CN1865696A - 一种叶轮 - Google Patents
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Abstract
一种叶轮,其目的是提高叶轮功率传递效果,其叶片架(1)靠近转轴(4)的一端沿转轴(4)的同一圆周上均匀分布地安装在转轴(4)上,其特征在于每个叶片(2)的一端均铰接在相应叶片架(1)上远离转轴(4)的端部上。在每个叶片架(1)上,耳板(6)固定在叶片架(1)远离转轴(4)的端部上,挡块(3)固定在耳板(6)上,叶片翻转轴(5)安装在耳板(6)上的孔中,叶片(2)的一端固定在叶片翻转轴(5)上。
Description
技术领域
本发明涉及流体发动机中的叶轮结构,适用于风力发电机、漫流水域的水力发电机、安装于船舶上的叶轮装置。
背景技术
现有技术中叶轮在流体中转动时,叶轮上的叶片在旋转一周当中,相对位置是不变的。叶轮转动中非做功的半周,在流体的作用下,起到阻碍的作用,降低了功率传递效果。
发明内容
本发明的目的是提高叶轮功率传递效果。
本发明是一种叶轮,叶片架(1)靠近转轴(4)的一端沿转轴(4)的同一圆周上均匀分布地安装在转轴(4)上,其特征在于每个叶片(2)的一端均铰接在相应叶片架(1)上远离转轴(4)的端部上。
在每个叶片架(1)上,耳板(6)固定在叶片架(1)远离转轴(4)的端部上,挡块(3)固定在耳板(6)上,叶片翻转轴(5)安装在耳板(6)上的孔中,叶片(2)的一端固定在叶片翻转轴(5)上。
本发明的有益之处为:
叶片可翻转式安装在动力传递的转轴上,叶轮置于流体中,在流体冲力的作用下,叶轮上与流体运动方向一致的半边叶片组紧贴在叶片架上,阻止流体通过,起到推动叶轮转动的作用。叶轮上与流体运动方向相反的半边叶片组受流体冲力作用,在耳板上绕叶片转轴发生翻转,使叶片表面与流体流线平行,最大限度降低流体对叶轮的反转作用力。这样在叶轮受到连续的流体冲力作用时,叶轮开始连续转动,同时带动叶轮转轴一起转动,把流体的流动动能转变为旋转的机械能输出。
本发明应用在风力发电机上时,叶轮转轴垂直地面,不论风向如何变化,叶轮转向总是一个方向旋转,在风速相等的条件下,叶轮转轴的输出功率相等;当该叶轮置于流动的水中,可作为不定向小型水力发电机叶轮,如作为海洋航标指示灯的发电机;当该叶轮作为船舶叶轮,在整个置于水中工作时,可降低对水回带所产生的阻力。
附图说明
图1是本发明的结构图,也是本发明第一个实施例的结构图,其中图1(a)为主视图;其中图1(b)为俯视图。
图2是本发明第二个实施例的结构图,其中其中图2(a)为主视图;其中图2(b)为俯视图。
图3是本发明第三个实施例的结构图,其中其中图3(a)为主视图;其中图3(b)为俯视图。
图4是本发明第四个实施例的结构图,其中其中图4(a)为主视图;其中图4(b)为俯视图。
具体实施方式
图1为本发明第一个实施例的结构图。第一个实施例为单排单片叶轮结构。单片是指在每个叶片架(4)上安装了一片叶片(2)。单排是指在转轴(4)的同一圆周上安装了一排叶轮。
如图1所示,叶片架(1)靠近转轴(4)的一端沿转轴(4)的同一圆周上均匀分布地安装在转轴(4)上,每个叶片(2)的一端均铰接在相应叶片架(1)上远离转轴(4)的端部上。叶轮由叶片架(1)、固定叶片转轴的耳板(6)、限制叶片转角的挡块(3)、叶片(2)及叶片翻转轴(5)组成,其中耳板(6)固定在叶片架(1)上,挡块(3)固定在耳板(6)上,叶片翻转轴(5)安装在耳板(6)的孔中,可自由转动,叶片(2)的一端固定在叶片翻转轴(5)上。叶片翻转轴(5)的轴心线平行于转轴(4)的轴心线。
叶轮置于流体中,在流体冲力的作用下,叶轮上与流体运动方向一致的叶片(2)紧贴在叶片架(1)上,阻止流体通过,起到推动叶轮转动的作用。叶轮上与流体运动方向相反的叶片(2)受流体冲力作用,在耳板(6)上绕叶片转轴(5)发生翻转,使叶片(2)的表面与流体流线平行,最大限度降低流体对叶轮的反转作用力。挡块(3)用于限制叶片(2)的最大翻转角,图1(b)中箭头(7)表示流体运动方向。在叶轮受到连续的流体冲力作用时,叶轮开始连续转动,同时带动叶轮转轴(4)一起转动,把流体的流动动能转变为旋转的机械能输出。
图2为本发明第二个实施例的结构图。第二个实施例为多排单片叶轮结构。单片是指在每个叶片架(4)上安装了一片叶片(2)。多排是指在转轴(4)的不同圆周上各安装了一排叶轮。
如图2所示,在转轴(4)上的不同圆周上安装有(K1、K2、K3)三排叶轮。第二个实施例的单个叶片受力较小,在不加大叶片重量、提高刚性的前提下,可加大流体冲力的作用面积,提高输出动力。
图3为本发明第三个实施例的结构图。第三个实施例为单排多片叶轮结构。多片是指在每个叶片架(4)上安装了至少2片叶片(2)。单排是指在转轴(4)的同一圆周上安装了一排叶轮。
如图3所示,在同一叶片架(1)上,沿转轴(4)的径向方向上至少安装有2个耳板(6、6′),在相应耳板(6、6′)上分别安装了挡块(3、3′),叶片翻转轴(5、5′)分别安装在相应的耳板(6、6′)的孔中,叶片(2、2′)的一端分别固定在相应的叶片翻转轴(5、5′)上。
如图3(b)所示,叶片(2、2′)安装在叶片架(1)的同一侧。
第三个实施例在加大了叶轮的有效作用半径,提高输出动力的前提下,单个叶片的转动惯量较小,不影响叶片翻转的灵敏度。
图4为本发明第四个实施例的结构图。第四个实施例为多排多片叶轮结构。多片是指在每个叶片架(4)上安装了至少2片叶片(2)。多排是指在转轴(4)的不同圆周上各安装了一排叶轮。
如图4所示,在转轴(4)上的不同圆周上至少安装有2排叶轮,在同一叶片架(1)上,沿转轴(4)的径向方向上至少安装有2个耳板(6、6′),在相应耳板(6、6′)上分别安装了挡块(3、3′),叶片翻转轴(5、5′)分别安装在相应的耳板(6、6′)的孔中,叶片(2、2′)的一端分别固定在相应的叶片翻转轴(5、5′)上。
第四个实施例在单个叶片受力较小、不加大叶片刚性及转动惯量的前提下,从轴向、径向放大叶轮整体结构尺寸,加大流体冲力对叶轮的作用面积,提高输出动力。
Claims (7)
1、一种叶轮,叶片架(1)靠近转轴(4)的一端沿转轴(4)的同一圆周上均匀分布地安装在转轴(4)上,其特征在于每个叶片(2)的一端均铰接在相应叶片架(1)上远离转轴(4)的端部上。
2、根据权利要求1所述的叶轮,其特征在于在每个叶片架(1)上,耳板(6)固定在叶片架(1)远离转轴(4)的端部上,挡块(3)固定在耳板(6)上,叶片翻转轴(5)安装在耳板(6)上的孔中,叶片(2)的一端固定在叶片翻转轴(5)上。
3、根据权利要求1、2所述的叶轮,其特征在于叶片翻转轴(5)的轴心线平行于转轴(4)的轴心线。
4、根据权利要求1、2所述的叶轮,其特征在于在转轴(4)上的不同圆周上至少安装有2排叶轮。
5、根据权利要求1、2所述的叶轮,其特征在于在同一叶片架(1)上,沿转轴(4)的径向方向上至少安装有2个耳板(6、6′),在相应耳板(6、6′)上分别安装了挡块(3、3′),叶片翻转轴(5、5′)分别安装在相应的耳板(6、6′)的孔中,叶片(2、2′)的一端分别固定在相应的叶片翻转轴(5、5′)上。
6、根据权利要求5所述的叶轮,其特征在于叶片(2、2′)安装在叶片架(1)的同一侧。
7、根据权利要求1、5所述的叶轮,其特征在于在转轴(4)上的不同圆周上至少安装有2排叶轮,在同一叶片架(1)上,沿转轴(4)的径向方向上至少安装有2个耳板(6、6′),在相应耳板(6、6′)上分别安装了挡块(3、3′),叶片翻转轴(5、5′)分别安装在相应的耳板(6、6′)的孔中,叶片(2、2′)的一端分别固定在相应的叶片翻转轴(5、5′)上。
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CN1865696A true CN1865696A (zh) | 2006-11-22 |
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Cited By (2)
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CN106401852A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-02-15 | 梁庆昌 | 一种海浪发电设备 |
CN109681378A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-26 | 黄亚辉 | 风轮装置及垂直轴风力发电机 |
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2005
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Cited By (3)
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