本發(fā)明屬于水輪機(jī)水斗，特別涉及一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗。

背景技術(shù)：

1、水斗式式水輪機(jī)是一種引用高速水流沖擊轉(zhuǎn)輪做功的水力機(jī)械，水斗是承載射流做功的重要部件，對(duì)機(jī)組性能產(chǎn)生重要影響。

2、如圖6和圖7所示，常規(guī)的水斗式水輪機(jī)斗葉為對(duì)稱(chēng)斗狀結(jié)構(gòu)，其分水刃為一段直線和尖端頭部相連。在實(shí)際運(yùn)行中分水刃尖端是結(jié)構(gòu)薄弱區(qū)域，易受磨蝕破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗，通過(guò)在前伸分水刃的端部設(shè)置勺型前端，可以引導(dǎo)水流，且使分水刃尖端進(jìn)行加厚，減緩水輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中磨蝕破壞的影響。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

3、一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗，包括水斗主體，水斗主體的中部設(shè)置有前伸分水刃，前伸分水刃包括直線段和勺型前端，勺型前端的表面型線為弧形，水斗主體具有水斗正面和水斗背面，勺型前端向水斗正面的方向凸起。

4、本發(fā)明前伸分水刃具有勺型前端，其向射流來(lái)流方向凸起，能夠更好地引導(dǎo)來(lái)流，減輕來(lái)流撞擊，從而減緩磨蝕影響。

5、本發(fā)明的前伸分水刃的勺型前端，能夠增大分水刃頭部尖端的厚度，增強(qiáng)水斗的剛度和強(qiáng)度，通過(guò)調(diào)整水斗頭部分水刃形狀，有利于在轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。

6、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述直線段和勺型前端圓滑過(guò)渡，保證平穩(wěn)引導(dǎo)水流。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述勺型前端與水斗背面的交點(diǎn)為最外端尖點(diǎn)，前伸分水刃的直線段水平設(shè)置時(shí)，勺型前端型線上的點(diǎn)與最外端尖點(diǎn)之間的高差為y，勺型前端型線上的點(diǎn)與最外端尖點(diǎn)之間的水平距離為l，前伸分水刃上勺型前端的最大外切圓的直徑為d，擬合方程為：

8、y＝-0.0003(d-l)4+0.2054(d-l)3-56.211(d-l)2+6830.1(d-l)-310899。

9、勺型前端通過(guò)距離l及高度y控制分水刃頭部的型線，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)水斗式轉(zhuǎn)輪實(shí)際設(shè)計(jì)的在分水刃最大外切圓直徑d情況調(diào)整l和y,改變分水刃頭部的位形狀，從而適應(yīng)不同的流動(dòng)情況，從而更好地引導(dǎo)來(lái)流。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，令x＝d-l時(shí)，擬合方程為：

11、y＝-0.0003x4+0.2054x3-56.211x2+6830.1x-310899。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述勺型前端型線上的點(diǎn)與最外端尖點(diǎn)之間的水平距離為l≤1/12d?？刂莆恢胠的最大范圍為1/12d。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述水斗主體具有兩個(gè)水斗槽，兩個(gè)水斗槽分設(shè)于前伸分水刃的兩側(cè)。

14、本發(fā)明的有益效果為：

15、1.本發(fā)明前伸分水刃具有勺型前端，其向射流來(lái)流方向凸起，能夠更好地引導(dǎo)來(lái)流，減輕來(lái)流撞擊，從而減緩磨蝕影響。

16、2.本發(fā)明的前伸分水刃的勺型前端，能夠增大分水刃頭部尖端的厚度，增強(qiáng)水斗的剛度和強(qiáng)度，通過(guò)調(diào)整水斗頭部分水刃形狀，有利于在轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。

技術(shù)特征：

1.一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗，其特征在于：包括水斗主體(1)，水斗主體(1)的中部設(shè)置有前伸分水刃(2)，前伸分水刃(2)包括直線段(21)和勺型前端(22)，勺型前端(22)的表面型線為弧形，水斗主體(1)具有水斗正面(11)和水斗背面(12)，勺型前端(22)向水斗正面(11)的方向凸起。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗，其特征在于：所述直線段(21)和勺型前端(22)圓滑過(guò)渡。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗，其特征在于：所述勺型前端(22)與水斗背面(12)的交點(diǎn)為最外端尖點(diǎn)，前伸分水刃(2)的直線段(21)水平設(shè)置時(shí)，勺型前端(22)型線上的點(diǎn)與最外端尖點(diǎn)之間的高差為y，勺型前端(22)型線上的點(diǎn)與最外端尖點(diǎn)之間的水平距離為l，前伸分水刃(2)上勺型前端(22)的最大外切圓的直徑為d，擬合方程為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗，其特征在于：令x＝d-l時(shí)，擬合方程為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗，其特征在于：所述勺型前端(22)型線上的點(diǎn)與最外端尖點(diǎn)之間的水平距離為l≤1/12d。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任意一項(xiàng)所述的一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗，其特征在于：所述水斗主體(1)具有兩個(gè)水斗槽(13)，兩個(gè)水斗槽(13)分設(shè)于前伸分水刃(2)的兩側(cè)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于水輪機(jī)水斗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗。其技術(shù)方案為：一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗，包括水斗主體，水斗主體的中部設(shè)置有前伸分水刃，前伸分水刃包括直線段和勺型前端，勺型前端的表面型線為弧形，水斗主體具有水斗正面和水斗背面，勺型前端向水斗正面的方向凸起。本發(fā)明提供了一種帶勺型前伸分水刃的水輪機(jī)水斗，通過(guò)在前伸分水刃的端部設(shè)置勺型前端，可以引導(dǎo)水流，且使分水刃尖端進(jìn)行加厚，減緩水輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中磨蝕破壞的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：鄒茂娟,周恒特,王釗寧,張春,宋文甲,梁權(quán)偉,程宦,趙爾策,劉文利,袁思閩,萬(wàn)兵,汪剛,吳中竟,廖乾東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：雅江清潔能源科學(xué)技術(shù)研究（北京）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6