一种冲击式水轮机转轮结构及制造方法与流程

1.本发明涉及冲击式水轮机技术领域，具体涉及一种冲击式水轮机转轮结构及制造方法。


背景技术：

2.冲击式水轮机转轮包括转盘和水斗，从结构进行分类有整体式转轮、组合式转轮和铸焊式转轮三种类型。
3.整体式转轮：整体结构的强度高，但对于铸造技术要求高，且水斗损坏后只能更换整个转轮，成本投入大；组合式转轮：目前多采用水斗和转盘分别加工的方式，然后通过螺栓连接，此结构的转轮强度低，水斗与转盘连接处易断裂；铸焊式：水斗和转盘分开铸造，再通过焊接的方式连接，避免了组合式转轮的强度低的问题，但对焊接技术要求高，且安装时间长。
4.对于小型水轮机而言，为了方便快速的制造主要是采用组合式转轮，目前cn113864018a公开一种余热余压水循环水轮发电机，该设备主要利用钢铁厂、化工厂等的尾气余热余压进行能量转换发电，为批量化设备，转轮是该余热余压水循环冲击式水轮发电机设备的核心部件。该转轮几何特点是转轮直径小，水斗数多，水斗宽度小，采用整体式转轮和铸焊式的投入成本都大，且不适用于批量化生产，因此采用组合式转轮。
5.目前，现有的组合式转轮，中国专利文献cn211975262u公开了一种镶嵌型冲击式水轮机转轮，包括转盘和均匀分布在转盘周围的水斗组，水斗组各水斗的根部均设有连接块，转盘外周对应每个连接块分别设有卡槽，卡槽槽底的内径大于卡槽外端口处的内径；连接块整体嵌入卡槽内，连接块的根部与转盘相接触，转盘内侧设有定位连接件径向固定连接块。
6.该现有技术具有以下不足：现有的组合式转轮水斗逐个安装在卡槽内并通过螺栓固定，安装效率低且仅靠螺栓连接的整体的强度也低，无法实现高强度批量化生产的要求。


技术实现要素：

7.本发明为了解决组合式转轮强度低安装效率低的技术问题，提供了一种冲击式水轮机转轮结构，包括多个水斗和转盘，其特征在于，所述转盘外圈的侧壁上设有一圈t型槽，所述t型槽的一侧设有至少一个缺口，所述缺口处可拆卸安装有压板，所述水斗底部设有t型键，所述t型键从所述缺口嵌入所述t型槽内并在所述t型槽内平移调节，所述水斗在所述t型槽内两两紧密贴合并环绕在所述侧壁上，所述压板固定所述缺口处的所述水斗。
8.为了提高整体强度和牢固性，所述水斗包括第一水斗和第二水斗，固定在所述缺口处的水斗为第一水斗，其余水斗为第二水斗，所述第一水斗的t型键上设有方槽和方键，所述方槽位于所述t型键的横向键上，所述方键位于所述t型键的纵向键上，所述方槽配合连接所述压板上的方型键，所述方键配合连接所述t型槽上的方型槽，以限制所述水斗沿所述转盘径向滑移。
9.进一步的，所述方型槽位于所述缺口处的t型槽上，所述压板呈弯折状，所述方型键位于弯折的内角处。
10.优选的，所述水斗的t型键呈圆弧状，以贴合在所述t型槽内。
11.为了进一步加固所述水斗，所述转盘上均匀设有多个紧定螺栓，所述紧定螺栓紧固所述第二水斗。
12.进一步的，所述紧定螺栓顶在所述第二水斗的t型键底部的倒角处。
13.一种冲击式水轮机转轮结构的制造方法，包括以下步骤：步骤1、每个所述水斗采用模型热压工艺压膜成型，根部机加工成t型键；步骤2、加工出转盘与压板，所述转盘的外圈侧壁机加工得到t型槽和缺口；步骤3、将所述水斗逐个安装到所述t型槽上，并用紧定螺栓、压板锁紧固定。
14.进一步的，步骤1.1、对于所述缺口处的所述水斗的t型键上加工出方槽和方键，步骤2.1、所述压板上加工出方型键，所述缺口处的t型槽上加工出方型槽。
15.为了便于制造所述转盘与压板，所述转盘采用圆形板材机加工得到；所述压板采用环板机加工得到。
16.本发明具有以下有益效果：1、本发明中水斗的t型键和t型槽配合连接，t型槽整体受力使转盘均匀受力，应力不集中与某一段，且水斗紧密贴合两两摩擦，抵消部分离心力，减少转盘的受力大小，提高整体强度；同时水斗可以通过缺口快速安装在t型槽，相比于现有技术中每个水斗都需要去连接固定，本发明省去连接动作，只需要固定缺口处的水斗便能实现快速安装，提高安装效率的同时加强整体强度；2、本发明很好的解决了余热余压水循环冲击式水轮发电机设备及类似设备的转轮批量化生产问题，第一水斗和第二水斗整体结构相同，均能进行批量化生产加工，同类水斗之间具备普适性，能相互进行替换，本发明为转轮的生产制造节约了大量成本和时间；3、具备快速检修更换优点，任一水斗出现问题，只用更换损坏的水斗，不影响其余水斗的使用。
附图说明
17.图1为本发明冲击式水轮机转轮结构及制造方法实施例的示意图；图2为图1的全剖视图；图3为图2的局部放大示意图；图4为第一水斗的结构示意图；图5为图4中a-a的剖视图；图6为第二水斗的结构示意图；图7为图6中b-b的剖视图；图8为压板的结构示意图；图9为图8中c-c的剖视图；图10为第一水斗的安装结构示意图；图11为第一水斗的安装结构示意图；图12为第二水斗的安装结构示意图。
具体实施方式
18.下面通过具体实施方式进一步详细说明：1、说明书附图中的附图标记包括：水斗1、第一水斗101、第二水斗102、转盘2、t型槽3、方型槽301、缺口4、压板5、方型键501、t型键6、方槽601、方键602、横向键603、纵向键604、紧定螺栓7。
19.实施例1如图1-9所示，一种冲击式水轮机转轮结构，包括多个水斗1和转盘2，所述转盘2外圈的侧壁上环绕有一圈t型槽3，所述t型槽3的一侧设有4个缺口4，每个所述缺口4处均通过螺栓固定安装有压板5，所述缺口4将所述t型槽3分为4部分，所述水斗1底部设有t型键6，所述t型键6从所述缺口4嵌入进所述t型槽3内并在所述t型槽3内平移调节，最后安装所述缺口4处的所述水斗1，所述水斗1在所述t型槽3内两两紧密贴合环绕在所述侧壁上，所述压板5固定所述缺口4处的一个所述水斗1，所述压板5与缺口4配合连接后，所述t型槽3构成一个完整的环形，所述t型槽3靠近所述转盘2圆心的尺寸大，远离所述转盘2圆心的尺寸小，以扣住所述水斗1，防止其脱落又能使其在所述t型槽3内随意滑移调节以便于安装。
20.所述水斗1包括第一水斗101和第二水斗102，固定在所述缺口4处的水斗1为第一水斗101，其余水斗1为第二水斗102，所述第一水斗101的t型键6上设有方槽601和方键602，所述方槽601位于所述t型键6的横向键603上，所述方键602位于所述t型键6的纵向键604上，所述方槽601配合连接所述压板5上的方型键501，所述方键602配合连接所述t型槽3上的方型槽301，所述方型槽301位于所述缺口4处的t型槽3上，所述压板5呈弯折状，所述方型键501位于弯折的内角处，以限制所述水斗1沿所述转盘2径向滑移。
21.所述水斗1的t型键6呈圆弧状，所述t型键6以贴合在所述t型槽3内。
22.所述转盘2上均匀设有8个紧定螺栓7，所述t型槽3的每部分有2个所述紧定螺栓7，所述紧定螺栓7对所述t型槽3内的其中两个所述第二水斗102进行紧固，所述紧定螺栓7顶在所述第二水斗102的t型键6底部的倒角处。
23.一种冲击式水轮机转轮结构的制造方法，包括以下步骤：步骤1、每个第一水斗101和第二水斗102采用模型热压工艺压膜成型，所述第一水斗101和第二水斗102的工作面简单抛光打磨处理，所述第一水斗101和第二水斗102根部机加工成所述t型键6，所述第一水斗101上加工出方槽601和方键602；步骤2、转盘2采用圆形板材机加工制得；压板5采用环板机加工制得，所述转盘2的外圈侧壁机加工得到t型槽3和缺口4；所述压板5上加工出方型键501，所述缺口4处的t型槽3上加工出方型槽301；步骤3、如图10-12所示，箭头方向为所述第二水斗102和第一水斗101的安装方向，将所述第二水斗102从所述转盘2的缺口4处逐个安装到所述t型槽3上，并沿圆周方向旋转调节位置，直到所有第二水斗102安转完毕后，再将所述第一水斗101安装在所述缺口4处，扣上所述压板5，并用紧定螺栓7和螺栓对所述第二水斗102和第一水斗101进行固定，所述螺栓固定所述压板5，所述压板5上的方型键501与所述缺口4处的t型槽3上加工出方型槽301限制所述第一水斗101滑动，所述第一水斗101紧贴所述第二水斗102，两个相互作用共同加强整体结构。
24.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作
过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种冲击式水轮机转轮结构，包括多个水斗（1）和转盘（2），其特征在于，所述转盘（2）外圈的侧壁上设有一圈t型槽（3），所述t型槽（3）的一侧设有至少一个缺口（4），所述缺口（4）处可拆卸安装有压板（5），所述水斗（1）底部设有t型键（6），所述t型键（6）从所述缺口（4）嵌入所述t型槽（3）内并在所述t型槽（3）内平移调节，所述水斗（1）在所述t型槽（3）内两两紧密贴合并环绕在所述侧壁上，所述压板（5）固定所述缺口（4）处的所述水斗（1）。2.根据权利要求1所述的冲击式水轮机转轮结构，其特征在于：所述水斗（1）包括第一水斗（101）和第二水斗（102），固定在所述缺口（4）处的水斗（1）为第一水斗（101），其余水斗（1）为第二水斗（102），所述第一水斗（101）的t型键（6）上设有方槽（601）和方键（602），所述方槽（601）位于所述t型键（6）的横向键（603）上，所述方键（602）位于所述t型键（6）的纵向键（604）上，所述方槽（601）配合连接所述压板（5）上的方型键（501），所述方键（602）配合连接所述t型槽（3）上的方型槽（301），以限制所述水斗（1）沿所述转盘（2）径向滑移。3.根据权利要求2所述的冲击式水轮机转轮结构，其特征在于：所述方型槽（301）位于所述缺口（4）处的t型槽（3）上，所述压板（5）呈弯折状，所述方型键（501）位于弯折的内角处。4.根据权利要求1-3任一项所述的冲击式水轮机转轮结构，其特征在于：所述水斗（1）的t型键（6）呈圆弧状。5.根据权利要求4所述的冲击式水轮机转轮结构，其特征在于：所述转盘（2）上均匀设有多个紧定螺栓（7），所述紧定螺栓（7）紧固所述第二水斗（102）。6.根据权利要求5所述的冲击式水轮机转轮结构，其特征在于：所述紧定螺栓（7）顶在所述第二水斗（102）的t型键（6）底部的倒角处。7.一种冲击式水轮机转轮结构的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、每个所述水斗（1）采用模型热压工艺压膜成型，根部机加工成t型键（6）；步骤2、加工出转盘（2）与压板（5），所述转盘（2）的外圈侧壁机加工得到t型槽（3）和缺口（4）；步骤3、将所述水斗（1）逐个安装到所述t型槽（3）上，并用紧定螺栓（7）、压板（5）锁紧固定。8.根据权利要求7所述的冲击式水轮机转轮结构的制造方法，其特征在于：步骤1.1、对于所述缺口（4）处的所述水斗（1）的t型键（6）上加工出方槽（601）和方键（602）；步骤2.1、所述压板（5）上加工出方型键（501），所述缺口（4）处的t型槽（3）上加工出方型槽（301）。9.根据权利要求7和8中任一项所述的冲击式水轮机转轮结构的制造方法，其特征在于，所述转盘（2）采用圆形板材机加工得到；所述压板（5）采用环板机加工得到。

技术总结
本发明涉及冲击式水轮机技术领域，公开了一种冲击式水轮机转轮结构及制造方法，冲击式水轮机转轮结构包括多个水斗和转盘，转盘外圈的侧壁上设有一圈T型槽，T型槽的一侧设有至少一个缺口，缺口处可拆卸安装有压板，水斗底部设有T型键，T型键从缺口嵌入T型槽内并在T型槽内平移调节，水斗在T型槽内两两紧密贴合并环绕在侧壁上，压板固定缺口处的水斗。冲击式水轮机转轮结构的制造方法包括以下步骤：步骤1、每个水斗采用模型热压工艺压膜成型，根部机加工成T型键；步骤2、加工出转盘与压板，转盘上加工得到T型槽和缺口；步骤3、将水斗逐个安装固定。提高安装效率的同时加强整体强度，实现批量化生产。量化生产。量化生产。


技术研发人员：陈柱 赖吕海 罗定旗 程烈蓉 桂勇
受保护的技术使用者：重庆水轮机厂有限责任公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/6/28