[发明专利]喷点阵列的切击式水轮机

说明书

技术领域

本发明涉及切击式水轮机，尤其是“喷点阵列的切击式水轮机”，属于流体机械，主要用水库及大坝的发电。

背景技术

中国专利申请号：201610025445.4，“立轴多级冲击式水轮机”， 该水轮机包括进水管、发电机以及接于发电机上的水轮机主轴，具有上下布置在同一直线上的若干个转轮腔室，转轮腔室连通尾水渠，水轮机主轴至上而下依次穿过各个转轮腔室，对应每个转轮腔室在水轮机主轴上设置立轴水斗式转轮，对应每个转轮腔室设置环绕该腔室的配水环管，配水环管均与进水管连通，配水环管上均匀接有若干喷管及喷针，喷管及喷针的出水口位于转轮腔室内，对准腔室内的立轴水斗式转轮布置。这项专利申请是在立体上，三维空间上在布置转轮，喷管只能被看作是一个点，结构的复杂性明显增加了，用一个转轮也能实现三维的驱动。中国专利申请号：201310162477.5，“一种多叶水轮机”，包括组成水轮机的蜗壳、转轮、支撑盖、轴承、底环和泄流管，在蜗壳螺旋形流道中、转轮径向外周设置有喷嘴环，喷嘴环有均匀间隔设置的喷射液流驱动转轮的喷孔；转轮圆周上有均匀间隔设置的叶片，叶片之间形成与喷孔喷射液流匹配的弧形流道。这项专利申请的喷嘴环及喷孔结构较简明，喷孔只能被看作是一个点，而所有的喷孔是布局在一个平面上，改变喷孔的分布可以实现三维空间的驱动。另外，切击式水轮机的转轮大多为平面布局的喷嘴设计。

发明内容

为了完善切击式水轮机系列，本发明力图提供一种喷点阵列的切击式水轮机，用一个转轮，用圆柱喷嘴，实现三维空间的驱动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：喷点阵列的切击式水轮机，有转轮，转轮上面安装有主轴，在转轮的圆周均布有螺旋齿，螺旋齿的数量大于5个，螺旋齿以转轮的轴线为中心圆周均布，螺旋齿绕转轮的轴线螺旋上升，螺旋齿的迎水面是凹弧形的，蜗壳的内圈圆周上均布有圆柱喷嘴，圆柱喷嘴陈列式的排列在蜗壳的内圈圆面积上，圆柱喷嘴的行数大于2，列数大于2，圆柱喷嘴和与之相匹配厚度的转轮组成三维的喷射空间。圆柱喷嘴的轴线对着转轮的切线方向。圆柱喷嘴的陈列方式包括直线阵列，三角形阵列及棱形阵列。

喷点阵列的切击式水轮机，工作方法是，水从进水口流入蜗壳，蜗壳内的水对着转轮的切线方向，从圆柱喷嘴以三维空间的方式喷出，每一排中的圆柱喷嘴按先后顺序冲击一个螺旋齿迎水面的凹弧形面，从而减少冲出时的振动，能够更平稳的推动转轮旋转。

本发明的有益效果是，喷点阵列的切击式水轮机，圆柱喷嘴陈列式的排列在蜗壳的内圈圆面积上，圆柱喷嘴的行数大于2，列数大于2，圆柱喷嘴和与之相匹配厚度的转轮组成三维的喷射空间，旋转力矩大，且只用一个转轮，结构紧凑。每一排中的圆柱喷嘴是按先后顺序冲击螺旋齿迎水面的凹弧形面，能减小压力脉动，让水轮机运行更平稳。

附图说明

图1喷点阵列的切击式水轮机示意图。

在图1中，1.转轮、2.螺旋齿、3.主轴、4.蜗壳、5.圆柱喷嘴、6.进水口。

具体实施方式

在图1中，喷点阵列的切击式水轮机，其结构有转轮，图例中将在转轮1轴线平行平面上的孔分为排，在转轮1轴线垂直平面上的孔分为列。转轮1上面安装有主轴3，在转轮1的圆周均布有螺旋齿2，螺旋齿2的数量大于5个，螺旋齿2以转轮1的轴线为中心圆周均布，螺旋齿2绕转轮1的轴线螺旋上升，螺旋齿2的迎水面是凹弧形的，蜗壳4的内圈圆周上均布有圆柱喷嘴5，圆柱喷嘴5陈列式的排列在蜗壳4的内圈圆面积上，圆柱喷嘴5的行数大于2，列数大于2，圆柱喷嘴5和与之相匹配厚度的转轮4组成三维的喷射空间。圆柱喷嘴5的轴线对着转轮4的切线方向。

喷点阵列的切击式水轮机，工作方法是，水从进水口流入蜗壳4，蜗壳4内的水对着转轮1的切线方向，从圆柱喷嘴5以三维空间的方式喷出，螺旋齿2的螺旋升角使得每一排圆柱喷嘴5，不会同时进入对螺旋齿2迎水面的凹弧形面进行冲击。而是，每一排中的圆柱喷嘴5按先后顺序冲击一个螺旋齿2迎水面的凹弧形面，从而减少冲出时的振动，能够更平稳的推动转轮1旋转。