轴承配合连接，连接杆另一端的球头关节轴承与转臂连接，转臂包括套筒和转轴，转轴垂直固接在套筒的外侧筒壁上，转轴的轴身上沿径向开有圆孔，圆孔将转轴的轴身贯通，连接杆另一端的球头关节轴承套接在所述圆孔中，销轴b套接在球头关节轴承中将连杆机构与转臂连接并固定，套筒与尾水管内壁上的后置导叶连接。

其中后置导叶上连接有导叶枢轴，导叶枢轴上开有销钉槽，导叶枢轴穿过尾水管套接在套筒中，销钉装入销钉槽将导叶枢轴固定在套筒中。

其中导叶枢轴与后置导叶的翼型面垂直。

其中后置导叶为活动导叶，后置导叶呈“十”字对称分布在尾水管中。

其中后置导叶的数量为4或8个。

本实用新型的有益效果是，通过在尾水管中设置后置导叶，后置导叶上连接有用于调节所述后置导叶开度的导叶调节机构，当混流式水轮机在偏工况运行时，通过导叶调节机构调节后置导叶的开度，即可改善尾水管入口处的环量分布，进而有效改善尾水管流态，削弱尾水管涡带强度，降低尾水管压力脉动，最终实现提高机组效率、空化性能和运行稳定性的目标。

附图说明

图1是本实用新型一种带有后置导叶的混流式水轮机的结构示意图；

图2是图1中外导环的侧面结构示意图；

图3是本实用新型一种带有后置导叶的混流式水轮机中导叶调节机构的机构运动简图；

图4是本实用新型一种带有后置导叶的混流式水轮机中导叶调节机构的连杆机构示意图；

图5是图4沿B-B’方向的剖视图；

图6是本实用新型一种带有后置导叶的混流式水轮机中转臂与后置导叶的配合结构示意图；

图7是图1中后置导叶的结构示意图；

图8是图7沿A-A’方向的剖视图；

图9是图1中后置导叶在尾水管中分布位置的俯视图。

图中，1.蜗壳，2.固定导叶，3.活动导叶，4.转轮，5.后置导叶，6.尾水管，7.外导环，8.连杆机构，9.转臂，10.连接杆，11.球头关节轴承，12.导叶枢轴，13.销轴a，14.圆孔，15.销钉，16.销钉槽，17.销轴b，18.套筒，19.转轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。