具有支路部分的水力設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水力設(shè)備的管路系統(tǒng)，包括以下特征或構(gòu)件：具有渦輪機葉輪以及渦輪機蝸殼的渦輪機；具有泵葉輪以及泵蝸殼的泵，這兩個蝸殼彼此對流地布置；軸，在軸上抗扭地布置(有渦輪機葉輪和泵葉輪■’電機，其與軸傳動連接或能被引導(dǎo)至這種連接中；兩個蝸殼的高壓管路通入共同的主高壓管路；渦輪機高壓管路，用于在渦輪機運行時使水從主高壓管路引導(dǎo)到泵渦輪；設(shè)計為彎管的泵高壓管路，用于在泵運行時使水從泵渦輪引導(dǎo)到主高壓管路或在液壓中斷時使水經(jīng)過渦輪機高壓管路返回泵渦輪；支路部分，其上連接有主高壓管路、渦輪機高壓管路以及泵高壓管路。本發(fā)明的特點在于以下特征：在彎管的出口處的流動橫截面大于在彎管的進(jìn)口處的橫截面。
【專利說明】具有支路部分的水力設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水力設(shè)備的領(lǐng)域。這種水力設(shè)備包括至少兩個液壓機。其中至少一個機器是泵。

【背景技術(shù)】
[0002]在上水池和下水池之間是具有泵和渦輪機以及發(fā)電機的泵渦輪-單元。在電能需求高的時候，水通過主高壓管路從上水池經(jīng)過渦輪機流向下水池。
[0003]在能量需求低的時候，泵渦輪作為泵工作。其由此時作為電動機工作的電機驅(qū)動。然后泵將水從下水池通過泵高壓管路以及通過主高壓管路輸送給上水池。在液壓中斷時，也可以為調(diào)節(jié)功率而工作。此時向渦輪機輸送一部分或全部的泵體積流量。
[0004]設(shè)備包括支路部分。主高壓管路、渦輪機高壓管路以及泵高壓管路連接到該支路部分處。泵高壓管路包括彎管。
[0005]在管路中的液體的每一股液流已知是有損耗的。在流動轉(zhuǎn)向時流動損耗特別高。因此這點適用于管路彎管或適用于支路部分。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，設(shè)計一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的泵渦輪設(shè)備，使得減少在泵高壓管路的彎管的和在支路部分的流動損耗。
[0007]借助具有權(quán)利要求1的特征部分的特征的泵渦輪設(shè)備來實現(xiàn)該目的。
[0008]因此泵高壓管路的彎管設(shè)計為所謂的延遲彎管，這意味著在進(jìn)入到支路部分之前，增加泵高壓管路的橫截面。由此出現(xiàn)了一定程度的流動延遲。由此不僅降低了在彎管自身中的流動損耗而且也降低了在下游連接的支路部分中的流動損耗。
[0009]延遲彎管可以連續(xù)地擴展。其也可以由多個區(qū)段構(gòu)成，其橫截面沿著流動方向看，從一個區(qū)段到另一個區(qū)段地變大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]根據(jù)附圖詳細(xì)地闡述本發(fā)明。其中各圖示出以下內(nèi)容:
[0011]圖1在示意圖中以側(cè)視角度示出具有垂直軸的泵渦輪設(shè)備，
[0012]圖2在示意圖中示出從旋轉(zhuǎn)軸線的方向看的泵渦輪設(shè)備，
[0013]圖3示出圖2的重要部分，即支路部分、主高壓管路、渦輪機高壓管路以及設(shè)計為彎管的泵高壓管路。

【具體實施方式】
[0014]如同從圖1中所看到的，高壓管路13連接到渦輪機蝸殼1.2上以及高壓管路13連接到泵蝸殼2.2上。這兩個高壓管路12，13通過支路部分10與高壓管路11相連，在高壓管路中有共用的閉塞元件6.1。
[0015]在圖2中示出的設(shè)備包括泵和渦輪機I。其以俯視旋轉(zhuǎn)軸線14的角度示出。
[0016]能看出支路部分10。主高壓管路11、渦輪機高壓管路12以及設(shè)計為彎管的泵高壓管路13連接到該支路部分上。泵高壓管路13由單個的區(qū)段構(gòu)成，后面對于這些區(qū)段并且同樣對于它們的規(guī)格A和B還要深入說明。
[0017]在圖3中示出的管路系統(tǒng)包括作為中心構(gòu)件的支路部分10。主高壓管路11、渦輪機高壓管路12以及實施為彎管的泵高壓管路13連接到支路部分10上。
[0018]能看出液壓機的旋轉(zhuǎn)軸線14。
[0019]泵高壓管路13的設(shè)計是有重要意義的。泵高壓管路的柱形區(qū)段13.1連接到此處未示出的泵渦輪。隨后是圓錐形區(qū)段13.2至13.7。錐形區(qū)段的橫截面從一個區(qū)段至另一個區(qū)段地擴大。跟隨在最后的是通入支路部分10中的柱形區(qū)段13.8。
[0020]主高壓管路11、支路部分10以及渦輪機高壓管路12相反地具有相同的恒定的流動橫截面。
[0021]通過箭頭示出流動方向。主高壓管路11配有雙箭頭，以便形象地說明這兩個可能的流動方向。在渦輪機運行時-來自上水池的-流體流經(jīng)支路部分10和渦輪機高壓管路
12。在泵運行時來自下水池的流體經(jīng)過泵高壓管路13、經(jīng)過支路部分10、經(jīng)過主高壓管路11流向上水池。
[0022]延遲彎管的入口直徑、也就是說區(qū)段13.2的入口直徑等于圓柱形區(qū)段13.1的直徑D1。該入口直徑也可以是更大的。
[0023]區(qū)段13.8也可以構(gòu)造為圓錐形，從而其沿泵流動方向擴展。
[0024]區(qū)段13.8具有比其入口直徑D2略微更大的出口直徑D3。因此此時在區(qū)段13.8之中產(chǎn)生擴展。但是區(qū)段13.8也可以是圓柱形的。由此入口直徑D2等于出口直徑D3。
[0025]區(qū)段13.3至13.7也可以連續(xù)地擴展。
[0026]延遲彎管的半徑R等于入口直徑Dl的1.1至10倍。
[0027]在主高壓管路11的中軸(中心的流動線路)和泵高壓管路13的中軸之間的距離A處于入口直徑Dl的2倍至200倍的范圍中。
[0028]在區(qū)段13.8的中軸和液壓機的旋轉(zhuǎn)軸線14之間的距離B是渦輪機高壓管路12的直徑D5的2倍至200倍。
[0029]渦輪機高壓管路12的直徑D5與延遲彎管的出口直徑D3相同，或者大于延遲彎管的出口直徑。
[0030]渦輪機高壓管路12的直徑D5等于區(qū)段13.8的入口直徑D2，或者換句話說等于延遲彎管的出口直徑。
[0031]渦輪機高壓管路12的直徑D5可以比延遲彎管的出口直徑D2大直至五倍。
[0032]兩個直徑D4和D5可以是相同大小的。
[0033]區(qū)段13.8的輸入直徑D2和輸出直徑D3可以是相同大小的。但是D3也可以大于D2。由此直徑D3可以比直徑D2大直至五倍。
[0034]參考標(biāo)號表
[0035]I渦輪機
[0036]1.1 渦輪機葉輪
[0037]1.2 渦輪機蝸殼
[0038]1.2.1 導(dǎo)向葉片
[0039]1.6閉塞元件
[0040]2泵
[0041]2.1泵葉輪
[0042]2.2泵蝸殼
[0043]3軸
[0044]4電機
[0045]6.1閉塞元件
[0046]7旋轉(zhuǎn)軸線
[0047]8抽吸管路
[0048]9軸承
[0049]10支路部分
[0050]11主高壓管路
[0051]12渦輪機高壓管路
[0052]13泵高壓管路
[0053]13.1柱形區(qū)段
[0054]13.2-13.7 錐形區(qū)段
[0055]13.8柱形區(qū)段
[0056]14旋轉(zhuǎn)軸線。
【權(quán)利要求】
1.一種泵渦輪設(shè)備，包括 1.1具有渦輪機葉輪(1.1)以及渦輪機蝸殼(1.2)的渦輪機(I)； 1.2具有泵葉輪(2.1)以及泵蝸殼(2.2)的泵⑵； 1.3兩個蝸殼(1.2,2.2)彼此對流地布置； 1.4軸(3)，在所述軸上抗扭地布置有所述渦輪機葉輪(1.1)和所述泵葉輪(2.1)； 1.5電機(4),所述電機與所述軸(3)處于傳動連接或能帶入到這種傳動連接中； 1.6所述兩個蝸殼(1.2，2.2)的高壓管路(1.3，2.3)通入共同的主高壓管路(11)中； 1.7渦輪機高壓管路(12)，用于在渦輪機運行時使水從所述主高壓管路(11)引導(dǎo)至泵渦輪； 1.8設(shè)計為彎管的泵高壓管路(13)，用于在泵運行時使水從所述泵渦輪引導(dǎo)至所述主高壓管路(11)，或者在液壓中斷時使水經(jīng)過所述渦輪機高壓管路(12)返回所述泵渦輪； 1.9支路部分(10)，所述主高壓管路(11)、所述渦輪機高壓管路(12)以及所述泵高壓管路(13)連接到所述支路部分上， 其特征在于: 1.10在所述彎管的出口處的所述彎管的流動橫截面大于在所述彎管的入口處的所述彎管的流動橫截面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于: 2.1所述泵高壓管路(13)至少在所述泵高壓管路的沿著流動方向的走向的一部分上具有區(qū)段(13.2-13.7)，所述流動橫截面在所述區(qū)段上擴展。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述彎管的入口直徑(Dl)等于或者大于所述泵高壓管路(13)的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，在所述彎管和所述支路部分(10)之間設(shè)有圓錐形或圓柱形的管件13.8。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述彎管是澆鑄的或者是由管區(qū)段(13.2-13.7)焊接的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述支路部分(10)直接連接在所述彎管上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，在所述彎管和所述支路部分(10)之間中間連接有管區(qū)段(13.8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述彎管的所述橫截面在流動方向上連續(xù)地擴展。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述彎管的半徑(R)是所述彎管的所述入口直徑(Dl)的1.1倍至10倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，在所述主高壓管路(11)和所述泵高壓管路(13)之間的距離(A)處于所述彎管的所述入口直徑(Dl)的2倍和200倍之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，在液壓機的旋轉(zhuǎn)軸線(14)和所述支路部分(10)的中點之間的距離(B)是所述渦輪機高壓管路(12)的直徑(D5)的2倍至200倍。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述彎管的出口直徑(D2)是所述彎管的所述入口直徑(Dl)的1.1至5倍。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述渦輪機高壓管路(12)的所述直徑(D5)是所述泵高壓管路(13)的直徑(Dl)的1.1倍至5倍。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述渦輪機高壓管路(12)的所述直徑(D5)等于所述彎管的所述出口直徑(D2)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述渦輪機高壓管路(12)的所述直徑(D5)比所述彎管的所述出口直徑(D2)大直至5倍。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述主高壓管路(11)的直徑(D4)等于所述渦輪機高壓管路(13)的所述直徑(D5)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述主高壓管路(11)的所述直徑(D4)為直至所述渦輪機高壓管路(12)的所述直徑(D5)的5倍。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，連接在所述彎管和所述支路部分(10)之間的區(qū)段(13.8)的直徑(D3和D2)是一樣大的。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的泵渦輪設(shè)備，其特征在于，所述區(qū)段(13.8)的所述直徑(D3)比所述直徑(D2)大直至5倍。
【文檔編號】F03B13/08GK104220744SQ201280067160
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月15日
【發(fā)明者】曼弗雷德·施圖默爾 申請人:沃依特專利有限責(zé)任公司