一種渦流式動力機構的製作方法
2023-05-29 17:05:11
一種渦流式動力機構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種渦流式動力機構，整流圈、動力圈、主軸和支撐架，通過整流圈對風流或者水流等流體資源進行引導、整合、集聚動力，推動動力圈上的多個渦輪葉片繞軸運動，輸出動能，提高了流體能源利用效率。同時具有旋轉力矩大，噪音低等特點，兼具目前水平軸高轉速優勢和垂直軸的大力矩特性。尤其適用於風力、水力等流體能源發電、傳動等利用，對降低汙染、一次性能源消耗、提高綠色能源利用率等均有積極的作用。
【專利說明】一種渦流式動力機構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種渦流式動力機構，具體是涉及一種基於渦流發生器的動力機構。【背景技術】
[0002]隨著社會的經濟發展，電能已經成為人們日常生活和工作生產中必不可少的能源之一，目前的發電大多採用火力發電或水利發電，但火力發電會產生汙染，且建造火力發電站需要較高的建造成本；而隨著國家創建節能社會的要求，風能和水能等利用流體資源發電逐漸的被人們廣泛的利用。
[0003]目前的發電機主要有兩種，一種是水平軸的發電機，另一種是垂直軸的發電機，前者的發展時間較長，但是結構比較複雜，而且需要定向對風向或者水流方向工作，對自然界的能量利用效率約在百分之十五左右，對工作環境要求較為嚴格；垂直軸發電機旋轉軸與地面垂直，分為阻力型和升力型兩種，阻力型發電機啟動性能好，但發電效率低；升力型發電機發電效率高，但啟動性能差。在垂直軸發電機葉片與輪轂的連接技術中，也有只是為了減少空氣阻力和定位安裝方便而採用具有一定流線型的結構連接，其效果只是減小空氣阻力而不增加轉動力矩，因而發電效率仍然很低，發電量較小，效率低，無法滿足供電的要求。而且現有的垂直軸發電機的能量的利用率很低，一般的能量利用率僅在20%左右。即現有動力發電機構普遍存在流體動能利用率低，啟動流速高，葉片強度差，噪音大等缺點。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題在於現有技術中的流體動能利用率低，從而提供一種能提高流體能源利用率的渦流式動力機構。
[0005]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:
[0006]一種渦流式動力機構，包括整流圈、動力圈、主軸和支撐架，其特徵在於，所述整流圈包括多個流體導向整流葉片、整流葉片內固定架和整流葉片外固定架，所述多個流體導向整流葉片沿圓周方向均布的排列，安裝於所述整流葉片內固定架和所述整流風外固定架上，所述所有流體導向整流葉片圓弧方向一致，所述所有流體導向整流葉片傾角方向一致。
[0007]所述動力圈包括多個渦輪葉片、渦輪葉片內固定架和渦輪葉片外固定架，所述多個渦輪葉片沿圓周方向均布的排列安裝於所述渦輪葉片內固定架和所述渦輪葉片外固定架上，所述所有渦輪式葉片圓弧方向一致，所述所有渦輪葉片傾角方向一致，所述流體導向整流葉片與所述渦輪葉片的截面圓弧及傾角相對排列。
[0008]所述主軸固定於所述支撐架上，所述整流圈和所述動力圈均和所述主軸相對軸向和周向固定。
[0009]進一步地所述整流圈為渦流發生器，使流體流向由軸向轉為徑向。
[0010]進一步地所述主軸通過法蘭與所述整流圈固定連接。
[0011]進一步地所述主軸通過軸承與所述動力圈連接，所述動力圈可以在主軸上做旋轉運動。[0012]採用上述技術方案，本發明至少包括如下有益效果:
[0013]本發明所述的一種渦流式動力機構，通過對風流或者水流等流體資源進行引導、整合、集聚動力，推動多個渦輪葉片沿繞軸運動，輸出動能，提高了流體能源利用效率。同時具有旋轉力矩大，噪音低等特點，兼具目前水平軸高轉速優勢和垂直軸的大力矩特性。尤其適用於風力、水力等流體能源發電、傳動等利用，對降低汙染、一次性能源消耗、提高綠色能源利用率等均有積極的作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明所述的渦流式動力機構的結構圖。
[0015]其中:1.整流圈，2.動力圈，3.主軸，4.流體導向整流葉片，5.整流葉片內固定架，6.整流葉片外固定架，7.渦輪葉片，8.渦輪葉片內固定架，9.渦輪葉片外固定架，10.支撐架。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0017]如圖1所示，為符合本發明的一種渦流式動力機構，包括整流圈1、動力圈2、主軸3和支撐架10，所述整流圈I包括多個流體導向整流葉片4、整流葉片內固定架5和整流葉片外固定架6，所述多個流體導向整流葉片4沿圓周方向均布的排列，安裝於所述整流葉片內固定架5和所述整流風外固定架6上，所述所有流體導向整流葉片4圓弧方向一致，所述所有流體導向整流葉片4傾角方向一致。
[0018]所述動力圈2包括多個渦輪葉片7、渦輪葉片內固定架8和渦輪葉片外固定架9，所述多個渦輪葉片7沿圓周方向均布的排列安裝於所述渦輪葉片內固定架8和所述渦輪葉片外固定架9上，所述所有渦輪葉片7圓弧方向一致，所述所有渦輪葉片7傾角方向一致，所述流體導向整流葉片與所述渦輪葉片的截面圓弧及傾角相對排列。
[0019]所述主軸3固定於所述支撐架10上，所述整流圈I和所述動力圈2均和所述主軸3相對軸向和周向固定。圖1中為了可以清晰的表示出各個組件，未標示出所述整流圈I與所述主軸3的連接關係，請知悉。所述支撐架10用於固定所述主軸3，其選擇可以根據具體的應用環境進行具體的設計，由於所述支撐架10的設計不屬於本實施例的創新點所在，故此處不再贅述。
[0020]本發明的工作原理在於當風流或者水流等流體作用於所述整流圈I的流體導向整流葉片4時，經流體導向整流葉片4的傾斜引導、集中，使風流或者水流集中沿順時針或逆時針方向流動，使流體流向由軸向轉為徑向，產生渦流動力；由所述整流圈I產生的渦流動力，作用於所述動力圈2上的所述渦輪式葉片7時，渦流正對於所述渦輪式葉片7相對徑向受力面，推動多個所述渦輪式葉片7繞軸向旋轉，產生輸出動能。
[0021]所述流體導向整流葉片4通過所述整流葉片內固定架5和所述整流葉片外固定架6緊固，使得所述整流圈I的整體抗彎曲、阻擾性能好，相對於大流體能量，導流效果好，渦流形成一致性集中，有一定的穩定性和使用壽命。所述渦輪葉片7通過所述渦輪葉片內固定架8和所述渦輪葉片外固定架9緊固，所述動力圈2的整體抗彎曲、阻擾性能好，相對於大流體能量，不易折斷，推力均勻，旋轉效果好，由於葉尖包裹固定，沒有劃流效應，相對噪音小，有一定的穩定性和使用壽命。
[0022]優選地所述整流圈I為渦流發生器，使流體流向由軸向轉為徑向。通過結合具體的使用場景來合理的設置所述整流體導向流葉片4的傾角和所述渦輪葉片7的傾角的角度可以更大限度的獲取流體動能。由於上述所述整流體導向流葉片4的傾角和所述渦輪葉片7的傾角的角度設置為本領域技術人員的常規技術手段，故此處不在贅述。
[0023]優選地所述主軸3通過法蘭與所述整流圈I固定連接，所述主軸3通過軸承與所述動力圈2連接，所述動力圈可以在主軸上做旋轉運動。本領域技術人員應當知曉上述所述的所述主軸3與所述整流圈I和所述動力圈2的連接方式只是一種優選地實施方式，任何可以保證所述整流圈I和所述動力圈2均和所述主軸3相對軸向和周向固定，並且使得三者同軸的連接方式均在本實施例的保護範圍之內，由於所述連接方式的選擇為本領域技術人員的常規技術手段，故此處不再贅述。
[0024]本發明所述的一種渦流式動力機構，通過對風流或者水流等流體資源進行引導、整合、集聚動力，推動多個渦輪葉片繞軸運動，輸出動能，提高了流體能源利用效率。同時具有旋轉力矩大，噪音低等特點，兼具目前水平軸高轉速優勢和垂直軸的大力矩特性。尤其適用於風力、水力等流體能源發電、傳動等利用，對降低汙染、一次性能源消耗、提高綠色能源利用率等均有積極的作用。
[0025]以上對本發明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明創造的較佳實施例，不能被認為用於限定本發明創造的實施範圍。凡依本發明創造申請範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本發明的專利涵蓋範圍之內。
【權利要求】
1.一種渦流式動力機構，包括整流圈、動力圈、主軸和支撐架，其特徵在於，所述整流圈包括多個流體導向整流葉片、整流葉片內固定架和整流葉片外固定架，所述多個流體導向整流葉片沿圓周方向均布的排列，安裝於所述整流葉片內固定架和所述整流風外固定架上，所述所有流體導向整流葉片圓弧方向一致，所述所有流體導向整流葉片傾角方向一致； 所述動力圈包括多個渦輪葉片、渦輪葉片內固定架和渦輪葉片外固定架，所述多個渦輪葉片沿圓周方向均布的排列安裝於所述渦輪葉片內固定架和所述渦輪葉片外固定架上，所述所有渦輪葉片圓弧方向一致，所述所有渦輪葉片傾角方向一致，所述流體導向整流葉片與所述渦輪葉片的截面圓弧及傾角相對排列； 所述主軸固定於所述支撐架上，所述整流圈和所述動力圈均和所述主軸相對軸向和周向固定。
2.如權利要求1所述的渦流式動力機構，其特徵在於:所述整流圈為渦流發生器，使流體流向由軸向轉為徑向。
3.如權利要求2所述的渦流式動力機構，其特徵在於:所述主軸通過法蘭與所述整流圈固定連接。
4.如權利要求1-3任一所述的渦流式動力機構，其特徵在於:所述主軸通過軸承與所述動力圈連接，所述動力圈可以在主軸上做旋轉運動。
【文檔編號】F03B3/12GK103953497SQ201410216384
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月21日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】楊旭華 申請人:蘇州正典精密五金有限公司