CN2470564Y - 一种水力、风力发电机叶轮 - Google Patents

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Abstract

一种水力、风力发电机叶轮,由转轴和若干叶轮横架组成,上下叶轮横架之间安装有若干立轴,立轴两端通过滚珠轴承和上下叶轮横架固接,立轴上装接有叶片,叶片可以在叶轮横架一边的180度范围内绕立轴自由转动。本实用新型不受流体流向的限制,具有效率高,起动流速低的优点,直接利用水面、水下和多种风力动能,结构简单,设计巧妙,安装方便,特别适合流速大于0.5M/S的江河,潮讯、海流,沟渠地区作发电或动力之用,更适用于多种环境的风力发电。

Description

一种水力、风力发电机叶轮
本实用新型涉及一种利用自然流体动力的发电机，尤其涉及发电机的叶轮。
现有技术中的水力发电设备，都需较大的水流落差，需建水库和大坝，技术复杂、投资巨大。而对于只有一定流速的普通但却是大量的江河水流资源及风力资源，未能充分利用起来，可谓是一种资料的浪费。虽也有人研究了利用普通江河水流和风力进行发电的发电机，但其叶轮的设计不尽合理，结构复杂，效率太低，尤其是都没有解决好最大限度利用来自不同方向的水力和风力的动力，并减少其阻力臂边的阻力，使自然力得到更充分的利用。
本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种能高效利用各方向风力或水力，阻力臂阻力小，起动流速低，结构简单，单机输出功率大的一种水力、风力发电机叶轮。
本实用新型的目的是通过以下方案实现的：
发电机叶轮由转轴和若干叶轮横架和叶片组成，上下叶轮横架之间安装有若干立轴，立轴两端通过滚珠轴承和上下叶轮横架固接，立轴上装接有叶片，叶片可以在叶轮横架一边的180度范围内绕立轴自由转动。
本实用新型与现有技术相比有以下优点。由于采用了设计在叶轮横架上的能在180度范围内自由转动的叶片，叶轮的动力臂和阻力臂能在任何位置获得最大的动力和最小的阻力，且不受流体流向的限制，因而具有效率高，起动流速低的优点。它可以多排串接，垂直或横向安装，直接利用水面和水下及风力动能。同时结构简单，设计巧妙，安装方便，特别适合流速大于0.5M/S的江河，海流，潮讯地区作发电或动力之用，同样的原理，也适用于沙漠、戈壁、草原、高山、海岛的风力发电，并具有减缓风速，减慢沙漠化进程和便于绿化的作用。
图1为本实用新型结构原理图。
图2为本实用新型的俯视图。
以下结合附图对实施例进行详细描述。
如图1、图2所示，本实用新型由转轴(1)，上叶轮横架(2)和下叶轮横架(3)以及叶片(6)等组成，叶轮横架可以视需要制成多个，由转轴(1)向四周均布伸出，上叶轮横架(2)和下叶轮横架(3)之间安装有若干立轴(4)，立轴(4)两端通过滚珠轴承(5)分别固定在上、下叶轮横架(2)、(3)之中，立轴(4)上装接上叶片(6)，叶片(6)的面积设计成稍大于窗口(6′)面积，使其只能在叶轮横架一边的180度范围内自由旋转，不会越过窗口(6′)另一边。叶片(6)的长宽尺寸，应使叶片(6)贴合在上下叶轮横架(2)、(3)平面时，各立轴(4)之间的窗口(6′)恰好能完全闭合。为增加叶轮横架(2)、(3)强度，各立轴(4)之间可视需要加装若干条与立轴(4)平等的护杆(4′)，或在叶轮横架(2)、(3)之间的外边缘焊接上一条金属杆(7)，圆环加强圈(8)固接到四周各金属杆(7)的中点上，使各叶轮横架组成一体，以加强整个叶轮的强度。
如图2所示，当流体自下而上冲向叶轮时，右边顺流叶轮横架上的叶片(6)的正向在流体的冲击下，单向关闭了各立轴(4)之间的窗口(6′)，叶轮横架获得流体的冲击动力，成为动力臂，并带动叶轮转动。当该叶轮横架转过近90度以后，叶轮横架开始与流体逆向转动，成为阻力臂。其叶片的背面受到流体的冲击，此时这种冲击力对于叶片(6)来说，已是反冲力，无法再使其与窗口(6′)保持闭合。因此，立轴(4)之间的窗口(6′)逐渐打开，直到转至180度时，窗口(6′)完全打开，使流体对逆向转动的叶轮横架几乎没有阻力，当叶轮横架转到180度和270度之间时，叶片(6)顺着流体的流向逐渐再度关闭。转过270度后，叶轮横架又开始顺流体的流向转动，叶片窗口(6′)完全闭合，在流体冲力作用下，重新成为动力臂。如此带动叶轮周而复始不停转动。这种设计，能使顺流转动一边的叶轮横架获得最大的动力，而使另一边逆流转动的叶轮横架阻力减至最小，故而能得到很高的效率，并且对来自各方面的流体，叶轮都能获得同一转向的转矩，设计巧妙。必要时，可在转轴1上串联安装上多层的叶轮，使受力面积增大以得到更大的转矩。

Claims (3)

1、一种水力、风力发电机叶轮，包括转轴(1)、上叶轮横架(2)和下叶轮横架(3)，其特征是上、下叶轮横架(2)、(3)之间安装有若干立轴(4)，立轴(4)两端和上、下叶轮横架(2)、(3)之间通过滚珠轴承(5)固接，立轴(4)上装接有叶片(6)，叶片(6)限制在叶轮横架一边的180度范围内绕立轴(4)自由转动。
2、如权利要求1所述的水力、风力发电机叶轮，其特征是叶轮的上下横架(2)、(3)的外边缘焊接有金属杆(7)，圆环加强圈(8)固定在各金属杆(7)的中点上。
3、如权利要求书1所述的水力、风力发电机叶轮，其特征是所述的各立轴(4)之间可视需要装若干条与立轴(4)平行的护杆(4′)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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