一種高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機，包括第一定子機構(gòu)、第二定子機構(gòu)、第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)、第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)和轉(zhuǎn)輪機構(gòu)，轉(zhuǎn)輪機構(gòu)包括一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩、第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩和固定外罩通過密封軸承連接構(gòu)成封閉的環(huán)形空腔，在第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩和第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩內(nèi)側(cè)安裝有第一轉(zhuǎn)葉輪和第二轉(zhuǎn)葉輪，第一定子機構(gòu)和第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)成對安裝在環(huán)形空腔內(nèi)的上部，第二定子機構(gòu)和第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)成對安裝在環(huán)形空腔內(nèi)的下部；本發(fā)明所述高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機勵磁效率高，壽命長，建設成本與生產(chǎn)管理成本較低，水能轉(zhuǎn)化效率高。
【專利說明】
一種高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及水電設備領域，尤其涉及一種高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]水輪發(fā)電裝置按工作原理可分為沖擊式水輪機和反擊式水輪機兩大類。沖擊式水輪機的轉(zhuǎn)輪受到水流的沖擊而旋轉(zhuǎn)，工作過程中水流的壓力不變，主要是動能的轉(zhuǎn)換;反擊式水輪機的轉(zhuǎn)輪在水中受到水流的反作用力而旋轉(zhuǎn)，工作過程中水流的壓力能和動能均有改變，但主要是壓力能的轉(zhuǎn)換。
[0003]沖擊式水輪機，由于其工作輪僅部分過水，部分水斗受力，故該類水輪機所需流量較小，比較適合小流量高水頭的發(fā)電場所。沖擊式水輪機，按水流的流向可分為切擊式(又稱水斗式)和斜擊式兩類，在等徑水輪條件下，切擊式的受力力臂相對斜擊式較大，但運行水輪轉(zhuǎn)速相對較小。
[0004]反擊式水輪機可分為混流式、軸流式、斜流式和貫流式。在混流式水輪機中，水流徑向進入導葉機構(gòu)，軸向流出轉(zhuǎn)輪;在軸流式水輪機中，水流徑向進入導葉，軸向進入和流出轉(zhuǎn)輪;在斜流式水輪機中，水流徑向進入導葉而以傾斜于主軸某一角度的方向流進轉(zhuǎn)輪，或以傾斜于主軸的方向流進導葉和轉(zhuǎn)輪;在貫流式水輪機中，水流沿軸向流進導葉和轉(zhuǎn)輪。軸流式、貫流式和斜流式水輪機按其結(jié)構(gòu)還可分為定槳式和轉(zhuǎn)槳式。定槳式的轉(zhuǎn)輪葉片是固定的;轉(zhuǎn)槳式的轉(zhuǎn)輪葉片可以在運行中繞葉片軸轉(zhuǎn)動，以適應水頭和負荷的變化。當前使用較為廣泛的主要是軸流式和混流式水輪機。
[0005]現(xiàn)有的水輪機普遍所存在的問題是:I)水輪機的葉輪與發(fā)電機和勵磁電機需通過較長的傳動軸傳動，而一般情況下，為了便于傳動軸的安裝更換，傳動軸連接處會采用法蘭連接，同時為了維持傳動軸穩(wěn)定轉(zhuǎn)動，避免偏心轉(zhuǎn)動，會在轉(zhuǎn)軸的連接處以及中部設置多個軸承，軸承的增多會加大轉(zhuǎn)動過程中的摩擦耗能，軸承容易因摩擦升溫燒壞，且較長傳動軸出現(xiàn)偏心轉(zhuǎn)動時，容易導致對發(fā)電機造成損壞;2)現(xiàn)有水輪發(fā)電裝置的發(fā)電機和勵磁機在工作中會產(chǎn)生大量的廢熱(主要由導線中強電流產(chǎn)熱、及軸承轉(zhuǎn)動摩擦產(chǎn)熱)，需要安裝專用的散熱、冷卻系統(tǒng)，當散熱、冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，容易導致機芯、軸承燒壞，而且即使在冷卻系統(tǒng)正常工作下，由于定子和轉(zhuǎn)子呈內(nèi)、外層分布，位于內(nèi)層的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的廢熱需通過定子與轉(zhuǎn)子的隔空間隙層傳導到外界，隔空間隙層的導熱速率小，內(nèi)層轉(zhuǎn)子與外層定子存在較大的溫差，內(nèi)層轉(zhuǎn)子容易燒毀;3)現(xiàn)有水輪機，由于在水流能量利用上存在較大的水流動能余留和摩擦產(chǎn)熱損耗，水流能量的利用率相對較低，現(xiàn)階段，軸流式水輪機的較高穩(wěn)定效率僅為90%;4)現(xiàn)有的每組水輪發(fā)電機均是針對不同地形的定制機，造成原材料、組件、線材和零部件不能夠通用，不能夠批量生產(chǎn);5)由于水輪發(fā)電機中的定子、轉(zhuǎn)子、凸極、傳動軸等部件需要承受較高的溫度或較大的受力，其定子、轉(zhuǎn)子、凸極、傳動軸等部件對材料強度要求高。
[0006]上述因素給電站的建設造成了較大的投入成本與生產(chǎn)管理成本，且電站生產(chǎn)產(chǎn)能相對較低，部分小型可利用水能資源被浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為:I)現(xiàn)有水輪發(fā)電裝置中傳動軸和軸承由于受力較大、摩擦產(chǎn)溫較高，其損耗較大;2)現(xiàn)有水輪發(fā)電裝置的發(fā)電機和勵磁機在工作中會產(chǎn)生大量的廢熱，需要安裝專用的冷卻系統(tǒng)，且其冷卻系統(tǒng)的冷卻效果欠佳，容易燒毀機芯;3)現(xiàn)有水輪機的較高穩(wěn)定效率僅在90%左右;4)現(xiàn)有的水輪發(fā)電機均是針對不同地形的定制機，體積存在較大差異，不能夠批量生產(chǎn);5)水輪發(fā)電機中的定子、轉(zhuǎn)子、凸極、傳動軸等部件對材料強度要求高。
[0008]為解決其技術(shù)問題本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機，包括第一定子機構(gòu)、第二定子機構(gòu)、第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)、第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)、轉(zhuǎn)輪機構(gòu)、尾水管、導葉機構(gòu)和進水蝸殼，轉(zhuǎn)輪機構(gòu)中部通水，進水蝸殼、導葉機構(gòu)、轉(zhuǎn)輪機構(gòu)和尾水管依次構(gòu)成密封的水流通道；
其特征在于:轉(zhuǎn)輪機構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)葉輪、第二轉(zhuǎn)葉輪、第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩、第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩和固定外罩，第一轉(zhuǎn)葉輪和第二轉(zhuǎn)葉輪中空通水，第一轉(zhuǎn)葉輪的下環(huán)外圓周固定連接在第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩的內(nèi)圓周上，第二轉(zhuǎn)葉輪的外圓周固定連接在第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩的內(nèi)圓周，第一轉(zhuǎn)葉輪的葉片軸向角與第二轉(zhuǎn)葉輪的葉片軸向角相反，第一轉(zhuǎn)葉輪與第二轉(zhuǎn)葉輪的轉(zhuǎn)動方向相反，第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩與第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩同軸上、下分布，固定外罩位于第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩和第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩的徑向外側(cè)，第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩、第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩與固定外罩通過密封軸承連接構(gòu)成封閉的環(huán)形空腔，第一定子機構(gòu)與第二定子機構(gòu)同軸上下并列安裝在環(huán)形空腔內(nèi)的固定外罩徑向外側(cè)，第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)與第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)同軸上下并列，分別配對于第一定子機構(gòu)和第二定子機構(gòu)，并分別安裝在環(huán)形空腔內(nèi)的第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩和第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩徑向內(nèi)側(cè)；
所述第一定子機構(gòu)包括第一發(fā)電機電樞繞組和第一勵磁機電樞繞組同軸上、下并列環(huán)形分布，第二定子機構(gòu)包括第二發(fā)電機電樞繞組和第二勵磁機電樞繞組同軸上、下并列環(huán)形分布；
第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)包括第一發(fā)電機勵磁繞組和第一勵磁機勵磁繞組同軸上、下并列環(huán)形分布，第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)包括第二發(fā)電機勵磁繞組和第二勵磁機勵磁繞組同軸上、下并列環(huán)形分布。
[0009]作為進一步說明，所述第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩與固定外罩的連接間隙處設置有第一導電刷，第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩與固定外罩的連接間隙處設置有第二導電刷，第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)和第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)分別通過第一導電刷和第二導電刷導電連接外界。
[0010]作為進一步優(yōu)化，為了減小尾水管與第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩的摩擦，同時提高其密封性，所述第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩與尾水管間均設置有陶瓷密封軸承。
[0011]作為進一步優(yōu)化，為了具有更好的防水性能，所述密封軸承或陶瓷密封軸承的外側(cè)設置有相互配合的折形離心甩水邊環(huán)，折形離心甩水邊環(huán)的間隙口沿徑向朝外。
[0012]作為進一步優(yōu)化，為了更好的增強折形離心甩水邊環(huán)的甩水效果和耐磨性，所述折形離心甩水邊環(huán)內(nèi)還安裝有樹脂耐磨環(huán)。
[0013]作為進一步優(yōu)化，為了實現(xiàn)對定子機構(gòu)和轉(zhuǎn)子機構(gòu)的實時動態(tài)監(jiān)測，所述固定外罩內(nèi)還安裝有紅外測溫器。
[0014]基于上述技術(shù)方案的說明，所述高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機做功過程為:水流從進水蝸殼進入，經(jīng)導葉機構(gòu)導向，流入第一轉(zhuǎn)葉輪，第一轉(zhuǎn)葉輪受水壓反擊發(fā)生轉(zhuǎn)動，水流以一定速度從第一轉(zhuǎn)葉輪流出后，進入第二轉(zhuǎn)葉輪，帶動第二轉(zhuǎn)葉輪，第一轉(zhuǎn)葉輪與第二轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)向相反，并分別帶動第一發(fā)電機勵磁繞組和第二發(fā)電機勵磁繞組轉(zhuǎn)動，分別磁感切割第一發(fā)電機電樞繞組和第二發(fā)電機電樞繞組，實現(xiàn)雙電樞發(fā)電；該種做功過程，其水流的自旋渦流動能小，水能轉(zhuǎn)化率高。
[0015]工作原理:該發(fā)明所述高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機，工作時，水流經(jīng)過導葉機構(gòu)的引導與控制，流入轉(zhuǎn)輪機構(gòu)，轉(zhuǎn)輪機構(gòu)中第一轉(zhuǎn)葉輪和第二轉(zhuǎn)葉輪在水流壓力的驅(qū)動下分別帶動第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩和第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩轉(zhuǎn)動，第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩和第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩并分別帶動第一勵磁機勵磁繞組和第二勵磁機勵磁繞組的轉(zhuǎn)動，分別切割第一勵磁機電樞繞組和第二勵磁機電樞繞組線圈，第一勵磁機電樞繞組和第二勵磁機電樞繞組產(chǎn)生交流電輸入到外界整流設備整流，整流后分別通過第一導電刷和第二導電刷導電輸入到第一發(fā)電機勵磁繞組和第二發(fā)電機勵磁繞組，分別產(chǎn)生用于切割第一發(fā)電機電樞繞組和第二發(fā)電機電樞繞組的磁場，并使第一發(fā)電機電樞繞組和第二發(fā)電機電樞繞組輸出磁感電流。
[0016]有益效果:本發(fā)明所述的高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機，相對于現(xiàn)有水輪發(fā)電裝置，由于第一定子機構(gòu)、第二定子機構(gòu)、第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)和第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)直接安裝在轉(zhuǎn)輪機構(gòu)的環(huán)形空腔內(nèi)，發(fā)電工作過程產(chǎn)生的廢熱可直接通過第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩、第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩與固定外罩散熱到水流中，有效的省去了專門的冷確散熱系統(tǒng);且第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)和第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)的廢熱可直接通過第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩和第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩導熱到外界，相對于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)模式，其熱量傳導無需通過轉(zhuǎn)子與定子間的隔空層，相比現(xiàn)有的發(fā)電機散熱系統(tǒng)，具有更好的散熱效果，能有效避免燒毀機芯的問題，增長設備的使用壽命。
[0017]同時，由于第一轉(zhuǎn)葉輪與第二轉(zhuǎn)葉輪的方向相反，其水流經(jīng)過轉(zhuǎn)輪機構(gòu)后的余留動能可大大降低，水能轉(zhuǎn)化率可達96%，相比傳統(tǒng)的單轉(zhuǎn)輪混流式水輪機，效率可提高7%。
[0018]此外，由于轉(zhuǎn)輪機構(gòu)與第一定子機構(gòu)、第二定子機構(gòu)、第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)、第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)與轉(zhuǎn)輪機構(gòu)的一體化，動力傳動無需通過傳動軸部件傳動，能有效的避免傳動軸偏心問題和軸承摩擦耗能問題，大大簡化了水輪發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)和材料，較大程度地縮小了設備體積;本設備在電站建設的諸多狀況下均可整體使用，較大地增強了設備的通用性，減少了電站建設成本與生產(chǎn)管理成本。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明方案一的垂直剖視視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明方案一中A-A水平剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明方案一中B-B水平剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明方案二的垂直剖視視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明方案二中折形離心甩水邊環(huán)結(jié)構(gòu)放大示意圖；
圖6為本發(fā)明方案三中折形離心甩水邊環(huán)結(jié)構(gòu)放大示意圖；
圖7為本發(fā)明方案四的垂直橫向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:I為第一定子機構(gòu)、11為第一發(fā)電機電樞繞組、12為第一勵磁機電樞繞組、2為第二定子機構(gòu)、21為第二發(fā)電機電樞繞組、22為第二勵磁機電樞繞組、3為第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)、31第一發(fā)電機勵磁繞組、32第一勵磁機勵磁繞組、4為第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)、41為第二發(fā)電機勵磁繞組、42為第二勵磁機勵磁繞組、5為轉(zhuǎn)輪機構(gòu)、51為第一轉(zhuǎn)葉輪、52為第二轉(zhuǎn)葉輪、53為第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩、54為第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩、55為固定外罩、56為密封軸承、57為環(huán)形空腔、58為第一導電刷、59為第二導電刷、511為陶瓷密封軸承、512為折形離心甩水邊環(huán)、513為樹脂耐磨環(huán)、514為紅外測溫器、6為尾水管、7為導葉機構(gòu)、8為進水蝸殼。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述;顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021]方案一(如圖1、圖2和圖3所示):一種高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機，包括第一定子機構(gòu)1、第二定子機構(gòu)2、第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)3、第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)4、轉(zhuǎn)輪機構(gòu)5、尾水管6、導葉機構(gòu)7和進水蝸殼8，轉(zhuǎn)輪機構(gòu)5中部通水，進水蝸殼8、導葉機構(gòu)7、轉(zhuǎn)輪機構(gòu)5和尾水管6依次構(gòu)成密封的水流通道;轉(zhuǎn)輪機構(gòu)5包括第一轉(zhuǎn)葉輪51、第二轉(zhuǎn)葉輪52、第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩53、第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩54和固定外罩55，第一轉(zhuǎn)葉輪51的下環(huán)外圓周固定連接在第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩53的內(nèi)圓周上，第二轉(zhuǎn)葉輪52的外圓周固定連接在第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩54的內(nèi)圓周，第一轉(zhuǎn)葉輪51的葉片軸向角與第二轉(zhuǎn)葉輪52的葉片軸向角相反，第一轉(zhuǎn)葉輪51與第二轉(zhuǎn)葉輪52的轉(zhuǎn)動方向相反，第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩53與第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩54同軸上、下分布，固定外罩55位于第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩53和第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩54的徑向外側(cè)，第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩53、第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩54與固定外罩55通過密封軸承56連接構(gòu)成封閉的環(huán)形空腔57，第一定子機構(gòu)I與第二定子機構(gòu)2同軸上下并列安裝在環(huán)形空腔57內(nèi)的固定外罩55徑向外側(cè)，第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)3與第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)4同軸上下并列，分別配對于第一定子機構(gòu)I和第二定子機構(gòu)2，并分別安裝在環(huán)形空腔57內(nèi)的第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩53和第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩54徑向內(nèi)側(cè)。
[0022]作為上述實施方式的進一步具體說明，所述第一定子機構(gòu)I包括第一發(fā)電機電樞繞組11和第一勵磁機電樞繞組12同軸上、下并列環(huán)形分布，第二定子機構(gòu)2包括第二發(fā)電機電樞繞組21和第二勵磁機電樞繞組22同軸上、下并列環(huán)形分布;第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)3包括第一發(fā)電機勵磁繞組31和第一勵磁機勵磁繞組32同軸上、下并列環(huán)形分布，第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)4包括第二發(fā)電機勵磁繞組41和第二勵磁機勵磁繞組42同軸上、下并列環(huán)形分布;第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩53與固定外罩55的連接間隙處設置有第一導電刷58，第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩54與固定外罩55的連接間隙處設置有第二導電刷59，第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)3和第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)4分別通過第一導電刷58和第二導電刷59導電連接外界。
[0023]作為進一步優(yōu)化，為了減小尾水管6和導葉機構(gòu)7與第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩53、第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩54的摩擦，同時提高其密封性，所述導葉機構(gòu)7與第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩53間、以及第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩54與尾水管6間均設置有陶瓷密封軸承511。
[0024]基于上述方案實施方式的說明，所述高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機做功過程為:水流從進水蝸殼進入，經(jīng)導葉機構(gòu)導向，流入第一轉(zhuǎn)葉輪，第一轉(zhuǎn)葉輪受水壓反擊發(fā)生轉(zhuǎn)動，水流以一定速度從第一轉(zhuǎn)葉輪流出后，進入第二轉(zhuǎn)葉輪52，帶動第二轉(zhuǎn)葉輪52，第一轉(zhuǎn)葉輪51與第二轉(zhuǎn)葉輪52轉(zhuǎn)向相反，并分別帶動第一發(fā)電機勵磁繞組31和第二發(fā)電機勵磁繞組41轉(zhuǎn)動，分別磁感切割第一發(fā)電機電樞繞組11和第二發(fā)電機電樞繞組21，實現(xiàn)雙電樞發(fā)電；該種做功過程，其水流的自旋渦流動能小，水能轉(zhuǎn)化率高。
[0025]通過上述實施方案，所述高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機的水能轉(zhuǎn)化效率可達96%，相比傳統(tǒng)混流式水輪發(fā)電裝置，效率可提高7%。
[0026]方案二(如圖4和圖5所示):與方案一不同之處在于:為了具有更好的防水性能，所述陶瓷密封軸承511外側(cè)設置有相互配合的折形離心甩水邊環(huán)512，折形離心甩水邊環(huán)512的間隙口沿徑向朝外。
[0027]方案三(如圖6所示):為了更好的增強折形離心甩水邊環(huán)512的甩水效果和耐磨性，所述折形離心甩水邊環(huán)512內(nèi)還安裝有樹脂耐磨環(huán)513。
[0028]方案四(如圖7所示):為了實現(xiàn)對定子機構(gòu)I和轉(zhuǎn)子機構(gòu)2的實時動態(tài)監(jiān)測，所述固定外罩55內(nèi)還安裝有紅外測溫器514。
[0029]最后應說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機，包括第一定子機構(gòu)(I)、第二定子機構(gòu)(2)、第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)(3)、第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)(4)、轉(zhuǎn)輪機構(gòu)(5)、尾水管(6)、導葉機構(gòu)(7)和進水蝸殼(8)，轉(zhuǎn)輪機構(gòu)(5)中部通水，進水蝸殼(8)、導葉機構(gòu)(7)、轉(zhuǎn)輪機構(gòu)(5)和尾水管(6)依次構(gòu)成密封的水流通道，其特征在于:轉(zhuǎn)輪機構(gòu)(5)包括第一轉(zhuǎn)葉輪(51)、第二轉(zhuǎn)葉輪(52)、第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(53)、第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(54)和固定外罩(55)，第一轉(zhuǎn)葉輪(51)的下環(huán)外圓周固定連接在第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(53)的內(nèi)圓周上，第二轉(zhuǎn)葉輪(52)的外圓周固定連接在第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(54)的內(nèi)圓周，第一轉(zhuǎn)葉輪(51)的葉片軸向角與第二轉(zhuǎn)葉輪(52)的葉片軸向角相反，第一轉(zhuǎn)葉輪(51)與第二轉(zhuǎn)葉輪(52)的轉(zhuǎn)動方向相反，第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(53)與第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(54)同軸上、下分布，固定外罩(55)位于第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(53)和第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(54)的徑向外側(cè)，第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(53)、第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(54)與固定外罩(55)通過密封軸承(56)連接構(gòu)成封閉的環(huán)形空腔(57)，第一定子機構(gòu)(I)與第二定子機構(gòu)(2)同軸上下并列安裝在環(huán)形空腔(57)內(nèi)的固定外罩(55)徑向外側(cè)，第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)(3)與第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)(4)同軸上下并列，分別配對于第一定子機構(gòu)(I)和第二定子機構(gòu)(2)，并分別安裝在環(huán)形空腔(57)內(nèi)的第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(53)和第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(54)徑向內(nèi)側(cè)，所述第一定子機構(gòu)(I)包括第一發(fā)電機電樞繞組(11)和第一勵磁機電樞繞組(12)同軸上、下并列環(huán)形分布，第二定子機構(gòu)(2)包括第二發(fā)電機電樞繞組(21)和第二勵磁機電樞繞組(22)同軸上、下并列環(huán)形分布，第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)(3)包括第一發(fā)電機勵磁繞組(31)和第一勵磁機勵磁繞組(32)同軸上、下并列環(huán)形分布，第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)(4)包括第二發(fā)電機勵磁繞組(41)和第二勵磁機勵磁繞組(42)同軸上、下并列環(huán)形分布。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機，其特征在于;所述第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(53)與固定外罩(55)的連接間隙處設置有第一導電刷(58)，第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(54)與固定外罩(55)的連接間隙處設置有第二導電刷(59)，第一轉(zhuǎn)子機構(gòu)(3)和第二轉(zhuǎn)子機構(gòu)(4)分別通過第一導電刷(58)和第二導電刷(59)導電連接外界。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機，其特征在于:所述導葉機構(gòu)(7)與第一旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(53)間、以及第二旋轉(zhuǎn)內(nèi)罩(54)與尾水管(6)間均設置有陶瓷密封軸承(511)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機，其特征在于:所述陶瓷密封軸承(511)外側(cè)設置有相互配合的折形離心甩水邊環(huán)(512)，折形離心甩水邊環(huán)(512)的間隙口沿徑向朝外。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機，其特征在于:所述折形離心甩水邊環(huán)(512)內(nèi)還安裝有樹脂耐磨環(huán)(513)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效多階中通混流式一體化水輪發(fā)電機，其特征在于:所述固定外罩(55)內(nèi)還安裝有紅外測溫器(514)。
【文檔編號】F03B3/02GK106050523SQ201610468639
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月25日
【發(fā)明人】郭遠軍
【申請人】郭遠軍