CN202441548U - 一种涡轮涡扇结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种涡轮涡扇结构。所述结构包括内叶片、外叶片、涡轮涡扇主体。所述内叶片扭曲螺旋焊接在涡轮涡扇主体的内壁；外叶片扭曲螺旋好几在涡轮涡扇的外壁，且所述内叶片和外叶片与水平面呈75°夹角。本涡轮涡扇充分利用风能运动，利用从中心到外围转速递增的涡流使流体风自动从涡流中心区吸入涡流中，利用涡流中心产生吸力，将送风机送来的风向上提升，促使驱动装置发电。

Description

一种涡轮涡扇结构

技术领域

本实用新型涉及风力发电机械设计及制造技术领域，特别涉及一种涡轮涡扇结构。 

背景技术

我国近些年来出现了大面积“拉闸限电”现象。造成电力供应紧张的原因既有经济快速增长，高耗能产业急速发展的因素，也有能源结构不合理，新能源、可再生能源开发不足方面的因素。中国目前的电力供应主要以水力发电和火力发电为主，一旦干旱严重或煤炭供应紧张，电力供应就会受到很大的影响。而风能作为一种重要的可再生能源，取之不尽、用之不竭，因而风力发电技术在国内外受到了极大的重视。 

由于自然风的速度和方向是随机变化的，风能具有不稳定的特性，因此风力发电存在功率调节、变速运行、对风调节和变浆距等问题。由于在地面上利用太阳能要受到大气层衰减的影响，还要受阴晴天、日出日落、地理位置等影响，因此太阳能的利用率较低，而且能量不平衡。 

目前，我国使用的风力发电机组多是由风轮、齿轮箱式增速器和发电机装配构成的机械驱动式风力发电机组，并三片叶浆整体配装在整个塔架顶端上，结构复杂，重量大，成本高，而在没有风的情况下还不能发电。 

大家都知道叶轮乃是风力发电的核心部分，以往的叶轮对风能的利用率不高，结构复杂，安装难度大，加工技术要求高，成本费用高。 

本申请的发明人在设计叶片时考虑到要有高效的接受风能的叶片，合理的安装角，科学的升阻比、尖速比和叶片扭曲。由于叶片直接迎风获得风能，本实用新型人还考虑到了叶片的合理结构，以使叶片能可靠地承担风力、叶片自重、离心力等给予叶片的各种弯矩、拉力，而且考虑到要求叶片重量轻、结构强度高、运行安全可靠、易于安装、维修方便、制造容易、制造成本和使用成本低。为此，本申请特提出有效的解决方案。 

实用新型内容

本实用新型目的在于，将一种涡轮涡扇结构奉献于世，并依法获得专利权。按照本实用新型的发电塔涡轮叶轮结构能够克服上述现有技术中的不足，简化现场施工工艺，降低安装难度和装配工时。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：涡轮涡扇结构包括内叶片、外叶片、涡轮涡扇主体。所述内叶片螺旋扭曲焊接在涡轮涡扇主体的内壁；外叶片螺旋扭曲焊接在涡轮涡扇的外壁，且所述内叶片和外叶片与水平面呈75°夹角；内外壁均匀的装有叶片，内外叶片与水平面呈一定的夹角，在2°-5°螺旋角之间扭曲地安装于主体壁上，且叶片的上下两端分别与主体的上下平面平齐。扭曲是为了使叶顶至叶根处扬程相等，避免涡流损失。因为当叶轮旋转时，由于沿半径方向的线速度不同，为了得到同样的扬程，沿半径方向叶片各截面的安装角不相等，愈接近外缘其安装角就愈小，因此，叶片呈扭曲状。本涡轮涡扇充分利用风能运动，利用从中心到外围转速递增的涡流使流体风自动从涡流中心区吸入涡流中，利用涡流中心产生吸力，将送风机送来的风向上提升，促使驱动装置发电。 

优选的是，所述涡轮涡扇为风力发电叶轮。本实用新型的涡轮涡扇不仅适于风向不同环境，也适于风力比较小的环境中，将更多的风能转换为机械能，进而转换为电能。 

优选的是，所述涡轮涡扇的主体为圆筒，该圆筒有一定的厚度，便于内外叶片的焊接。 

优选的是，所述涡轮涡扇的主体内外都装有叶片。外叶片将送风机抽送来的风汇集于涡轮涡扇的内部；内叶片将汇集风抽送到上空。 

优选的是，所述涡轮涡扇的叶片在2°-5°螺旋角之间扭曲地安装于主体壁上，总体呈螺旋上升趋势。 

优选的是，所述涡轮涡扇的叶片根据进入涡轮涡扇的气流量不同来定其数量，一般以内外比例为1:2。 

优选的是，所述涡轮涡扇的内外叶片配置不同，内外叶片的分布有相对的和错开的。保证了更有效的接受风能。 

优选的是，所述涡轮涡扇的叶片均匀分布。内叶片均匀地安装在主体内壁上，外叶片均匀地安装在主体外壁上。 

优选的是，所述内叶片和外叶片下端起始边均与水平面呈75°夹角。 

优选的是，所述涡轮涡扇的内外叶片与水平面呈75°-80°夹角，当涡轮涡扇发生转动时将送风机送来的风转变成像龙卷风一样一致的旋转上升的热气流，急速提升到上空。 

附图说明

下面将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述，其中： 

图1所示为按照本实用新型的涡轮涡扇结构的一优选实施例的立体示意图；

图2所示为图1一优选实施例的俯视图；

图3所示为图1一优选实施例的侧剖视图。

图中标注说明：外叶片401，主体402，内叶片403，主体内壁404，主体外壁405，主体上平面406，主体下平面407。 

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。 

参阅图1所示，本实用新型涡轮涡扇结构包括外叶片401，主体402，内叶片403。叶片主体包括：主体内壁404，主体外壁405，主体上平面406，主体下平面407。将9个外叶片401以焊接的连接方式倾斜固定连接在主体外壁405上，其与主体外壁405的垂直壁面成一定角度，例如是15°、20°或25°等。外叶片401连接到叶片外壁405的一端的对立端在水平方向不超过主体上平面406和主体下平面407。将18个内叶片403以焊接的连接方式倾斜固定连接在主体内壁404上，其与主体内壁404的垂直壁面成一定角度，例如是15度、20度或25度等。内叶片403连接到主体内壁404的一端的对立端在水平方向上也不超过主体上平面406和主体下平面407。如此倾斜成角度地设置内、外叶片403、401的好处在于，叶片的构型方向与流过叶片的风向大体相同，便于减少风能损失，从而提高涡轮叶片的效率。 

本实用新型中的外叶片401和内叶片403沿2°-5°螺旋扭曲角焊接在主体外壁405和主体内壁404上，当涡轮涡扇发生转动时将送风机送来的风转变成像龙卷风一样一致的旋转上升的热气流，急速提升到上空。 

参阅图2所示，本实用新型涡轮涡扇的叶片以内外比例为1:2均匀的分布在主体内壁404和主体外壁405上。本实用新型中，优选的是，内部有9个叶片，外部有18个叶片，由于内外叶片配置不同，所以它们的分布有相对的，有错开的。这样减少了风能的损失，保证了更多的风被提升到上空。叶片数量乃是该实用新型的最佳数量，当然我们也可以根据实践需要增加或减少叶片的数目，内叶片可以选择6片或7片或9片或10等，外叶片可以对应根据内叶片的增加而增加，内叶片的减少而减少。 

参阅图1和图2所示，本实用新型涡轮涡扇的叶片展平后为长方形。当然我们也不排除其他的形状叶片，如： 

倒宽卵形-长宽近相等，最宽处近上部的叶形（如玉兰）；

圆形-长宽近相等，最宽处近中部的叶形（如莲）；

宽卵形-长宽近相等，最宽处近下部的叶形（如马甲子）；

倒卵形-长约为宽的1．5～2倍，最宽处近上部的叶形（如栌兰）；

椭圆形-长约为宽的1．5～2倍，最宽处近中部的叶形（如大叶黄杨）；

卵形-长约为宽的1．5～2倍，最宽处近下部的叶形（如女贞）；

倒披针形-长约为宽的3～4倍，最宽处近上部的叶形（如鼠曲草）；

长椭圆形-长约为宽的3～4倍，最宽处近中部的叶形（如金丝梅）；

披针形-长约为宽的3～4倍，最宽处近下部的叶形（如柳）；

线形-长约为宽的5倍以上，最宽处近中部的叶形（如沿阶草）；

剑形-长约为宽的5倍以上，最宽处近下部的叶形（如石菖蒲），至于为其它形状的，尚有三角形、戟形、箭形、心形、肾形、菱形、匙形、镰形、偏斜形等。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。 

Claims (10)

1.涡轮涡扇结构，包括涡轮涡扇主体、内叶片、外叶片，涡轮涡扇的主体为壁厚为一定厚度的圆筒，其特征在于：内外壁均匀的装有叶片，内外叶片与水平面呈一定的夹角，在2°-5°螺旋角之间扭曲地安装于主体壁上，且叶片的上下两端分别与主体的上下平面平齐。

2.如权利要求1中的涡轮涡扇结构，其特征在于：所述叶片焊接在主体内外壁上。

3.如权利要求1或2的涡轮涡扇结构，其特征在于：所述叶片展平后为长方形。

4.如权利要求1或2的涡轮涡扇结构，其特征在于：内叶片和外叶片下端起始边均与水平面呈75°夹角。

5.如权利要求1或2的涡轮涡扇结构，其特征在于：内叶片为9个，外叶片为18个。

6.如权利要求3的涡轮涡扇结构，其特征在于：内叶片为9个，外叶片为18个。

7.如上述权利要求1或2的涡轮涡扇结构，其特征在于：叶片以内外比例为1:2焊接在主体壁上。

8.如上述权利要求5的涡轮涡扇结构，其特征在于：叶片以内外比例为1:2焊接在主体壁上。

9.如权利要求3中的涡轮涡扇结构，其特征在于：叶片以内外比例为1:2焊接在主体壁上。

10.如权利要求4中的涡轮涡扇结构，其特征在于：叶片以内外比例为1:2焊接在主体壁上。

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