專利名稱：轉(zhuǎn)葉渦輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
風(fēng)能、水能轉(zhuǎn)化裝置
背景技術(shù)：
基于各式風(fēng)力、水力渦輪的葉片總是固定的特性，其雖有流 線形的后背和傾斜式的裝配，但在旋轉(zhuǎn)時(shí)仍要耗用 一些功率抵消阻力， 同時(shí)也制約了葉片寬度的擴(kuò)大，增加了提高渦輪效率的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本轉(zhuǎn)葉渦輪是通過增加弧形葉片的寬度、規(guī)律地自動(dòng)轉(zhuǎn)變?nèi)~ 片角度來實(shí)現(xiàn)大幅度降低阻力，擴(kuò)大受風(fēng)面積，提高渦輪效率的。轉(zhuǎn)葉 渦輪的具體結(jié)構(gòu)是主軸上下端各有三個(gè)(擬三個(gè)敘述，實(shí)際使用可以 增加)對(duì)應(yīng)、等角的輪臂，每個(gè)輪臂的末端安裝軸承，輪臂的左側(cè)端角 起復(fù)原定位轉(zhuǎn)葉的后轉(zhuǎn)葉作用，右側(cè)端角做成弧形，左側(cè)端角的端面至 右側(cè)端角的端面及往主軸方向延伸處，是轉(zhuǎn)葉橫開時(shí)前轉(zhuǎn)葉的定位點(diǎn)， 輪臂與轉(zhuǎn)葉的倆接觸的地方敷有緩沖減震材料；與輪臂末端軸承連接的轉(zhuǎn)葉似長(zhǎng)方形，寬呈弧狀；轉(zhuǎn)葉的上下端裝有與葉片垂直的搖臂，上下 搖臂按實(shí)際需要選l: 2-4: 5之間的弧寬比例，鏜對(duì)應(yīng)的銷孔，依照轉(zhuǎn) 葉的前進(jìn)順序，將小段轉(zhuǎn)葉(以下稱前轉(zhuǎn)葉)行于前，大段轉(zhuǎn)葉(以下 稱后轉(zhuǎn)葉)隨在后，配置轉(zhuǎn)葉銷連接輪臂軸承和轉(zhuǎn)葉；轉(zhuǎn)葉的面積前小 后大，渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)后轉(zhuǎn)葉受外阻力的制約大，因而向里靠，造成后轉(zhuǎn)葉 的內(nèi)側(cè)貼在輪臂的左側(cè)端角的緩沖減震材料上，整個(gè)轉(zhuǎn)葉側(cè)身隨渦輪旋 轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)葉銷中心連接后轉(zhuǎn)葉邊緣與轉(zhuǎn)葉銷中心連接渦輪主軸中心的夾角在復(fù)位時(shí)為92-98度，捕風(fēng)時(shí)為163-178度。俯視靜止的轉(zhuǎn)葉渦輪，它 的三個(gè)轉(zhuǎn)葉的外圍近似同心大圓弧，當(dāng)捕捉的風(fēng)力推動(dòng)轉(zhuǎn)葉轉(zhuǎn)變角度橫 開來后，渦輪在風(fēng)力的推動(dòng)下旋轉(zhuǎn)起來，轉(zhuǎn)葉渦輪轉(zhuǎn)到一定角度后，失 去了風(fēng)力，該轉(zhuǎn)葉只得返回原始位置，順著轉(zhuǎn)葉渦輪的外弧軌跡旋轉(zhuǎn)。 風(fēng)力緊接著讓下一轉(zhuǎn)葉重復(fù)上述動(dòng)作，按序推轉(zhuǎn)第二轉(zhuǎn)葉、第三轉(zhuǎn)葉連 續(xù)做功，轉(zhuǎn)葉渦輪也就運(yùn)轉(zhuǎn)起來了。本轉(zhuǎn)葉渦輪的有益效果是轉(zhuǎn)葉規(guī)律地按需要進(jìn)行線、面轉(zhuǎn)換，減少 了葉片行進(jìn)中的大半阻力，與普通垂直軸風(fēng)電機(jī)葉片寬度對(duì)比，轉(zhuǎn)葉寬 度是它的2-5倍，大幅度提高了捕風(fēng)面積；本轉(zhuǎn)葉渦輪可以立式垂直安 裝，也可以臥式水平安裝或歪式安裝及陣列組合安裝；歪式安裝轉(zhuǎn)葉渦 輪的主軸中心線與垂直塔柱中心線的夾角須大于8度，臥式或歪式安裝 基于轉(zhuǎn)葉的重力因素，轉(zhuǎn)葉橫開的速度加快還會(huì)產(chǎn)生沖擊力，更利于轉(zhuǎn) 葉渦輪旋轉(zhuǎn)；本轉(zhuǎn)葉渦輪不但能在風(fēng)電上使用，加裝附件后還能應(yīng)用于 湍急的河流，電站尾口水柱，潮汐與海溝等。制圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本轉(zhuǎn)葉渦輪進(jìn)一步說明。

圖1是本轉(zhuǎn)葉渦輪的正面圖。圖中X、 Y、 Z各是三張轉(zhuǎn)葉，C主軸，0穩(wěn)固環(huán)，B輪臂，I轉(zhuǎn)葉銷， P搖臂，L前轉(zhuǎn)葉，H后轉(zhuǎn)葉。圖1中，轉(zhuǎn)葉X正在捕捉風(fēng)力做功，轉(zhuǎn)葉Y正處于原始復(fù)位位置，轉(zhuǎn) 葉Z正以轉(zhuǎn)葉銷I為中心轉(zhuǎn)變角度開始橫開。圖2是本轉(zhuǎn)葉渦輪的俯視原理圖。圖中X、 Y、 Z各是轉(zhuǎn)葉，C主軸，0穩(wěn)固環(huán)，B輪臂，I轉(zhuǎn)葉銷，P 搖臂，L前轉(zhuǎn)葉，H后轉(zhuǎn)葉。圖2中，穩(wěn)固環(huán)O穩(wěn)固了三個(gè)輪臂B，轉(zhuǎn)葉X在捕風(fēng)^:功，轉(zhuǎn)葉Y處于復(fù)位狀態(tài)，轉(zhuǎn)葉Z正在橫開。圖3是本轉(zhuǎn)葉渦輪的輪臂與轉(zhuǎn)葉的連接圖。圖中B輪臂，Q輪臂軸承，I轉(zhuǎn)葉銷，M轉(zhuǎn)葉銷羅帽，S減震材料， P搖臂，X轉(zhuǎn)葉，L前轉(zhuǎn)葉，H后轉(zhuǎn)葉。圖3中，轉(zhuǎn)葉銷羅帽M鎖緊轉(zhuǎn)葉銷I，緊固輪臂B軸承Q同搖臂P的連接，保證轉(zhuǎn)葉X按規(guī)律自動(dòng)轉(zhuǎn)變角度，輪臂B側(cè)面與前轉(zhuǎn)葉L及后轉(zhuǎn)葉H的接觸處敷有緩沖減震材料S ,減緩轉(zhuǎn)葉X在退返原始位置及橫開到最大開度時(shí)與輪臂B的撞擊，消振減噪。圖4是本轉(zhuǎn)葉渦輪的對(duì)稱陣列組合正面圖。圖中G塔柱，F(xiàn)轉(zhuǎn)葉渦輪，C主軸，E鋼框架，K置后裝置。圖4中，塔柱G的軸承支撐著上下置后裝置K，上下置后裝置K連接鋼 框架E，鋼框架E承載兩個(gè)對(duì)稱的歪式轉(zhuǎn)葉渦輪F;塔柱G與對(duì)稱渦輪F 構(gòu)成扇形或鈍三角形狀，左邊轉(zhuǎn)葉渦輪F向左旋轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)葉渦輪F向右 旋轉(zhuǎn)；為了提高捕風(fēng)面積，在塔柱G的承載安全許可下，可以再掛幾組 歪式或臥式的對(duì)稱渦輪，陣列組合風(fēng)電機(jī)。實(shí)施方式1. 本轉(zhuǎn)葉渦輪;f艮據(jù)實(shí)用需求，能夠立式垂直安裝、臥式水平安裝、歪 式安裝在多風(fēng)的房頂、通信鐵塔上端，倆相鄰的高樓之間可以安裝多層 的臥式轉(zhuǎn)葉渦輪。2. 海面灘涂及山坡、曠野的風(fēng)帶采用塔柱陣列八字或Y字組合安裝轉(zhuǎn)葉 渦輪，轉(zhuǎn)葉制成梯形或倒梯形樣式，既增加捕風(fēng)面積，又防止風(fēng)力無功 通過；基于扇形高度集中風(fēng)力，兩轉(zhuǎn)葉渦輪之間的后面，可以重置一對(duì) 小些的同式樣轉(zhuǎn)葉渦輪；增大風(fēng)力利用率。3. 本轉(zhuǎn)葉渦輪制造工藝簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)葉的葉片取材容易，可以使用鋼骨架 與玻璃鋼、塑料或碳纖維材料等混合材料，采用變頻電機(jī)組合裝配成風(fēng) 電機(jī)組；或者通過渦輪主軸配置增速器連接相應(yīng)電機(jī)，也能使用經(jīng)過改 造的舊電機(jī)，來降低風(fēng)機(jī)成本，增大利用現(xiàn)有材料資源的機(jī)會(huì)。4. 本轉(zhuǎn)葉渦輪可以直接與電機(jī)連接，也可以通過長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，經(jīng)傘形齒 輪組合連接電機(jī)；本轉(zhuǎn)葉渦輪應(yīng)配置碟形制動(dòng)裝置，^^于檢修和處理意 外情況。5. 本轉(zhuǎn)葉渦輪臥式、歪式安裝或?qū)ΨQ陣列組合安裝，須加裝渦輪置后裝 置，以保持理想的捕風(fēng)方向；采用塔柱承載的，塔柱與置后裝置之間用 上小下大口徑的錐形軸承連接，最下面的置后裝置可以用四方拉線固 定，增強(qiáng)穩(wěn)定性和抗風(fēng)能力，不采用塔柱安裝的，也可以利用地物拉橫 桿懸掛處理。6. 在本轉(zhuǎn)葉渦輪的旋轉(zhuǎn)區(qū)外加裝連接主軸上下端軸承的鋼框架，穩(wěn)固轉(zhuǎn) 葉渦輪；并在與葉片的長(zhǎng)邊平行的框架鋼條上安裝弧形導(dǎo)流板，以右旋 的轉(zhuǎn)葉渦輪為例，左側(cè)導(dǎo)流板的右邊緣與框架鋼條的右邊緣對(duì)齊，右側(cè)導(dǎo)流板比左側(cè)導(dǎo)流板要寬，其左邊緣可以加寬至兩框架鋼條之間的1/4 左右，可以進(jìn)一步增大捕風(fēng)能力。7. 在配備弧形導(dǎo)流板的轉(zhuǎn)葉渦輪增裝弧形半窩殼，與主軸同心的弧形窩 殼各與導(dǎo)流板連接，它的雙面缺口一用來進(jìn)水，二供其泄水，并在主軸 外圓至輪臂軸承間約1/2-1/5處安裝與其同心、平行的圓柱筒，圓柱筒 與橫開的前轉(zhuǎn)葉邊緣留有間隙，配置增速齒輪組合，利用本技術(shù)可以做 成水力轉(zhuǎn)化裝置，應(yīng)用于湍急的河流，電站尾口水柱，潮沙與海溝等。8. 本轉(zhuǎn)葉渦輪使用范圍相當(dāng)廣闊，大到大功率的機(jī)組，中至大樓以及 家庭發(fā)電或加工利用，最小的也可用于科學(xué)益智玩具等。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)葉渦輪，涉及風(fēng)能、水能轉(zhuǎn)化裝置領(lǐng)域；包含主軸C、穩(wěn)固環(huán)O、輪臂B、輪臂軸承Q、轉(zhuǎn)葉銷I、減震材料S、搖臂P、轉(zhuǎn)葉X、轉(zhuǎn)葉Y、轉(zhuǎn)葉Z、前轉(zhuǎn)葉L、后轉(zhuǎn)葉H、塔柱G、轉(zhuǎn)葉渦輪F、鋼框架E、置后裝置K；其特征是固定輪臂軸承Q和連接轉(zhuǎn)葉X的轉(zhuǎn)葉銷I把前轉(zhuǎn)葉(短的)L置于前，后轉(zhuǎn)葉(長(zhǎng)的)H隨在后，轉(zhuǎn)葉X在渦輪旋轉(zhuǎn)中規(guī)律地自動(dòng)轉(zhuǎn)變角度橫開捕風(fēng)做功，復(fù)位時(shí)側(cè)身隨渦輪轉(zhuǎn)；比較垂直軸風(fēng)機(jī)，本轉(zhuǎn)葉渦輪的葉片能多倍加寬，而且運(yùn)行時(shí)能減少近半的阻力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪臂B,其特征在于轉(zhuǎn)葉X的后轉(zhuǎn)葉H由 輪臂B尾端的左側(cè)端角定位，輪臂B尾端的右側(cè)端角做成弧形，便利 轉(zhuǎn)葉X的轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)端角往主軸延伸處是轉(zhuǎn)葉X橫開時(shí)前轉(zhuǎn)葉L的定 位點(diǎn)，輪臂B與轉(zhuǎn)葉X的倆接觸處均敷減震材料S，消振減噪。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的置后裝置K，其特征在于置后裝置K呈扇 形或鈍三角形狀，采用錐形軸承同塔柱G連接，承載鋼框架E連接對(duì) 稱的轉(zhuǎn)葉渦輪F扇形排列進(jìn)行捕風(fēng)，可以懸掛多組轉(zhuǎn)葉渦輪F陣列組 合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)葉水渦輪，其特征是轉(zhuǎn)葉渦輪的鋼框架 添加導(dǎo)流板和半窩殼及與主軸同心的圓筒后應(yīng)用在水能轉(zhuǎn)化裝置。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)葉渦輪，涉及風(fēng)能、水能轉(zhuǎn)化裝置領(lǐng)域；包含主軸C、穩(wěn)固環(huán)O、輪臂B、輪臂軸承Q、轉(zhuǎn)葉X、搖臂P、轉(zhuǎn)葉銷I、減震材料S、塔柱G、鋼框架E、置后裝置K；本發(fā)明利用上下轉(zhuǎn)葉銷按前短后長(zhǎng)比例將轉(zhuǎn)葉的搖臂連接在輪臂軸承上，轉(zhuǎn)葉在渦輪旋轉(zhuǎn)中自動(dòng)轉(zhuǎn)變角度，無風(fēng)時(shí)轉(zhuǎn)葉復(fù)位隨渦輪轉(zhuǎn)，捕風(fēng)時(shí)轉(zhuǎn)葉橫開受風(fēng)做功，各轉(zhuǎn)葉有規(guī)律地進(jìn)行線、面轉(zhuǎn)換，能減少無功的轉(zhuǎn)葉大半的阻力，轉(zhuǎn)葉寬度是垂直軸風(fēng)機(jī)葉片的2-5倍，大幅度提高了捕風(fēng)面積和能力；本轉(zhuǎn)葉渦輪可以立式、臥式、歪式或陣列組合安裝；應(yīng)用范圍廣闊大到大功率發(fā)電機(jī)組，小到科學(xué)益智玩具；若配置半窩殼和導(dǎo)流板及內(nèi)圓筒等附件后也能應(yīng)用于水能轉(zhuǎn)化裝置。
文檔編號(hào)F03D3/06GK101603501SQ20091015964
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者黃文明 申請(qǐng)人:黃文明