[發明專利]一種新型沖擊式水輪機噴嘴結構

在審

• 申請號: 201611073767.2
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN108119283A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 李響;付敏強
• 申請（專利權）人: 沈陽格泰水電設備有限公司
• 主分類號: F03B1/04
• 分類號: F03B1/04;F03B15/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明一種新型沖擊式水輪機噴嘴結構，包括噴嘴座、噴嘴流道、噴針后段、螺栓孔、噴嘴、流態穩定段、噴針、噴針前端，噴嘴座外側安裝螺栓孔，噴嘴通過螺栓外設在所述的噴嘴座上；噴嘴前端設置流態穩定段，流態穩定段包括外穩定段和內穩定段，外穩定段長度為8～12mm、內穩定段長度為10～20mm，外穩定段與內穩定段的形狀與噴針形狀相適應，斜度相同；噴針上安裝噴嘴流道，噴嘴流道與噴針關閉腔之間設置有油水隔離腔，在噴針關閉腔的輸入口連接有壓力油的油管，并且在調速器與噴嘴之間或噴嘴與噴嘴之間不設置桿件連接。本發明維修及拆卸方便，大大減少噴針及噴嘴維修時間；取消了桿件連接使得多噴嘴機組能夠分別控制每一個噴嘴的開啟和關閉。

技術領域

本發明屬于水輪機零件技術領域，具體地是涉及一種新型沖擊式水輪機噴嘴結構。

背景技術

水輪機是把水流的能量轉換為旋轉機械能的動力機械，它屬于流體機械中的透平機械；現代水輪機則大多數安裝在水電站內，用來驅動發電機發電；在水電站中，上游水庫中的水經引水管引向水輪機，推動水輪機轉輪旋轉，帶動發電機發電；作完功的水則通過尾水管道排向下游，水頭越高、流量越大，水輪機的輸出功率也就越大。

噴嘴是沖擊式水輪機主要部件之一，現有技術中的沖擊式水輪機噴嘴主要為油控制、水操作的結構，即采用壓力油控制配壓閥實現噴針的開啟，采用壓力水控制噴針的關閉；為保證水操作的正常運行，壓力水要求使用清潔水，即將壓力管道的水經過濾后輸入水操作腔控制噴嘴噴針的關閉；在實際運行中，由于洪水等一類的原因，過差的水質可能造成清潔水的供應不能保證，造成機組停機。

對于沖擊式水輪機而言，噴嘴的工作性能對于水輪機具有重要的意義，而噴嘴的工作性能的好壞則由噴嘴的形狀決定；現有的水輪機噴嘴噴針都以45～67°方案為主，噴嘴噴針接觸面為2～3mm，并無流態穩定段，當機組運行遇到雜物通過噴嘴時容易造成噴嘴口及噴針損壞，從而導致射流不穩定及機組出力效率下降，同時伴隨轉輪甩水和軸承進水等常見故障發生；且噴嘴采用多數內裝式，維修更換十分困難。

發明內容

本發明就是針對上述問題，彌補現有技術的不足，提供一種新型沖擊式水輪機噴嘴結構。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

本發明一種新型沖擊式水輪機噴嘴結構，其特征在于：所述的噴嘴結構包括噴嘴座、噴嘴流道、噴針后段、螺栓孔、噴嘴、流態穩定段、噴針、噴針前端，在所述的噴嘴座外側安裝螺栓孔，所述的噴嘴通過螺栓外設在所述的噴嘴座上；所述的噴嘴前端設置流態穩定段，所述流態穩定段包括外穩定段和內穩定段，所述外穩定段長度為8～12mm、內穩定段長度為10～20mm，所述的外穩定段與內穩定段的形狀與噴針形狀相適應，斜度相同；所述噴針上安裝噴嘴流道，在所述的噴嘴流道與噴針關閉腔之間設置有油水隔離腔，在噴針關閉腔的輸入口連接有壓力油的油管，并且在調速器與噴嘴之間或噴嘴與噴嘴之間不設置桿件連接。

具體地，所述的流態穩定段的設置保證噴嘴口強度和流態穩定性能，止水面長度為10～120mm，保證止水效果。

作為本發明的一種優選方案，所述的噴嘴過水接觸面采用不銹鋼鑲面、厚度2～3mm，這樣能夠解決噴針、噴嘴磨損及腐蝕。

作為本發明的另一種優選方案，所述的噴針的針尖錐角設置范圍為36～38°，最佳針尖錐角為37°。

作為本發明的另一種優選方案，所述的噴針的噴針后段為直線，所述的直線段所在面與噴嘴內面形成的夾角與噴針的針尖錐角一致，即設置范圍為36～38°，最佳的針尖錐角為37°。

作為本發明的另一種優選方案，所述的噴針前端和與所述噴嘴接觸面采用不銹鋼鑲面，厚度2～3mm ；由于噴針角度減小導致針尖長度增加，將噴針前端過長部分倒角切除，以保證折向器能正常使用，保證機組安全。

與現有技術相比，本發明有益效果是。