本發(fā)明涉及水力發(fā)電設備領域，特別涉及一種高效率水輪機。

背景技術：

沖擊式水輪機是利用高壓噴射水流的動能做功的水輪機，高水頭水庫的水通過壓力管道引到水輪機，高壓水經過水輪機噴管成為高速射出的水流，沖向水輪機的水斗，使水輪機旋轉做功。沖擊式水輪機主要有三種形式，切擊式水輪機、斜擊式水輪機、雙擊式水輪機。

現(xiàn)有的沖擊式水輪機不能夠精確調節(jié)噴頭的角度和位置，使得轉輪的轉動效率大大地降低。其次，轉輪上的水斗在長期高壓水的噴射下容易發(fā)生彎折等現(xiàn)象，直接影響到發(fā)電效率。另外，立軸沖擊式水輪機中，沖擊過轉輪的水在下流時也具有一定能量，而現(xiàn)有的水輪機中并沒有加以利用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種高效率水輪機。

本發(fā)明解決問題所采用的技術方案是：一種高效率水輪機，包括從上往下依次連接的沖擊機構和貫流機構；

所述沖擊機構包括進水管、與進水管連通的布水管、第一轉輪室、位于第一轉輪室底部且與第一轉輪室連通的出水漏斗、位于第一轉輪室上方的第一發(fā)電組件、位于第一轉輪室內的第一轉輪組件、連接第一發(fā)電組件和第一轉輪組件的第一轉軸以及設置在第一轉輪室內且與布水管連通的噴射組件；

所述第一轉軸豎向設置，所述第一轉軸的一端與第一發(fā)電組件連接，所述第一轉軸的另一端伸入第一轉輪室內，所述第一轉輪組件套設在第一轉軸上，所述布水管為環(huán)形布水管，所述布水管設置在第一轉輪室的外周；

所述噴射組件包括第一氣缸、支座、第二轉軸、噴頭和電機，所述第一氣缸的輸出軸水平設置且朝向第一轉輪組件，所述噴頭通過支座與第一氣缸的輸出軸連接，所述噴頭通過豎向設置的第二轉軸與支座鉸接，所述電機驅動噴頭繞第二轉軸的軸線轉動；

所述貫流機構包括第二轉輪室、位于第二轉輪室內的發(fā)電倉和第二轉輪組件、位于發(fā)電倉內的第二發(fā)電組件、連接發(fā)電倉與第二轉輪室的支撐柱以及連接第二發(fā)電組件和第二轉輪組件的第三轉軸；

所述第二轉輪室的頂部與出水漏斗連通，所述第三轉軸豎向設置，所述第三轉軸的一端位于發(fā)電倉內且與第二發(fā)電組件連接，所述第三轉軸的另一端位于發(fā)電倉外，所述第二轉輪組件位于發(fā)電倉的外部，所述第二轉輪組件套設在第三轉軸上，所述第二轉輪組件位于發(fā)電倉的下方。

作為選優(yōu)，為了提高發(fā)電效率，所述噴射組件有若干個，各噴射組件在第一轉輪室的內壁上均勻分布。

作為優(yōu)選，為了提高穩(wěn)固度，所述支撐柱有若干個，各支撐柱在發(fā)電倉的外部均勻分布。

作為優(yōu)選，為了調節(jié)單位時間內進入第二轉輪室的水量，所述貫流機構還包括調節(jié)組件，所述調節(jié)組件包括第二氣缸和調節(jié)球，所述調節(jié)球位于第二轉輪室內，所述調節(jié)球位于發(fā)電倉的上方，所述第二氣缸位于發(fā)電倉的內部，所述第二氣缸的輸出軸伸出發(fā)電倉且與調節(jié)球的底部連接。

作為優(yōu)選，為了便于維護，所述發(fā)電倉內設有與外部連通的維護通道。

作為優(yōu)選，為了保護第二轉輪組件的同時提高貫流機構的發(fā)電效率，所述發(fā)電倉的底部設有固定導葉，所述固定導葉與第二轉輪組件同軸設置且位于第二轉輪組件的上方。

作為優(yōu)選，為了防止泥沙進入布水管，所述進水管與布水管的連通處設有濾網。

作為優(yōu)選，為了防止水斗長期被水流沖擊后發(fā)生彎折等現(xiàn)象，所述第一轉輪組件包括第一輪盤、第二輪盤以及均勻設置在第二輪盤周緣的若干個水斗，所述第一輪盤固定設置在第二輪盤的上端面，所述第一輪盤與第二輪盤同軸設置，所述第二輪盤套設在第一轉軸上，所述第一輪盤的下端面設有若干個凹槽，所述水斗的頂部位于凹槽內。

作為優(yōu)選，為了提高抗腐蝕性，所述發(fā)電倉的外壁設有熱鍍鋅層。

作為優(yōu)選，為了精確控制電機，所述電機為伺服電機。

本發(fā)明的有益效果是，該高效率水輪機設計巧妙，可行性高，沖擊機構中的噴射組件可以調節(jié)噴頭的位置和角度，大大地提高了水流對于第一轉輪組件的沖擊效率，第一轉輪組件特有的結構可以防止水斗長期被水沖擊后發(fā)生變形。貫流機構可以利用沖擊完水斗后下落的水進行第二輪發(fā)電。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的一種高效率水輪機的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種高效率水輪機的第一轉輪室的內部結構示意圖。

圖3是圖2的a部放大圖。

圖4是本發(fā)明的一種高效率水輪機的第一轉輪組件的結構示意圖。

圖5是本發(fā)明的一種高效率水輪機的第一輪盤的結構示意圖。

圖中：1.進水管，2.布水管，3.第一轉輪室，4.出水漏斗，5.第一發(fā)電組件，6.第一轉軸，7.第一氣缸，8.支座，9.第二轉軸，10.噴頭，11.電機，12.第二轉輪室，13.發(fā)電倉，14.第二發(fā)電組件，15.支撐柱，16.第三轉軸，17.第二氣缸，18.調節(jié)球，19.維護通道，20.固定導葉，21.濾網，22.第一輪盤，23.第二輪盤，24.水斗，25.凹槽，26.第二轉輪組件。

具體實施方式

現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。

如圖1-5所示，一種高效率水輪機，包括從上往下依次連接的沖擊機構和貫流機構；

所述沖擊機構包括進水管1、與進水管1連通的布水管2、第一轉輪室3、位于第一轉輪室3底部且與第一轉輪室3連通的出水漏斗4、位于第一轉輪室3上方的第一發(fā)電組件5、位于第一轉輪室3內的第一轉輪組件、連接第一發(fā)電組件5和第一轉輪組件的第一轉軸6以及設置在第一轉輪室3內且與布水管2連通的噴射組件；

所述第一轉軸6豎向設置，所述第一轉軸6的一端與第一發(fā)電組件5連接，所述第一轉軸6的另一端伸入第一轉輪室3內，所述第一轉輪組件套設在第一轉軸6上，所述布水管2為環(huán)形布水管，所述布水管2設置在第一轉輪室3的外周；

所述噴射組件包括第一氣缸7、支座8、第二轉軸9、噴頭10和電機11，所述第一氣缸7的輸出軸水平設置且朝向第一轉輪組件，所述噴頭10通過支座8與第一氣缸7的輸出軸連接，所述噴頭10通過豎向設置的第二轉軸9與支座8鉸接，所述電機11驅動噴頭10繞第二轉軸9的軸線轉動；

所述貫流機構包括第二轉輪室12、位于第二轉輪室12內的發(fā)電倉13和第二轉輪組件26、位于發(fā)電倉13內的第二發(fā)電組件14，連接發(fā)電倉13與第二轉輪室12的支撐柱15以及連接第二發(fā)電組件14和第二轉輪組件26的第三轉軸16；

所述第二轉輪室12的頂部與出水漏斗4連通，所述第三轉軸16豎向設置，所述第三轉軸16的一端位于發(fā)電倉13內且與第二發(fā)電組件14連接，所述第三轉軸16的另一端位于發(fā)電倉13外，所述第二轉輪組件26位于發(fā)電倉13的外部，所述第二轉輪組件26套設在第三轉軸16上，所述第二轉輪組件26位于發(fā)電倉13的下方。

作為選優(yōu)，為了提高發(fā)電效率，所述噴射組件有若干個，各噴射組件在第一轉輪室3的內壁上均勻分布。

作為優(yōu)選，為了提高穩(wěn)固度，所述支撐柱15有若干個，各支撐柱15在發(fā)電倉13的外部均勻分布。

作為優(yōu)選，為了調節(jié)單位時間內進入第二轉輪室的水量，所述貫流機構還包括調節(jié)組件，所述調節(jié)組件包括第二氣缸17和調節(jié)球18，所述調節(jié)球18位于第二轉輪室12內，所述調節(jié)球18位于發(fā)電倉13的上方，所述第二氣缸17位于發(fā)電倉13的內部，所述第二氣缸17的輸出軸伸出發(fā)電倉13且與調節(jié)球18的底部連接。

作為優(yōu)選，為了便于維護，所述發(fā)電倉13內設有與外部連通的維護通道19。

作為優(yōu)選，為了保護第二轉輪組件的同時提高貫流機構的發(fā)電效率，所述發(fā)電倉13的底部設有固定導葉20，所述固定導葉20與第二轉輪組件26同軸設置且位于第二轉輪組件26的上方。

作為優(yōu)選，為了防止泥沙進入布水管，所述進水管1與布水管2的連通處設有濾網21。

作為優(yōu)選，為了防止水斗長期被水流沖擊后發(fā)生彎折等現(xiàn)象，所述第一轉輪組件包括第一輪盤22、第二輪盤23以及均勻設置在第二輪盤23周緣的若干個水斗24，所述第一輪盤22固定設置在第二輪盤23的上端面，所述第一輪盤22與第二輪盤23同軸設置，所述第二輪盤23套設在第一轉軸6上，所述第一輪盤22的下端面設有若干個凹槽25，所述水斗24的頂部位于凹槽25內。

作為優(yōu)選，為了提高抗腐蝕性，所述發(fā)電倉13的外壁設有熱鍍鋅層。

作為優(yōu)選，為了精確控制電機，所述電機11為伺服電機。

該高效率水輪機的工作原理為：水從進水管1中進入布水管2，而后噴射組件10將布水管2中的水噴向第一轉輪組件中的第二輪盤23周緣上的水斗24，從而使第二輪盤23轉動，從而帶動第一轉軸6轉動，從而使第一發(fā)電組件5工作。其中噴射組件的工作原理為：第一氣缸7用于調節(jié)噴頭10與水斗24之間的距離，電機11用于調節(jié)噴頭10的噴射角度。當水沖擊完水斗后落入出水漏斗4而后進入第二轉輪室12，使第二轉輪室12中注滿水，構成一個貫流式水輪機模型，水流經第二轉輪組件26時驅動第二轉輪組件26轉到動，從而帶動第三轉軸16轉動，從而使第二發(fā)電組件工作。貫流機構中的調節(jié)組件用于調節(jié)單位時間內進入第二轉輪室12的水量。其原理為：設置在發(fā)電倉13內的第二氣缸17推動調節(jié)球18來控制調節(jié)球18與出水漏斗4出水口的距離，其中調節(jié)球18的直徑可略大于出水漏斗4的出水口口徑，調節(jié)球18可將出水漏斗4的出水口封閉。

與現(xiàn)有技術相比，該高效率水輪機設計巧妙，可行性高，沖擊機構中的噴射組件可以調節(jié)噴頭10的位置和角度，大大地提高了水流對于第一轉輪組件的沖擊效率，第一轉輪組件特有的結構可以防止水斗24長期被水沖擊后發(fā)生變形。貫流機構可以利用沖擊完水斗后下落的水進行第二輪發(fā)電。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。