[其他]萬向流體定旋葉輪

無效

• 申請號: 86210488
• 申請日: 1986-12-23
• 公開（公告）號: CN86210488U
• 公開（公告）日: 1987-10-07
• 發明（設計）人: 胡玉江
• 申請（專利權）人: 胡玉江
• 主分類號: F03D5/00
• 分類號: F03D5/00;F03B13/12
• 代理公司: 大連市專利服務中心
• 代理人: 周志艦

萬向流體定旋葉輪是將流體動能轉化為機械能的帶有葉片的轉子。葉輪在不定向的風、水等流體中能定向旋轉，把風、水等流體的動能轉化為機械動力，主要用于風力、水流、潮汐動力機械及發電設備。

以往把流體動能轉變為機械動力非變容式泵的葉輪都是在定向工作流體或者是把工作流體引導成一定方向而工作的。即使在風力發電中，裝有的跟風轉向器也是把葉輪轉到與風向成一定角度條件下而工作的。一般葉輪還沒有直接用于不定向流體中，而裝有跟流轉向裝置或引導流向裝置的葉輪，其跟流轉向裝置、引導流向裝置結構比較復雜，成本也很高。為了使葉輪直接用在不定向流體中把流體動能轉換為機械動力，而且不論流體方向如何，葉輪都按一個方向旋轉，對原有的風輪、水輪的結構加以改進，形成了本實用新型的結構。

萬向流體定旋葉輪，由軸、流線體、葉片組成，軸裝有中心線同軸線共線或近似共線對接的兩流線體，對接面垂直于軸，葉片沿周向均布與流線體連接，葉片沿周向同向彎曲，其改進是：兩流線體都裝有從軸到對接面連續與流線體相冠連接的葉片。

該葉輪的葉片外緣可以共球或共橢球或共圓錐。該葉輪中，對接面處可裝有中心線與軸線共線的幅盤，幅盤的外圓半徑等于或略大于對接面處葉片的徑向半徑。

該葉輪的葉片沿流線體表面從軸到對接面與流線體相冠連接由于沿周向均布而且沿周向同向彎曲，葉片在流線體的兩端收斂于軸，而發散至對接面。也就是說：多個同周向彎曲的葉片分別連續同兩流線體外表面相冠連接，葉片的一端匯結于流線體頂端處的軸，而葉片的另一端沿周向均勻分布在流線體的對接面處。為了增加葉片對各個方向流體的迎流面積，也就是流體的作用面積，同時減少葉片以外的流體阻力，葉片的外緣共球或共橢球及其它曲線旋轉體，也就是說葉片的寬度方向的兩邊，一邊連續地同流線體表面相冠連接，另一邊共球或共橢球及其它曲線旋轉體。流線體可以制成各種曲線的流線體，一般都是各種曲線的旋轉體，最好是凹形曲線的流線體。在對接面處，葉片的徑向外緣的半徑可以小于流線體對接面半徑，也可以等于或大于對接面半徑，當大于對接面半徑時，一般都在對接面處加有幅盤，幅盤一般是環狀的，幅盤的外半徑大于或等于對接面處葉片徑向外緣的半徑。

該葉輪當受到垂直于軸方向的流體作用時，以軸線為界分為兩側。一側葉片迎流彎曲，葉道內的流體速度變化的多，葉片表面的流體速度減小得多，則流體對葉片的壓力大，而另一側葉片順流彎曲，葉道內的流體速度變化的少，葉片表面的流體速度減小的少，則流體對葉片的壓力小。因此，兩側產生壓差，形成了旋轉力偶，使得葉輪向葉片彎曲的反方向旋轉。當該葉輪受到平行于軸方向的流體作用時，流體在葉道中由葉片收斂向葉片發散方向流動，由于葉片形成的葉道彎曲，流體在流動過程中不斷改變方向，流體對葉片產生同彎曲方向相反的作用力，也產生力偶，使葉輪向葉片彎曲????相反的方向旋轉。當該葉輪受到任意方向流體作用時，也就是流體以任意方向流向該葉輪時，都可以分為垂直于軸線和平行于軸線的兩個方向的分流，其結果都可以使該葉輪向葉片彎曲相反的方向旋轉。

這樣不論流體方向如何，該葉輪在流體作用下都向一個固定的方向旋轉，把流體的動能轉換為機械動力。同帶有引導流向裝置或限流轉向裝置的葉輪相比，節省了引導流向裝置，跟流轉向裝置。同時由于該葉輪的葉片受到的彎矩小、扭矩小，對葉片強度要求低。該葉輪特別適用于風力、水流、潮汐動力機械及發電設備，還可以制作玩具、靜態測量器。在使用時可以把數個該葉輪串聯使用，增加功率。在該葉輪外還可以在徑向裝有導流板。

附圖表示了該葉輪的一種，球形萬向流體定旋葉輪。圖一球形萬向流體定旋葉輪的軸向視圖，圖二為球形萬向流體定旋葉輪的立體圖。

球形萬向流體定旋葉輪，對接的流線體為兩圓錐體〔3〕，對接面為圓錐底圓面、圓錐體中心線與軸〔1〕的軸線共線或近似共線。與每個圓錐體連續相冠連接的六片葉片〔2〕沿周向均布，并沿周向同方向彎曲。葉片的一端收斂于圓錐頂點的軸，另一端發散至對接面處，同時同幅盤〔4〕連接。環形幅盤裝在對接面處，幅盤中心線與軸線共線或近似共線。葉片的外緣共球，幅盤的外半徑為球的半徑。