[發明專利]一種直聯式卷盤噴灌機水渦輪

有效

• 申請號: 201610644174.0
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN106286090B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 湯玲迪;湯躍;程俊
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B1/02;F03B1/04;F03B11/02;A01G25/09
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種直聯式卷盤噴灌機水渦輪，包括進水管道、渦輪蓋、葉輪、渦輪殼體、驅動軸和出水管道；所述葉輪位于渦輪殼體內，渦輪殼體外端扣裝渦輪蓋；驅動軸一端與葉輪相連，另一端穿過渦輪蓋與變速箱相連；所述進水管道依次包括錐形段和平直段，所述錐形段為圓弧收縮形；所述進水管道的進水口中心線與水平方向平行；所述出水管道為直錐形，所述出水管道的出水口中心線與水平方向夾角β為45～50°；所述葉輪的葉片為圓柱形，葉片分為圓弧段與豎直段。本發明調整了進水管道和出水管道安裝位置，將現有結構的軸向流道改進為切向流道，減少了水渦輪安裝所需空間，使結構更加緊湊，可以與變速箱直連，簡化傳動方式，減少傳動損失，達到提高效率的目標。

技術領域

本發明屬于水渦輪機械裝置研究領域，具體涉及一種直聯式卷盤噴灌機水渦輪。

背景技術

卷盤式噴灌機自上世紀70年代引進我國以來，因其結構緊湊，運輸便利，操作簡單，灌溉效果好以及智能化程度高等優勢在我國得到了廣泛應用，尤其在我國北方主要農作物產區。現階段我國應用的卷盤式噴灌機的驅動裝置主要為水力驅動型。

水力驅動型卷盤式噴灌機工作過程中，卷盤回收軟管的能量由水渦輪經傳動機構提供，傳動種類包括鏈傳動、帶傳動和齒輪傳動。在這過程中，傳動損失非常可觀，在小型卷盤式噴灌機上，因其水渦輪的平面結構，可以實現水渦輪與變速箱直連，減少了帶傳動的損失；但在大中型卷盤式噴灌機中，因其適用的水渦輪結構復雜，在空間上難以實現與變速箱的直連傳動，所以傳動損失較大，因此如何改進大眾型卷盤式噴灌機的水渦輪，減少傳動損失，使結構更加緊湊，是個亟待解決的問題。

除了上述問題，水渦輪的設計同時還需要在一定程度高效率值的基礎上，使其具有寬幅的轉速調節范圍和工作流量范圍，尤其是在小流量下可以輸出足夠驅動卷盤轉動的扭矩，使得整機對不同工況具有較強的適應性。國內目前大量使用的水渦輪目前結構只有兩種水力模型，均為沖擊式設計。噴灌泵輸送的高壓水，經過安裝在葉輪入口之前的噴嘴形成高速射流沖擊葉片帶動葉輪轉動，固定在葉輪上的驅動軸隨葉輪轉動經傳動機構帶動卷盤轉動，從而實現噴頭小車的回收作業。

2012年劉念民等人發明的實用新型專利“卷盤式澆灌機的水渦輪”，專利號為CN202645824U，公開了一種卷盤式澆灌機的水渦輪，主要描述了水渦輪的渦輪殼體和進出口結構，通過延長進出口的長度，通過提高噴嘴效率達到提高水渦輪的效率，并未對葉輪結構作出詳細介紹。2015年許來宣等人發明的實用新型專利“卷盤式噴灌機水渦輪”，專利號為CN204327389U，公開了一種卷盤式噴灌機用水渦輪，主要描述了渦輪殼體結構以及葉片調節桿，通過設計葉片調節桿，使得噴灌機在水壓不變情況下可以調整輸出扭矩，但調節較為繁瑣，且未對葉片進行優化，未體現提升效率以及轉速調節范圍。隨著國內對農業機械化的推進，高效率低能耗卷盤式噴灌機將成為將來噴灌機行業發展的重點，作為核心驅動部件的水渦輪有很大改善空間。因此，對水渦輪結構的優化設計能夠很大程度上改善卷盤式噴灌機的工作效率與可靠性。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題提供一種直聯式卷盤噴灌機水渦輪，以提高水渦輪的工作效率，簡化連接形式和結構，降低生產制造成本。

本發明的技術方案是：一種直聯式卷盤噴灌機水渦輪，包括進水管道、渦輪蓋、葉輪、渦輪殼體、驅動軸和出水管道；

所述渦輪蓋和渦輪殼體均為圓形，所述葉輪位于渦輪殼體內，渦輪殼體外端扣裝渦輪蓋；驅動軸一端與葉輪相連，另一端穿過渦輪蓋與變速箱相連；

所述進水管道焊接在渦輪殼體的一側，所述出水管道焊接在渦輪殼體的另一側，所述進水管道依次包括錐形段和平直段，所述錐形段為圓弧收縮形；所述進水管道的進水口中心線與水平方向平行；所述出水管道為直錐形，所述出水管道的出水口中心線與水平方向夾角β為45～50°；

所述葉輪包括若干葉片和輪轂，所述葉片沿圓周方向均勻分布在輪轂頂端端面上；所述葉片為圓柱形，葉片分為圓弧段與豎直段。