[發(fā)明專(zhuān)利]一種低水頭豎井貫流雙向水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710864366.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107401469A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛新峰;陳慧楠;徐旭;鄭源;楊春霞;周大慶;吳在強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F03B3/12
• 分類(lèi)號(hào): F03B3/12;F03B13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,張賞

1.一種低水頭豎井貫流雙向水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于，包括葉片，轉(zhuǎn)輪輪轂和泄水錐，沿轉(zhuǎn)輪輪轂的周向均勻設(shè)置有多個(gè)截面為對(duì)稱(chēng)翼型的葉片，在轉(zhuǎn)輪輪轂的泄水一側(cè)安裝泄水錐；所述葉片的形狀為中間厚兩邊薄，且葉片最小厚度b1與最大厚度b2之比為0.28～0.35；

所述轉(zhuǎn)輪安裝在水輪機(jī)的主軸末端，所述主軸依次連接著水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)，將水輪機(jī)的機(jī)械能傳遞給發(fā)電機(jī)；所述轉(zhuǎn)輪安裝在水輪機(jī)出水一側(cè)，活動(dòng)導(dǎo)葉安裝在位于轉(zhuǎn)輪進(jìn)水一側(cè)的水輪機(jī)進(jìn)口前；

所述葉片的上、下表面均為空間扭曲面，提取葉片的6個(gè)空間截面上的特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)如下表，

其中，F(xiàn)1——F6為6個(gè)空間截面，U表示上表面，D表示下表面，x、y、z為三維坐標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低水頭豎井貫流雙向水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述葉片有3個(gè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低水頭豎井貫流雙向水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述葉片初始安放角為66°，調(diào)整值在±3°之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低水頭豎井貫流雙向水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述轉(zhuǎn)輪葉片高度h與轉(zhuǎn)輪直徑d的比值為0.26。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低水頭豎井貫流雙向水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述轉(zhuǎn)輪輪轂直徑d₀和轉(zhuǎn)輪直徑d的比值為0.35。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低水頭豎井貫流雙向水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于，對(duì)提取的葉片的特征點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合，得到12條擬合的特征曲線如下：

F1-U：yu＝-0.0082x²-2.9442x+248.56

F1-D：yd＝-0.0054x²-3.1782x+166.54

F2-U：yu＝-0.0065x²-2.4396x+186.14

F2-D：yd＝-0.0039x²-2.6669x+100.82

F3-U：yu＝-0.0052x²-1.9769x+121.46

F3-D：yd＝-0.0029x²-2.1922x+35.953

F4-U：yu＝-0.0042x²-1.5854x+55.929

F4-D：yd＝-0.0022x²-1.7877x-27.867

F5-U：yu＝-0.0034x²-1.2492x-10.296

F5-D：yd＝-0.0017x²-1.439x-90.913

F6-U：yu＝-0.0027x²-0.956x-77.134

F6-D：yd＝-0.0013x²-1.1343x-153.4。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種低水頭豎井貫流雙向水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述轉(zhuǎn)輪制造時(shí)，首先根據(jù)雙向潮汐發(fā)電電站水頭及流量，確定所應(yīng)用轉(zhuǎn)輪直徑d；然后根據(jù)所確定的轉(zhuǎn)輪尺寸，依據(jù)轉(zhuǎn)輪葉片高度h與轉(zhuǎn)輪直徑d的比值關(guān)系h：d＝0.26，轉(zhuǎn)輪輪轂直徑d₀和轉(zhuǎn)輪直徑d的比值關(guān)系d₀：d＝0.35，對(duì)轉(zhuǎn)輪整體幾何機(jī)構(gòu)按照相應(yīng)的尺寸進(jìn)行縮放；最后，對(duì)于轉(zhuǎn)輪葉片主要翼型，根據(jù)所述特征點(diǎn)進(jìn)行整體擬合，或者依據(jù)特征曲線進(jìn)行從線到面的擬合，將整體轉(zhuǎn)輪的模型三維建模后再進(jìn)行工廠鑄造生產(chǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低水頭豎井貫流雙向水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)之間設(shè)置有增速器。