專利名稱：一種葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體發(fā)動(dòng)機(jī)中的葉輪結(jié)構(gòu)，適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)、漫流水域的水力發(fā)電機(jī)、安裝于船舶上的葉輪裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中葉輪在流體中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉輪上的葉片在旋轉(zhuǎn)一周當(dāng)中，相對位置是不變的。葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)中非做功的半周，在流體的作用下，起到阻礙的作用，降低了功率傳遞效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提高葉輪功率傳遞效果。
本發(fā)明是一種葉輪，葉片架(1)靠近轉(zhuǎn)軸(4)的一端沿轉(zhuǎn)軸(4)的同一圓周上均勻分布地安裝在轉(zhuǎn)軸(4)上，其特征在于每個(gè)葉片(2)的一端均鉸接在相應(yīng)葉片架(1)上遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸(4)的端部上。
在每個(gè)葉片架(1)上，耳板(6)固定在葉片架(1)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸(4)的端部上，擋塊(3)固定在耳板(6)上，葉片翻轉(zhuǎn)軸(5)安裝在耳板(6)上的孔中，葉片(2)的一端固定在葉片翻轉(zhuǎn)軸(5)上。
本發(fā)明的有益之處為葉片可翻轉(zhuǎn)式安裝在動(dòng)力傳遞的轉(zhuǎn)軸上，葉輪置于流體中，在流體沖力的作用下，葉輪上與流體運(yùn)動(dòng)方向一致的半邊葉片組緊貼在葉片架上，阻止流體通過，起到推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。葉輪上與流體運(yùn)動(dòng)方向相反的半邊葉片組受流體沖力作用，在耳板上繞葉片轉(zhuǎn)軸發(fā)生翻轉(zhuǎn)，使葉片表面與流體流線平行，最大限度降低流體對葉輪的反轉(zhuǎn)作用力。這樣在葉輪受到連續(xù)的流體沖力作用時(shí)，葉輪開始連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，把流體的流動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)的機(jī)械能輸出。
本發(fā)明應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上時(shí)，葉輪轉(zhuǎn)軸垂直地面，不論風(fēng)向如何變化，葉輪轉(zhuǎn)向總是一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，在風(fēng)速相等的條件下，葉輪轉(zhuǎn)軸的輸出功率相等；當(dāng)該葉輪置于流動(dòng)的水中，可作為不定向小型水力發(fā)電機(jī)葉輪，如作為海洋航標(biāo)指示燈的發(fā)電機(jī)；當(dāng)該葉輪作為船舶葉輪，在整個(gè)置于水中工作時(shí)，可降低對水回帶所產(chǎn)生的阻力。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖，也是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，其中圖1(a)為主視圖；其中圖1(b)為俯視圖。
圖2是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，其中其中圖2(a)為主視圖；其中圖2(b)為俯視圖。
圖3是本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，其中其中圖3(a)為主視圖；其中圖3(b)為俯視圖。
圖4是本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，其中其中圖4(a)為主視圖；其中圖4(b)為俯視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。第一個(gè)實(shí)施例為單排單片葉輪結(jié)構(gòu)。單片是指在每個(gè)葉片架(4)上安裝了一片葉片(2)。單排是指在轉(zhuǎn)軸(4)的同一圓周上安裝了一排葉輪。
如圖1所示，葉片架(1)靠近轉(zhuǎn)軸(4)的一端沿轉(zhuǎn)軸(4)的同一圓周上均勻分布地安裝在轉(zhuǎn)軸(4)上，每個(gè)葉片(2)的一端均鉸接在相應(yīng)葉片架(1)上遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸(4)的端部上。葉輪由葉片架(1)、固定葉片轉(zhuǎn)軸的耳板(6)、限制葉片轉(zhuǎn)角的擋塊(3)、葉片(2)及葉片翻轉(zhuǎn)軸(5)組成，其中耳板(6)固定在葉片架(1)上，擋塊(3)固定在耳板(6)上，葉片翻轉(zhuǎn)軸(5)安裝在耳板(6)的孔中，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片(2)的一端固定在葉片翻轉(zhuǎn)軸(5)上。葉片翻轉(zhuǎn)軸(5)的軸心線平行于轉(zhuǎn)軸(4)的軸心線。
葉輪置于流體中，在流體沖力的作用下，葉輪上與流體運(yùn)動(dòng)方向一致的葉片(2)緊貼在葉片架(1)上，阻止流體通過，起到推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。葉輪上與流體運(yùn)動(dòng)方向相反的葉片(2)受流體沖力作用，在耳板(6)上繞葉片轉(zhuǎn)軸(5)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，使葉片(2)的表面與流體流線平行，最大限度降低流體對葉輪的反轉(zhuǎn)作用力。擋塊(3)用于限制葉片(2)的最大翻轉(zhuǎn)角，圖1(b)中箭頭(7)表示流體運(yùn)動(dòng)方向。在葉輪受到連續(xù)的流體沖力作用時(shí)，葉輪開始連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)軸(4)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，把流體的流動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)的機(jī)械能輸出。
圖2為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。第二個(gè)實(shí)施例為多排單片葉輪結(jié)構(gòu)。單片是指在每個(gè)葉片架(4)上安裝了一片葉片(2)。多排是指在轉(zhuǎn)軸(4)的不同圓周上各安裝了一排葉輪。
如圖2所示，在轉(zhuǎn)軸(4)上的不同圓周上安裝有(K1、K2、K3)三排葉輪。第二個(gè)實(shí)施例的單個(gè)葉片受力較小，在不加大葉片重量、提高剛性的前提下，可加大流體沖力的作用面積，提高輸出動(dòng)力。
圖3為本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。第三個(gè)實(shí)施例為單排多片葉輪結(jié)構(gòu)。多片是指在每個(gè)葉片架(4)上安裝了至少2片葉片(2)。單排是指在轉(zhuǎn)軸(4)的同一圓周上安裝了一排葉輪。
如圖3所示，在同一葉片架(1)上，沿轉(zhuǎn)軸(4)的徑向方向上至少安裝有2個(gè)耳板(6、6′)，在相應(yīng)耳板(6、6′)上分別安裝了擋塊(3、3′)，葉片翻轉(zhuǎn)軸(5、5′)分別安裝在相應(yīng)的耳板(6、6′)的孔中，葉片(2、2′)的一端分別固定在相應(yīng)的葉片翻轉(zhuǎn)軸(5、5′)上。
如圖3(b)所示，葉片(2、2′)安裝在葉片架(1)的同一側(cè)。
第三個(gè)實(shí)施例在加大了葉輪的有效作用半徑，提高輸出動(dòng)力的前提下，單個(gè)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，不影響葉片翻轉(zhuǎn)的靈敏度。
圖4為本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。第四個(gè)實(shí)施例為多排多片葉輪結(jié)構(gòu)。多片是指在每個(gè)葉片架(4)上安裝了至少2片葉片(2)。多排是指在轉(zhuǎn)軸(4)的不同圓周上各安裝了一排葉輪。
如圖4所示，在轉(zhuǎn)軸(4)上的不同圓周上至少安裝有2排葉輪，在同一葉片架(1)上，沿轉(zhuǎn)軸(4)的徑向方向上至少安裝有2個(gè)耳板(6、6′)，在相應(yīng)耳板(6、6′)上分別安裝了擋塊(3、3′)，葉片翻轉(zhuǎn)軸(5、5′)分別安裝在相應(yīng)的耳板(6、6′)的孔中，葉片(2、2′)的一端分別固定在相應(yīng)的葉片翻轉(zhuǎn)軸(5、5′)上。
第四個(gè)實(shí)施例在單個(gè)葉片受力較小、不加大葉片剛性及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的前提下，從軸向、徑向放大葉輪整體結(jié)構(gòu)尺寸，加大流體沖力對葉輪的作用面積，提高輸出動(dòng)力。
權(quán)利要求
1.一種葉輪，葉片架(1)靠近轉(zhuǎn)軸(4)的一端沿轉(zhuǎn)軸(4)的同一圓周上均勻分布地安裝在轉(zhuǎn)軸(4)上，其特征在于每個(gè)葉片(2)的一端均鉸接在相應(yīng)葉片架(1)上遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸(4)的端部上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其特征在于在每個(gè)葉片架(1)上，耳板(6)固定在葉片架(1)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸(4)的端部上，擋塊(3)固定在耳板(6)上，葉片翻轉(zhuǎn)軸(5)安裝在耳板(6)上的孔中，葉片(2)的一端固定在葉片翻轉(zhuǎn)軸(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的葉輪，其特征在于葉片翻轉(zhuǎn)軸(5)的軸心線平行于轉(zhuǎn)軸(4)的軸心線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的葉輪，其特征在于在轉(zhuǎn)軸(4)上的不同圓周上至少安裝有2排葉輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的葉輪，其特征在于在同一葉片架(1)上，沿轉(zhuǎn)軸(4)的徑向方向上至少安裝有2個(gè)耳板(6、6′)，在相應(yīng)耳板(6、6′)上分別安裝了擋塊(3、3′)，葉片翻轉(zhuǎn)軸(5、5′)分別安裝在相應(yīng)的耳板(6、6′)的孔中，葉片(2、2′)的一端分別固定在相應(yīng)的葉片翻轉(zhuǎn)軸(5、5′)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的葉輪，其特征在于葉片(2、2′)安裝在葉片架(1)的同一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、5所述的葉輪，其特征在于在轉(zhuǎn)軸(4)上的不同圓周上至少安裝有2排葉輪，在同一葉片架(1)上，沿轉(zhuǎn)軸(4)的徑向方向上至少安裝有2個(gè)耳板(6、6′)，在相應(yīng)耳板(6、6′)上分別安裝了擋塊(3、3′)，葉片翻轉(zhuǎn)軸(5、5′)分別安裝在相應(yīng)的耳板(6、6′)的孔中，葉片(2、2′)的一端分別固定在相應(yīng)的葉片翻轉(zhuǎn)軸(5、5′)上。
全文摘要
一種葉輪，其目的是提高葉輪功率傳遞效果，其葉片架(1)靠近轉(zhuǎn)軸(4)的一端沿轉(zhuǎn)軸(4)的同一圓周上均勻分布地安裝在轉(zhuǎn)軸(4)上，其特征在于每個(gè)葉片(2)的一端均鉸接在相應(yīng)葉片架(1)上遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸(4)的端部上。在每個(gè)葉片架(1)上，耳板(6)固定在葉片架(1)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸(4)的端部上，擋塊(3)固定在耳板(6)上，葉片翻轉(zhuǎn)軸(5)安裝在耳板(6)上的孔中，葉片(2)的一端固定在葉片翻轉(zhuǎn)軸(5)上。
文檔編號(hào)F03B1/00GK1865696SQ20051009632
公開日2006年11月22日 申請日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者劉本善, 趙學(xué) 申請人:蘭州理工大學(xué)