CN103397970A - 水母式水轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水母式水轮机，包括安装成可围绕轴线旋转的转子，转子包括叶片、内圈和外圈；叶片设置于内圈和外圈之间，以便当叶片位于流动的水中时使转子围绕内圈所在轴线旋转，所述叶片上设置有叶片固定轴，叶片固定轴设置于内圈和外圈之间；叶片未固定部分为弹性调节区，弹性调节区根据水流对叶片冲击力不同而自动改变叶片未固定部分的角度。本发明采用的叶片在弹性和柔韧性作用下，自动改变叶片下部的角度，补偿冲击力的变化引起的不稳定。提高了水轮机的转速稳定性，从而保证了水轮发电机的电压、频率的稳定；为此，水轮发电机的适用流速范围更广，效率更高；通过叶片调节轴来调节叶片的最佳角度，使得角度的选择更方便。

Description

水母式水轮机
技术领域
本发明涉及一种轮机，特别涉及一种用于从水流中提取自然能的水轮机。
背景技术
现在有许多可用于从水流中提取能量的设备，一般地采用水轮机，每个水轮机具有两个或多个叶片，但是叶片的角度通常是固定不变的，在水流速度发生变化时，若需改变角度使水轮机实现最佳运转效果，须设置比较复杂庞大的辅助机构，方可实现叶片转动改变角度实现最佳运转效果。较大型的水轮发电机有足够的空间，安装转浆改变角度的辅助机构；其它小一点水轮发电机，根本就无足够的空间，安装转浆改变角度的辅助机构。因此，传统小型水轮机都是固定桨叶，在流速、冲击力变化的流水中，很难实现最优发电效果。
因此急需一种提高水轮机效率物美价廉的水轮机。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种提高水轮机效率物美价廉的水轮机。
本发明的目的是这样实现的：
本发明提供的水母式水轮机，包括安装成可围绕轴线旋转的转子，所述转子包括叶片、内圈和外圈；所述叶片设置于内圈和外圈之间，当叶片位于流动的水中时使转子围绕内圈所在轴线旋转，所述叶片上设置有叶片固定轴，所述叶片固定轴设置于内圈和外圈之间；所述叶片未固定部分为弹性调节区，所述弹性调节区根据水流对叶片冲击力不同而自动改变叶片未固定部分的角度。
进一步，所述叶片厚度从中上部轴线处，向上下部边缘呈渐薄流线形变化。
进一步，所述叶片呈椭圆状，横截面呈机翼形状。
进一步，还包括设置于外圈上的用于调节叶片角度的叶片调节轴。
本发明的优点在于：本发明采用在设置于内圈和外圈之间的叶片上的未固定部分增设弹性调节区，使得该弹性调节区可以根据水流对叶片冲击力不同而自动改变叶片未固定部分的角度。因此，在叶片的弹性和柔韧性作用下，自动改变叶片下部的角度，补偿冲击力的变化引起的不稳定。提高了水轮机的转速稳定性，从而保证了水轮发电机的电压、频率的稳定；为此，水轮发电机的适用流速范围更广，效率更高；通过叶片调节轴来调节叶片的最佳角度，使得角度的选择更方便。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明实施例提供的水母式水轮机的俯视图；
图2为本发明实施例提供的水母式水轮机的立体图；
图3为本发明实施例提供的水母式水轮机的主视图；
图4为本发明实施例提供的叶片的示意图；
图5为本发明实施例提供的叶片剖视图。
图中，叶片1、内圈2、外圈3、叶片上段4、叶片下段5、叶片固定轴6、无轴叶片7、有轴叶片8、机翼状剖切面9、叶片横轴线10。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
图1为本发明实施例提供的水母式水轮机的俯视图，图2为本发明实施例提供的水母式水轮机的立体图，图3为本发明实施例提供的水母式水轮机的主视图，图4为本发明实施例提供的叶片的示意图，图5为本发明实施例提供的叶片剖视图，如图所示：本发明提供的水母式水轮机，包括安装成可围绕轴线旋转的转子，所述转子包括叶片1、内圈2和外圈3；所述叶片1设置于内圈2和外圈3之间，以便当叶片1位于流动的水中时使转子围绕内圈所在轴线旋转，所述叶片1上设置有叶片固定轴6，所述叶片固定轴6设置于内圈2和外圈3之间；所述叶片以叶片固定轴6为分界线将叶片分为叶片上段4和叶片下段5，所述叶片上段4的长度大于叶片下段5的长度，所述叶片下段5的未固定部分为弹性调节区，所述弹性调节区根据水流对叶片冲击力不同而自动改变叶片未固定部分的角度。
所述叶片厚度从中上部轴线处，向上下部边缘呈渐薄流线形变化。所述叶片呈椭圆状，横截面呈机翼状剖切面9。还包括设置于外圈上的用于调节叶片角度的叶片调节轴，叶片调节轴沿叶片横轴线10设置。
本实施例中提供的水母式水轮机的叶片材料根据转速、负载、耐磨、耐腐蚀要求等因素选择具有适当强度、弹性、耐磨、耐蚀的金属、高分子材料或复合材料，乃至内置钢筋外包覆高分子材料；叶片根据常态水流速形成所需的水轮转速、转矩，确定最佳叶片角度，整个叶片呈光滑、圆润、流线的椭圆状。由于水流对若干有一定角度的叶片冲击，因流速变化，导致着力的变化；叶片弹性区因受力不同，在叶片的弹性和柔韧性作用下，自动改变叶片下部的角度，补偿流速、冲击力的变化引起的水轮机转速产生的大幅变化。提高了水轮机的转速稳定性，从而保证了水轮发电机的电压、频率的稳定；为此，水轮发电机的适用流速范围更广，效率更高。设置叶片调节轴的目的，是为调节选择确定最佳叶片角度更方便；角度确定后将其固定，或角度固定后，按无轴叶片7的形式批量加工，参见图4所示，在无轴叶片7上设置叶片固定轴6形成了有轴叶片8，整个叶片均朝同一个角度设置，在流水的冲击下，水轮绕轴心旋转时，叶片根据水流速的变化自然摆动。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.水母式水轮机，包括安装成可围绕轴线旋转的转子，其特征在于：所述转子包括叶片、内圈和外圈；所述叶片设置于内圈和外圈之间，当叶片位于流动的水中时使转子围绕内圈所在轴线旋转，所述叶片上设置有叶片固定轴，所述叶片固定轴设置于内圈和外圈之间；所述叶片未固定部分为弹性调节区，所述弹性调节区根据水流对叶片冲击力不同而自动改变叶片未固定部分的角度。
2.根据权利要求1所述的水母式水轮机，其特征在于：所述叶片厚度从中上部轴线处，向上下部边缘呈渐薄流线形变化。
3.根据权利要求1所述的水母式水轮机，其特征在于：所述叶片呈椭圆状，横截面呈机翼形状。
4.根据权利要求1所述的水母式水轮机，其特征在于：还包括设置于外圈上的用于调节叶片角度的叶片调节轴。
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