一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，包括S型水管、主軸、導(dǎo)流機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪室、密封機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)構(gòu)、清洗機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，所述清洗機(jī)構(gòu)包括高壓水泵和電控閥，所述電控閥設(shè)置在高壓水泵的進(jìn)水管上，所述高壓水泵的進(jìn)水管與S型水管的入口相連，所述高壓水泵的輸水管與轉(zhuǎn)輪室相連，所述密封機(jī)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置有甩水杯，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括水流傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和流量計(jì)。本發(fā)明可以根據(jù)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速情況判定轉(zhuǎn)輪上的泥沙附著情況并且做到及時(shí)的處理，提高發(fā)電效率，而且可以根據(jù)甩水杯排水的流量檢測(cè)密封性的情況，通過(guò)報(bào)警器可以提醒工作人員及時(shí)進(jìn)行處理檢修，避免造成對(duì)發(fā)電機(jī)構(gòu)的腐蝕以及安全問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，適用于水力發(fā)電探領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水輪機(jī)及輔機(jī)是重要的水電設(shè)備是水力發(fā)電行業(yè)必不可少的組成部分，是充分利用清潔可再生能源實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、減少環(huán)境污染的重要設(shè)備，其技術(shù)發(fā)展與我國(guó)水電行業(yè)的發(fā)展規(guī)模相適應(yīng)。在我國(guó)電力需求的強(qiáng)力拉動(dòng)下，我國(guó)水輪機(jī)及輔機(jī)制造行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，其經(jīng)濟(jì)規(guī)模及技術(shù)水平都有顯著提高，我國(guó)水輪機(jī)制造技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平。
[0003]傳統(tǒng)的水輪發(fā)電機(jī)組在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用之后，葉片的外表面和內(nèi)部均會(huì)附著有污物和泥沙，如果得不到定時(shí)的清潔，會(huì)影響發(fā)電效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使得轉(zhuǎn)輪無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，而且貫流式水輪機(jī)與S型水管連接處的密封性一直存在不同的問(wèn)題，密封性差的情況下出現(xiàn)大量的漏水會(huì)造成外部發(fā)電機(jī)構(gòu)的腐蝕，甚至可能會(huì)導(dǎo)致用電的安全性問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，它可以根據(jù)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速情況判定轉(zhuǎn)輪上的泥沙附著情況并且做到及時(shí)的處理，提高發(fā)電效率，而且可以根據(jù)甩水杯排水的流量檢測(cè)密封性的情況，通過(guò)報(bào)警器可以提醒工作人員及時(shí)進(jìn)行處理檢修，避免造成對(duì)發(fā)電機(jī)構(gòu)的腐蝕以及安全問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，包括S型水管、主軸、導(dǎo)流機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪室、密封機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)構(gòu)、清洗機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，所述主軸的前端設(shè)置在S型水管的進(jìn)口處，所述主軸的后端通過(guò)密封機(jī)構(gòu)穿過(guò)S型水管與發(fā)電機(jī)構(gòu)相連，所述轉(zhuǎn)輪室內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)輪，所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)輪依次設(shè)置在主軸的前端，所述清洗機(jī)構(gòu)設(shè)置在S型水管入口的外側(cè);所述清洗機(jī)構(gòu)包括高壓水栗和電控閥，所述電控閥設(shè)置在高壓水栗的進(jìn)水管上，所述高壓水栗的進(jìn)水管與S型水管的入口相連，所述高壓水栗的輸水管與轉(zhuǎn)輪室相連，所述密封機(jī)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置有甩水杯，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括水流傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和流量計(jì)，所述水流傳感器設(shè)置在S型水管的入口內(nèi)，所述轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在轉(zhuǎn)輪上，所述流量計(jì)設(shè)置在甩水杯的出水管上，所述水流傳感器的輸出端、轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端和流量計(jì)的輸出端分別與控制機(jī)構(gòu)的輸入端相連，所述控制機(jī)構(gòu)的輸出端分別與高壓水栗的輸入端、電控閥的輸入端和導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的輸入端相連。
[0006]進(jìn)一步，為了實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)水流通道的開(kāi)啟和關(guān)閉，并且便于根據(jù)調(diào)節(jié)水流通道的開(kāi)啟的角度控制發(fā)電機(jī)的輸出功率穩(wěn)定，所述導(dǎo)水機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)葉和控制連桿結(jié)構(gòu)，所述控制連桿結(jié)構(gòu)包括控制環(huán)、導(dǎo)葉臂和控制連桿，所述導(dǎo)葉的尾外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)葉臂，所述導(dǎo)葉臂通過(guò)控制連桿連接在控制環(huán)上，所述控制環(huán)設(shè)置在S型水管的外側(cè)，所述控制機(jī)構(gòu)的輸出端與控制環(huán)的輸入端相連。
[0007]進(jìn)一步，為了能夠通過(guò)水動(dòng)力帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)輪的外側(cè)設(shè)置有多個(gè)葉片。
[0008]進(jìn)一步，為了能夠?qū)崿F(xiàn)主軸和S型水管連接處的密封，并且對(duì)連接處起到減壓作用，所述密封機(jī)構(gòu)包括梳齒密封。
[0009]進(jìn)一步，為了能夠便于維修，增加密封性，并且便于儲(chǔ)存潤(rùn)滑水，利于接觸面的潤(rùn)滑，所述密封機(jī)構(gòu)還包括工作密封，所述工作密封采用的水壓活塞式密封，所述水壓活塞式密封的密封環(huán)采育館的為中硬橡膠。
[0010]進(jìn)一步，為了進(jìn)一步提高密封性，確保密封的安全可靠，所述密封機(jī)構(gòu)還包括檢修密封，所述檢修密封分別采用填料密封或者空氣圍帶密封，所述填料密封的填料為發(fā)辮編織式聚四氟乙烯浸漬碳纖維填料。
[0011]進(jìn)一步，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換，所述發(fā)電機(jī)構(gòu)包括齒輪箱和發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)通過(guò)齒輪箱與主軸相連。
[0012]進(jìn)一步，為了實(shí)現(xiàn)清潔和密封檢測(cè)的自動(dòng)控制，所述控制機(jī)構(gòu)包括控制器和報(bào)警器，所述控制器的輸出端與報(bào)警器的輸入端相連，所述控制器為PLC。
[0013]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下的有益效果:本發(fā)明由于設(shè)置有水流傳感器，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)水流的大小，從而通過(guò)控制環(huán)調(diào)節(jié)導(dǎo)葉的角度，確保轉(zhuǎn)輪上的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)速度的穩(wěn)定性，并且保證發(fā)電機(jī)發(fā)電功率的穩(wěn)定性；由于設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速，從而可以判斷葉片上是否有泥沙附著，并且通過(guò)高壓水栗進(jìn)行及時(shí)處理，從而保證發(fā)電的效率，降低水輪機(jī)的損壞率；由于在甩水杯的出水管上設(shè)置流量計(jì)，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)密封處的情況，并且通過(guò)報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，密封出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可以提醒工作人員及時(shí)進(jìn)行檢修，防止造成發(fā)電機(jī)構(gòu)的損壞，提高發(fā)電的安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1中A部分的放大圖；
[0016]圖3為本發(fā)明的一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的控制原理圖；
[0017]圖中:1.S型水管，2.主軸，3.轉(zhuǎn)輪室，4.轉(zhuǎn)輪，5.高壓水栗，6.電控閥，7.甩水杯，8.水流傳感器，9.轉(zhuǎn)速傳感器，10.流量計(jì)，11.導(dǎo)葉，12.控制環(huán)，13.導(dǎo)葉臂，14.控制連桿，15.葉片，16.梳齒密封，17.工作密封，18.檢修密封，19.齒輪箱，20.發(fā)電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]如圖1-3所示，一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，包括S型水管1、主軸2、導(dǎo)流機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪室3、密封機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)構(gòu)、清洗機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，所述主軸2的前端設(shè)置在S型水管的進(jìn)口處，所述主軸的后端通過(guò)密封機(jī)構(gòu)穿過(guò)S型水管I與發(fā)電機(jī)構(gòu)相連，所述轉(zhuǎn)輪室3內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)輪4，所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)輪4依次設(shè)置在主軸2的前端，所述清洗機(jī)構(gòu)設(shè)置在S型水管I入口的外側(cè);所述清洗機(jī)構(gòu)包括高壓水栗5和電控閥6，所述電控閥6設(shè)置在高壓水栗5的進(jìn)水管上，所述高壓水栗5的進(jìn)水管與S型水管I的入口相連，所述高壓水栗5的輸水管與轉(zhuǎn)輪室3相連，所述密封機(jī)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置有甩水杯7，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括水流傳感器8、轉(zhuǎn)速傳感器9和流量計(jì)10，所述水流傳感器8設(shè)置在S型水管I的入口內(nèi)，所述轉(zhuǎn)速傳感器9設(shè)置在轉(zhuǎn)輪4上，所述流量計(jì)10設(shè)置在甩水杯7的出水管上，所述水流傳感器8的輸出端、轉(zhuǎn)速傳感器9的輸出端和流量計(jì)10的輸出端分別與控制機(jī)構(gòu)的輸入端相連，所述控制機(jī)構(gòu)的輸出端分別與高壓水栗5的輸入端、電控閥6的輸入端和導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的輸入端相連。
[0020]為了實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)水流通道的開(kāi)啟和關(guān)閉，并且便于根據(jù)調(diào)節(jié)水流通道的開(kāi)啟的角度控制發(fā)電機(jī)的輸出功率穩(wěn)定，所述導(dǎo)水機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)葉11和控制連桿結(jié)構(gòu)，所述控制連桿結(jié)構(gòu)包括控制環(huán)12、導(dǎo)葉臂13和控制連桿14，所述導(dǎo)葉11的尾外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)葉臂13，所述導(dǎo)葉臂13通過(guò)控制連桿14連接在控制環(huán)12上，所述控制環(huán)12設(shè)置在S型水管I的外側(cè)，所述控制機(jī)構(gòu)的輸出端與控制環(huán)12的輸入端相連。
[0021]為了能夠通過(guò)水動(dòng)力帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)主軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)輪4的外側(cè)設(shè)置有多個(gè)葉片15。
[0022]為了能夠?qū)崿F(xiàn)主軸和S型水管連接處的密封，并且對(duì)連接處起到減壓作用，所述密封機(jī)構(gòu)包括梳齒密封16。
[0023]為了能夠便于維修，增加密封性，并且便于儲(chǔ)存潤(rùn)滑水，利于接觸面的潤(rùn)滑，所述密封機(jī)構(gòu)還包括工作密封17，所述工作密封17采用的水壓活塞式密封，所述水壓活塞式密封的密封環(huán)采育館的為中硬橡膠。
[0024]為了進(jìn)一步提高密封性，確保密封的安全可靠，所述密封機(jī)構(gòu)還包括檢修密封18，所述檢修密封18分別采用填料密封或者空氣圍帶密封，所述填料密封的填料為發(fā)辮編織式聚四氟乙烯浸漬碳纖維填料。
[0025]為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換，所述發(fā)電機(jī)構(gòu)包括齒輪箱19和發(fā)電機(jī)20，所述發(fā)電機(jī)20通過(guò)齒輪箱19與主軸2相連。
[0026]為了實(shí)現(xiàn)清潔和密封檢測(cè)的自動(dòng)控制，所述控制機(jī)構(gòu)包括控制器和報(bào)警器，所述控制器的輸出端與報(bào)警器的輸入端相連，所述控制器為PLC。
[0027]水力發(fā)電就是利用水流的動(dòng)力通過(guò)導(dǎo)葉11之間的縫隙帶動(dòng)葉片15轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪4和主軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸2帶動(dòng)齒輪箱19工作，齒輪箱19帶動(dòng)發(fā)電機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。在發(fā)電的過(guò)程中，水流傳感器8可以實(shí)時(shí)檢測(cè)水流的情況，并且將信號(hào)傳遞給控制器，控制器通過(guò)水流的便會(huì)控制控制環(huán)調(diào)節(jié)導(dǎo)葉11的角度，從而使葉片15勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，確保發(fā)電的穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)輪4上設(shè)置的轉(zhuǎn)速傳感器9可以實(shí)時(shí)檢測(cè)葉片15轉(zhuǎn)動(dòng)的速率，并且將信號(hào)傳給控制器，當(dāng)轉(zhuǎn)輪4轉(zhuǎn)速降低時(shí)，控制器便會(huì)控制控制環(huán)關(guān)閉導(dǎo)葉11之間的水流通道，啟動(dòng)高壓水栗5，打開(kāi)電控閥6，利用高壓水對(duì)葉片15進(jìn)行沖洗，將附著在葉片15上的泥沙沖洗干凈，確保發(fā)電的效率。而主軸2后端甩水杯7的出水管上的流量計(jì)10可以實(shí)時(shí)檢測(cè)主軸2與S型水管I連接處漏水的情況，并且將信號(hào)傳遞給控制器，當(dāng)流量計(jì)10的數(shù)值增加時(shí)，說(shuō)明密封性出現(xiàn)問(wèn)題，控制器便會(huì)控制報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，提醒工作人員及時(shí)進(jìn)行檢修，避免造成發(fā)電機(jī)構(gòu)的損壞。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于設(shè)置有水流傳感器，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)水流的大小，從而通過(guò)控制環(huán)調(diào)節(jié)導(dǎo)葉的角度，確保轉(zhuǎn)輪上的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)速度的穩(wěn)定性，并且保證發(fā)電機(jī)發(fā)電功率的穩(wěn)定性；由于設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速，從而可以判斷葉片上是否有泥沙附著，并且通過(guò)高壓水栗進(jìn)行及時(shí)處理，從而保證發(fā)電的效率，降低水輪機(jī)的損壞率；由于在甩水杯的出水管上設(shè)置流量計(jì)，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)密封處的情況，并且通過(guò)報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，密封出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可以提醒工作人員及時(shí)進(jìn)行檢修，防止造成發(fā)電機(jī)構(gòu)的損壞，提高發(fā)電的安全性。
[0029]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:包括S型水管、主軸、導(dǎo)流機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪室、密封機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)構(gòu)、清洗機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，所述主軸的前端設(shè)置在S型水管的進(jìn)口處，所述主軸的后端通過(guò)密封機(jī)構(gòu)穿過(guò)S型水管與發(fā)電機(jī)構(gòu)相連，所述轉(zhuǎn)輪室內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)輪，所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)輪依次設(shè)置在主軸的前端，所述清洗機(jī)構(gòu)設(shè)置在S型水管入口的外側(cè)； 所述清洗機(jī)構(gòu)包括高壓水栗和電控閥，所述電控閥設(shè)置在高壓水栗的進(jìn)水管上，所述高壓水栗的進(jìn)水管與S型水管的入口相連，所述高壓水栗的輸水管與轉(zhuǎn)輪室相連，所述密封機(jī)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置有甩水杯，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括水流傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和流量計(jì)，所述水流傳感器設(shè)置在S型水管的入口內(nèi)，所述轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在轉(zhuǎn)輪上，所述流量計(jì)設(shè)置在甩水杯的出水管上，所述水流傳感器的輸出端、轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端和流量計(jì)的輸出端分別與控制機(jī)構(gòu)的輸入端相連，所述控制機(jī)構(gòu)的輸出端分別與高壓水栗的輸入端、電控閥的輸入端和導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的輸入端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述導(dǎo)水機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)葉和控制連桿結(jié)構(gòu)，所述控制連桿結(jié)構(gòu)包括控制環(huán)、導(dǎo)葉臂和控制連桿，所述導(dǎo)葉的尾外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)葉臂，所述導(dǎo)葉臂通過(guò)控制連桿連接在控制環(huán)上，所述控制環(huán)設(shè)置在S型水管的外側(cè)，所述控制機(jī)構(gòu)的輸出端與控制環(huán)的輸入端相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述轉(zhuǎn)輪的外側(cè)設(shè)置有多個(gè)葉片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述密封機(jī)構(gòu)包括梳齒密封。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述密封機(jī)構(gòu)還包括工作密封，所述工作密封采用的水壓活塞式密封，所述水壓活塞式密封的密封環(huán)采育館的為中硬橡膠。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述密封機(jī)構(gòu)還包括檢修密封，所述檢修密封分別采用填料密封或者空氣圍帶密封，所述填料密封的填料為發(fā)辮編織式聚四氟乙烯浸漬碳纖維填料。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)構(gòu)包括齒輪箱和發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)通過(guò)齒輪箱與主軸相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有清潔功能的高效貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述控制機(jī)構(gòu)包括控制器和報(bào)警器，所述控制器的輸出端與報(bào)警器的輸入端相連，所述控制器為PLC。
【文檔編號(hào)】F03B3/18GK105909453SQ201610265877
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月26日
【發(fā)明人】劉湘靜
【申請(qǐng)人】劉湘靜