多葉片水輪的製造方法

2023-05-09 12:35:51 2

多葉片水輪的製造方法
【專利摘要】一種多葉片水輪機包括至少兩個環形輪盤、中心軸、輻條和多個葉片；中心軸設置於所述環形輪盤的中心，所述中心軸的軸線方向垂直於所述環形輪盤的徑向方向；輻條設置於環形輪盤和中心軸之間，且所述輻條沿環形輪盤的徑向方向設置；多個葉片，環繞設於環形輪盤上；葉片數量為17-27片。在一定的工況下，葉輪水輪機的效率和葉片的數量成正比的關係，葉片數量增多大大的提高工作效率。實用數據表明，採用該葉輪水輪機的發電裝置效率是傳統垂直軸發電裝置效率的1.4—1.5倍；另外利用空心主軸自身浮力，減少了葉輪水輪機和軸承的摩擦力，有效提高了工作效率；適合往復水流，且具有各種流速下的自啟動能力。
【專利說明】多葉片水輪機

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種多葉片水輪機。

【背景技術】
[0002] 現有技術的潮流水輪機，主要借鑑了風能發電的技術，分為兩個類型：一類是水平 軸水輪機的葉輪為三葉片或兩葉片的，一般沒有巨大的導流罩，但效率普遍低下；一類是借 鑑垂直軸的風力發電葉輪，該水輪機葉輪的葉片數基本是三到五個葉片，也有十多個葉片 的水輪機葉輪，基本上是個傳統雙擊式葉輪，效率比水平軸的三葉片水輪機葉輪稍微高一 些，但要加上龐大的導流罩。
[0003] 現今能源日益短缺，溫室效應日益嚴重，能源日益必須低碳化，所以風能，海洋能 (包含潮汐能、潮流能、海浪能、洋流能）等清潔能源是未來能源的發展方向。但現在這些清 潔能源的發電設備，除了風能利用比較成熟外，海洋能的利用還都是在起步階段，沒有通用 和成熟的設備，設備不能大規模化，效率低下，仍沒有達到完全令人滿意的水平。


【發明內容】

[0004] 本發明針對現有技術的不足，提供了一種高效率的多葉片水輪機。
[0005] 為實現上述目的，本發明可採取下述技術方案：一種多葉片水輪機包括至少 兩個環形輪盤、中心軸、輻條和多個葉片；中心軸設置於所述環形輪盤的中心，所述中心軸 的軸線方向垂直於所述環形輪盤的徑向方向；輻條設置於環形輪盤和中心軸之間，且所述 輻條沿環形輪盤的徑向方向設置；多個葉片，環繞設於環形輪盤上；葉片數量為17-27片； 所述葉片為弧形，所有葉片弧長的總和為環形輪盤外徑圓周長的〇. 85-2倍之間，葉片中點 到兩個端點的線段夾角構成葉片夾角，所述葉片夾角在100-170度之間；葉片的最大弦長 線與過葉片外端點的環形輪盤半徑線的夾角為葉片安裝角，所述葉片安裝角在10-35度之 間。
[0006] 作為優選，所述中心軸為空心軸。
[0007] 作為優選，所述水輪機還包括兩個蓋板，所述兩個蓋板分別設置於所述兩個環形 輪盤背對所述葉片的一側。
[0008] 本發明的有益效果在於：在一定的工況下，葉輪水輪機的效率和葉片的數量成正 比的關係，葉片數量增多大大的提高工作效率。實用數據表明，採用該葉輪水輪機的發電裝 置效率是傳統垂直軸發電裝置效率的1. 4一 1. 5倍；另外利用空心主軸自身浮力，減少了葉 輪水輪機和軸承的摩擦力，有效提高了工作效率；適合往復水流，且具有各種流速下的自啟 動能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本發明的葉輪水輪機主視圖。
[0010] 圖2為本發明的葉輪水輪機俯視圖。
[0011] 圖3為本發明的葉片夾角結構示意圖。
[0012] 圖4為本發明的葉片安裝角結構示意圖。

【具體實施方式】
[0013] 為了使本【技術領域】的人員更好的理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的 附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是 本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術 人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範 圍。
[0014] 下面參照【專利附圖】

【附圖說明】本發明的實施方式。一種水輪機包括中心軸1和環形輪盤2， 中心軸1安裝於環形輪盤的中心，中心軸的軸線方向垂直於所述環形輪盤的徑向方向，環 形輪盤2和中心軸1之間安裝有輻條3,且輻條3沿環形輪盤的徑向方向設置；多個葉片4， 固定安裝於環形輪盤上，葉片與中心軸平行，如果水輪機的葉片較長，根據實際需要可以沿 空心軸的軸向均布多個環形輪盤3,環形輪盤3之間環繞設置有多個葉片4,即把較長葉片 分割成較短的通過多個環形輪盤3連成一個整體，這樣可以增加牢固度；葉片數量為17-27 片，葉片的優選數量可以為18片，葉片為弧形，所有葉片弧長的總和為環形輪盤外徑圓周 長的0. 85-2倍之間，葉片夾角A為葉片中點到兩個端點的線段構成的夾角（如圖3所示)， 所述葉片夾角A大於等於100,小於等於170度，葉片安裝角B角為葉片的弦線與過葉片外 端點的環形輪盤外徑間的夾角（如圖4所示)，其中葉片安裝角大於等於10度，小於等於35 度。
[0015] 在一定的工況下，葉輪水輪機的效率和葉片的數量成正比的關係，大大的提高效 率。實用數據表明，採用該葉輪水輪機的發電裝置效率是傳統垂直軸發電裝置效率的1.4一 1. 5倍；另外利用空心主軸自身浮力，減少了葉輪水輪機和軸承的摩擦力，有效提高了工作 效率；適合往復水流，且具有各種流速下的自啟動能力。
[0016] 於本實施例中，水輪機還包括兩個蓋板5,兩個蓋板5分別設置於兩個環形輪盤2 背對葉片4的一側。如圖1所示，蓋板5分別位於上面環形輪盤2的上方和位於下面環形 輪盤2的下方。通過設置蓋板5,可以有效地防止水流由上方和下方從中心軸1和環形輪盤 2的空隙進入，從而保障水輪機的工作效率。
【權利要求】
1. 多葉片水輪機，其特徵在於，包括： 至少兩個環形輪盤； 中心軸，設置於所述環形輪盤的中心，所述中心軸的軸線方向垂直於所述環形輪盤的 徑向方向； 輻條，設置於環形輪盤和中心軸之間，且所述輻條沿環形輪盤的徑向方向設置； 多個葉片，環繞設於環形輪盤上；葉片數量為17-27片；所述葉片為弧形，所有葉片弧 長的總和為環形輪盤外徑圓周長的〇. 85-2倍之間，葉片中點到兩個端點的線段夾角構成 葉片夾角，所述葉片夾角在100-170度之間；葉片的最大弦長線與過葉片外端點的環形輪 盤半徑線的夾角為葉片安裝角，所述葉片安裝角在10-35度之間。
2. 根據權利要求1所述的多葉片水輪機，其特徵在於：所述中心軸為空心軸。
3. 根據權利要求1所述的多葉片水輪機，其特徵在於：還包括兩個蓋板，所述兩個蓋板 分別設置於所述兩個環形輪盤背對所述葉片的一側。
【文檔編號】F03B3/12GK104110345SQ201310139911
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月22日 優先權日:2013年4月22日
【發明者】林東, 黃長徵, 陳正瀚 申請人:杭州林黃丁新能源研究院有限公司