流體葉輪裝置的製作方法

2023-09-23 00:39:30 4

專利名稱：流體葉輪裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及動力裝置領域，尤其是涉及流體動力學的裝置。
背景技術：
目前獲得流體動力的葉輪，都是在傳動軸周圍分布著固定的葉片，葉片受 流體的衝擊而轉動，因葉片具備一定的弧度和傾斜度，葉片正面形成凹陷，葉 片反面形成凸起，使葉片正反兩面受力造成差異，正面受到全部力的推動作用， 反面有相當多的力被分解掉，只有一部分起推動作用，當傳動軸兩側相對應的 葉片對準流體方向時， 一側的葉片受到接觸流體的全部推力，另一側葉片受到 接觸流體部分推力，正面受力葉片在兩葉片推力差的作用下轉動而獲得動能， 因此未能獲得充分的能量轉換，造成很大的能量流失。在目前能源緊缺的情況 下，如何儘量減少能量流失，是本實用新型要解決的問題。
發明內容
本實用新型的目的為提供一種結構簡單，葉片正面受力，反面不受力，消除 葉片反面推力，使葉片正面推力最大限度地轉換為葉輪轉動動力的流體葉輪裝置。
實現上述目的的技術方案如下
流體葉輪裝置具有傳動軸和多個葉片，在傳動軸上裝有多個均勻分布的四 邊形葉片安裝框架，安裝框架的一個邊即為傳動軸，對應邊為側軸，連接傳動 軸與側軸的框架兩個連接臂分別垂直連接測軸兩端到對應的傳動軸部分，側軸 與葉片的一邊直接或間接地連接，側軸為葉片的轉動軸，與此邊相對的葉片的
另一邊與傳動軸軸面間隙性活動接觸，葉片的高度小於安裝框架兩連接臂之間 的垂直距離，葉片的寬度小於側軸與傳動軸兩軸的同側軸面之間的垂直距離， 大於側軸與傳動軸兩軸的相向軸面的垂直距離，所有葉片與連接的側軸和傳動 軸三者的對應位置是相同的，工作時全部葉片與傳動軸軸面接觸的位置依次按 順時針或逆時針的方向進行。
葉片安裝框架與側軸的連接方式一種是葉片安裝框架的兩個連接臂與側軸 兩端固定連接，另一種連接方式是葉片安裝框架的兩個連接臂與側軸兩端活動 連接。
葉片與側軸的連接方式可以是固定連接也可以是活動連接。
葉片安裝框架的兩個連接臂與傳動軸的連接可以是固定連接，也可以是活 動連接。
葉片安裝框架的兩個連接臂採用條狀結構，也可以採用片狀結構。 葉片安裝框架可以在傳動軸同一高度圍繞軸面均勻安裝多個葉片安裝框
架，在一個加寬的安裝框架中依次安裝多個葉片；也可以在傳動軸不同高度安 裝多個葉片安裝框架，也可以在傳動軸不同高度圍繞傳動軸面均勻地安裝多個 葉片安裝框架。
作用原理
當本實用新型裝置處於流體中時，在傳動軸一邊的葉片A正面面向流動方 向，葉片A受流體作用，葉片與傳動軸接觸，此時葉片A就被傳動軸擋住，液 流通道關閉，液流的作用力全部變為對葉片的推力，在傳動軸另一邊的葉片B 反面面向流動方向，葉片B離開傳動軸而打開，葉片B位置與液流的方向平行， 葉片幾乎不受液流推力的作用，所以正面面向液流的葉片A所受到的推力幾乎
全部轉變成推動葉輪轉動的動力。當葉片A轉動到液流方向一致時，葉片A被 液流推動而全部打開，葉片B則與傳動軸接觸，液流通道關閉，葉片B的位置 也與流動方向一致，此刻兩個葉片不受流體作用，葉輪靠慣性繼續轉動，葉片B 逐漸受液體推動，直到其葉面正面垂直面向液流，即轉動了 180° ，承受液流全 部作用力，葉片A仍然全部打開，液流通道暢通，葉片A幾乎不受液流推力作 用，此時葉輪在葉片B的推動下轉動，葉片A與葉片B的作用剛好相反。當葉 輪再轉過180°時候，葉片A與葉片B的位置就回到我們開始敘述的位置，如此 周而復始的轉動。
本實用新型的有益效果
因為葉片採用了活動裝配，傳動軸一邊的葉片受力時，對應的另一邊葉片 幾乎不受力，液流的推力幾乎能全部轉換為葉輪轉動的動力，大大減少了能量 的流失，在不增加設備條件下，顯著地增加了葉輪的動力，增加了能源的產生。
本實用新型還具有結構簡單、成本低、操作方便的有益效果。

圖1為本實用新型流體葉輪裝置原型的結構示意圖。
圖2為本實用新型流體葉輪裝置的葉片、葉片安裝框架和傳動軸之間的不 同連接方式示意圖。
M為框架連接臂與傳動軸固定連接，葉片與側軸活動連接，框架連接臂與 側軸固定連接。
N為框架連接臂與傳動軸活動連接，葉片與側軸活動連接，框架連接臂與 側軸固定連接。
O為框架連接臂與傳動軸固定連接，葉片與側軸固定連接，框架連接臂與
側軸活動連接。
P為框架連接臂與傳動軸活動連接,，葉片與側軸固定連接，框架連接臂與側 軸活動連接。
圖3葉輪轉動時葉片所處的不同狀態i 、 n、 in、 iv、 v、 vi的示意圖 圖4為多個葉片安裝框架沿著傳動軸軸向分布的結構示意圖 圖5為多個葉片安裝框架沿著傳動軸徑向分布和圍繞傳動軸軸面均勻分布 的俯視結構示意圖。
圖中1為傳動軸，2為側軸，3為葉片，4為葉片安裝框架連接臂，5為傳 動輪，6為支撐座，7為側軸套筒，8為傳動軸套筒，9為支撐柱。
具體實施方式
現結合下述實施例對本實用新型方案作進一步說明。 實施例1
在傳動軸沿軸向分布三個葉片安裝框架，第一安裝框架與第二安裝框架夾 角為120°，與第三安裝框架夾角為240。，安裝框架中，在傳動軸兩側各對應安 裝一個葉片，框架連接臂為條狀結構，框架連接臂與傳動軸和側軸直接固定連接， 葉片與套在側軸上的套筒連接，所以葉片與側軸為間接的活動連接。
實施例2
在傳動軸的同一高度安裝二個加寬的葉片安裝框架，框架間的夾角為90°， 在每個框架中在傳動軸兩側各依次安裝二個葉片，即內葉片和外葉片，外葉片 一邊與側軸固定連接，另一邊與傳動軸平行的第一支撐柱接觸，內葉片一邊固 定在第一支撐柱上，另一邊與傳動軸平行的第二支撐柱接觸，所以第一支撐柱
是內葉片的轉動軸又是外葉片的阻擋柱。框架連接臂與裝在傳動軸上的套筒連 接，則框架連接臂與傳動軸為間接活動連接，框架連接臂與裝在側軸上的套筒 連接，則框架連接臂與側軸也為間接活動連接，葉片與側軸固定連接，框架連 接臂為圓片狀結構。
實施例3
在傳動軸的兩個高度分別安裝兩層葉片安裝框架，每層安裝二個葉片安裝 框架，框架間的角度為90°，第一層框架與第二層框架在垂直投影上相鄰框架的 夾角為45°，在上層，每個框架中在傳動軸兩側各依次安裝二個葉片，在下層每 各框架中在傳動軸兩側各依次安裝三個葉片，每個框架的結構與框架中葉片的 安裝方法與實施例2相同的。
權利要求1.流體葉輪裝置，具有傳動軸和多個葉片，其特徵為在傳動軸上裝有多個均勻分布的四邊形葉片安裝框架，安裝框架的一個邊即為傳動軸，對應邊為側軸，連接傳動軸與側軸的框架兩個連接臂分別垂直連接側軸兩端到對應的傳動軸部分，側軸與葉片的一邊直接或間接地連接，側軸為葉片的轉動軸，與此邊相對的葉片的另一邊與傳動軸軸面間隙性活動接觸，葉片的高度小於安裝框架兩連接臂之間的垂直距離，葉片的寬度小於側軸與傳動軸兩軸的同側軸面之間的垂直距離，大於側軸與傳動軸兩軸的相向軸面的垂直距離，所有葉片與連接的側軸和傳動軸三者的對應位置是相同的，工作時全部葉片與傳動軸軸面接觸的位置依次按順時針或逆時針的方向進行。
2. 根據權利要求1所述的流體葉輪裝置，其特徵為葉片安裝框架的兩個連 接臂與側軸兩端為固定連接，也可以為活動連接。
3. 根據權利要求1所述的流體葉輪裝置，其特徵為葉片安裝框架的兩個連 接臂與傳動軸的連接可以是固定連接，也可以是活動連接。
4. 根據權利要求1所述的流體葉輪裝置，其特徵為葉片與側軸為固定連接， 也可以為活動連接。
5. 根據權利要求1或2或3或4所述的流體葉輪裝置，其特徵為葉片安裝 框架兩個連接臂採用條狀結構，也可以採用片狀結構。
6. 根據權利要求1或2或3或4所述的流體葉輪裝置，其特徵為葉片安裝 框架的配置方式，可以在傳動軸同一高度圍繞軸面均勻安裝有多個葉片安裝框 架。
7. 根據權利要求1或2或3或4所述的流體葉輪裝置，其特徵為在傳動軸 不同高度安裝多個葉片安裝框架。
8. 根據權利要求1或2或3或4所述的流體葉輪裝置，其特徵為在傳動軸 不同高度圍繞軸面均勻安裝多個葉片安裝框架。
9. 根據權利要求1或2或3或4所述的流體葉輪裝置，其特徵為在加寬的 葉片框架內依次安裝多個葉片。
專利摘要本實用新型為流體葉輪裝置，涉及流體動力學的裝置，在現有的葉輪裝置中，葉片與傳動軸是固定的，葉片所受液體的推力中，只有一部分推力能轉化為葉輪的轉動能量，如何減少能量的流失是本實用新型的目的，本實用新型改變了葉片固定在傳動軸上的傳統結構，採用葉片安裝框架結構，框架的一邊即側軸安裝葉片，傳動軸為安裝框架的另一邊，框架另外兩邊為連接臂，葉片的寬度大於側軸與傳動軸兩軸的相向軸面的垂直距離，在葉片繞側軸轉動，當轉動到傳動軸旁邊時會受到傳動軸的阻擋，因此葉片與傳動軸接觸而不能轉動，葉片與傳動軸為間隙性接觸，此時葉片承受全部的流體推力，與此對應的在傳動軸另一側的葉片則被流體推力推開，成為流體的通道，此葉片幾乎不受推力，這樣大大減少了能量的流失，本實用新型具有結構簡單、成本低、操作方便的有益效果。
文檔編號F03B17/06GK201013528SQ20062016651
公開日2008年1月30日 申請日期2006年12月6日 優先權日2006年12月6日
發明者萬春雷 申請人:萬春雷