[发明专利]一种超低水头滚流式水轮机

说明书

本发明涉及水力发电设备领域，目的是提供一种水力转换效率高且尤其适合用于低水头水力发电设备配套的超低水头滚流式水轮机。本发明所采用的技术方案是：一种超低水头滚流式水轮机，包括设置在机架上的滚筒和由滚筒驱动的传动轴。滚筒的一侧设置进水仓且在该侧的下部设置弧形的导流板，导流板与进水仓连接。滚筒的周面上均匀设置若干活动叶片，活动叶片由支撑架和叶片主体构成，叶片主体远离滚筒一侧的边沿与支撑架铰接。活动叶片上还设置有限位件，限位件在叶片主体受到水流冲击时防止叶片主体过度翻转，使叶片主体的宽度方向与滚筒的径向一致。本发明结构简单、稳定且水力转换效率高。

技术领域

本发明涉及水力发电设备领域，具体涉及一种超低水头滚流式水轮机。

背景技术

水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形——水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。目前水力发电设备所配备的水轮机按水力转换方式主要分为反击式和冲击式两种，这两种水利转换方式均存在巨大的缺陷，不仅水资源消耗大且水力转换效率低，尤其是低水头更加明显。

现有的水轮机，其水轮在转动的过程中，一部分叶片受到水流冲击带动转轴转动做功，而另一部分叶片由于受到空气或水的阻力，不仅不能为转轴的转动提供动能，还会阻碍转轴的转动。这一直是本领域的一大难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水力转换效率高且尤其适合用于低水头水力发电设备配套的超低水头滚流式水轮机。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种超低水头滚流式水轮机，包括设置在机架上的滚筒和由滚筒驱动的传动轴。

所述滚筒的一侧设置进水仓且在该侧的下部设置弧形的导流板，所述导流板与进水仓连接。所述滚筒的周面上均匀设置若干活动叶片，所述活动叶片由支撑架和叶片主体构成，所述叶片主体远离滚筒一侧的边沿与支撑架铰接。所述活动叶片上还设置有限位件，所述限位件在叶片主体受到水流冲击时防止叶片主体过度翻转，使叶片主体的宽度方向与滚筒的径向一致。

优选的，所述相邻的两活动叶片之间的滚筒上还设置有贯通滚筒内外表面的透气口，所述透气口呈条形且沿滚筒的长度方向延伸，所述透气口处设置单向流通组件。所述单向流通组件包括橡胶封片和封片压紧架。所述橡胶封片的长度和宽度均大于透气口，所述橡胶封片通过由钢筋焊接构成的封片压紧架压在透气口处，所述封片压紧架与滚筒焊接。所述橡胶封片上还设置有多排透气孔，所述透气孔与透气口错开。

优选的，所述支撑架包括两根沿滚筒径向延伸的方形立杆，所述立杆面向水流来向的一侧的顶端设置连接耳，所述叶片主体通过穿设在连接耳处的铰接轴与支撑架铰接。所述限位件由位于两连接耳之间的立柱自身构成。

优选的，所述立柱的端部还设置有限位条。

优选的，所述传动轴通过多根沿传动轴径向延伸的加强杆固定在滚筒内部的中心。

优选的，所述滚筒的两端设置端板，所述端板上设置与滚筒内部连通的进气孔。

本发明的有益效果集中体现在:

1.本发明由于采用活动叶片，在滚筒转动的过程中，滚筒受到水流冲击的一侧的叶片主体在限位件的作用下保持与滚筒的径向一致，也就是处于关闭的状态，确保将水流的动能有效的转换成滚筒的动能。而未受到水流冲击一侧的叶片主体，受到空气阻力和活动叶片之间夹带的水的重力时自动翻转，使叶片主体处于打开的状态，从而减小了空气的阻力。同时，在活动叶片打开后，便于水排出，减轻了未受到水流冲击一侧的滚筒的重力，使得受到水流冲击的一侧和未受到水流冲击的另一侧形成更大的重力差，从而促进滚筒转动。因此，本发明极大的提高了水力的转化率。