[發(fā)明專利]柔性葉片轉(zhuǎn)子支撐裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810249880.0
• 申請日: 2008-12-29
• 公開（公告）號: CN101769231A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王樹杰;鹿蘭帥;趙龍武;李冬;王超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種流體沖擊式發(fā)電機(jī)，尤其涉及一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的支撐結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

不可再生能源的使用帶來的環(huán)境問題日益嚴(yán)重，清潔可再生能源越來越受 到世界各國重視，風(fēng)能和潮流能尤其成為開發(fā)利用可再生能源的焦點(diǎn)。風(fēng)能和 潮流能一級換能裝置中，柔性葉片轉(zhuǎn)子作為一種全新獲能裝置，具有獲能效率 高、應(yīng)用流速范圍廣、成本低、空蝕現(xiàn)象不明顯等優(yōu)點(diǎn)，但其支撐結(jié)構(gòu)對柔性 葉片轉(zhuǎn)子有重量輕、葉片易更換、葉片與葉片之間摩擦力小等要求，對結(jié)構(gòu)設(shè) 計考慮問題較多。

目前提取風(fēng)能的主要裝置為剛性葉片轉(zhuǎn)子，其獲能系數(shù)較低，啟動風(fēng)速較 大。葉片大多由玻璃鋼等剛性材料加工而成，葉片邊緣很薄，旋轉(zhuǎn)時還可能會 傷害到鳥類等，且存在噪音較大，金屬易腐蝕等缺陷。如2003年5月7日公開 的中國專利，公開號為CN1415852A，其公開了一種柔性風(fēng)葉高效能風(fēng)車，包括 底座、支架、中心軸、內(nèi)支撐圈、外傳動圈、外固定圈、拉索、內(nèi)外風(fēng)葉、萬 向裝置，其雖然能夠減輕自身的重量，但設(shè)計思路與普通常用的風(fēng)車沒有多大 的區(qū)別，只能是在風(fēng)的方向上轉(zhuǎn)動。由于風(fēng)葉為很薄的鋼板制成，所以在工作 時不但產(chǎn)生很大的噪音，而且風(fēng)葉會腐蝕，需要經(jīng)常更換，增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種柔性葉片轉(zhuǎn)子支撐裝置，其 質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、葉片易于更換、葉片之間摩擦力小，使柔性葉片轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 更加合理。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：其包括中心轉(zhuǎn)軸，中心轉(zhuǎn)軸 上至少設(shè)置兩個垂直于中心轉(zhuǎn)軸的支撐層，在相鄰的兩支撐層之間以中心轉(zhuǎn)軸 為中心的同一圓周上間隔設(shè)置固定桿，相鄰的固定桿之間通過柔性葉片連接， 柔性葉片相對于與之連接的兩固定桿組成的平面可產(chǎn)生凹凸形變，柔性葉片通 過耐磨墊片與固定桿連接。

柔性葉片與支撐層之間設(shè)置耐磨墊片，固定桿表面套接防磨套管。整個柔 性葉片轉(zhuǎn)子呈現(xiàn)正棱柱狀，固定桿穿過防摩套管，為增大柔性葉片固定部分強(qiáng) 度，葉片實(shí)際外形為等腰梯形，上下底邊縫制成套筒狀套在防摩套管上，并在 葉片間設(shè)置耐磨墊片。

支撐層采用兩種方式：1.支撐層包括外圈、法蘭盤、輪輻，三部分通過焊 接的方式相連；外圈上設(shè)有通孔；法蘭盤與中心轉(zhuǎn)軸固接，且與支撐層同圓心； 輪輻是垂直于中心轉(zhuǎn)軸且以中心轉(zhuǎn)軸為中心以相同間隔角度呈輻射狀等長的支 撐桿；輪輻的兩端分別與外圈、法蘭盤連接。2.支撐層是以中心轉(zhuǎn)軸為中心半 徑等長的圓板或正多邊形板；支撐層周邊設(shè)有通孔。

防摩套管由抗壓強(qiáng)度大、表面光滑的耐磨管材制成。防摩套管被夾在上、 下支撐層之間，既起到支撐上下支撐層的作用，又可減小與葉片之間摩擦力。 固定桿端部加工有螺紋，固定桿的長度大于防摩套管，固定桿與通孔采用兩種 連接方式：1.固定桿貫穿通孔，通過螺母與支撐層固定連接；2.固定桿的一端 貫穿通孔后通過螺母與支撐層固定連接，固定桿的另一端與支撐層通過螺紋連 接。通孔孔徑大于固定桿外徑，通孔孔徑小于防磨套管內(nèi)徑。

中心轉(zhuǎn)軸水平或豎直設(shè)置，中心轉(zhuǎn)軸除了起到支撐轉(zhuǎn)子上、下支撐層的作 用外，還可以提高轉(zhuǎn)子的抗扭能力，防止柔性葉片轉(zhuǎn)子發(fā)生扭轉(zhuǎn)損壞。

更換葉片時，涉及到固定桿的拆卸問題。將螺母卸下后，將固定桿從另一 端抽出，此時可容易地將防摩套管取下，然后拿下?lián)p壞或破舊的柔性葉片，安 裝好新葉片后，將固定套管放于上、下支撐層之間，套管與通孔對正，然后穿 入固定桿，重新擰緊螺母或旋緊螺紋即可。柔性葉片在流體力作用下，固定邊 圍繞防摩套管轉(zhuǎn)動，葉片與葉片之間及葉片和支撐層之間的相互摩擦是影響葉 片壽命的重要因素，在這些位置設(shè)置表面光滑摩擦系數(shù)小的耐磨墊片，可有效 提高葉片的壽命。

本發(fā)明可使新型流體能獲取裝置的柔性葉片轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)更加輕便、葉片易于 更換、葉片壽命提高、結(jié)構(gòu)更加合理。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作具體說明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

支撐裝置包括支撐層1、固定桿2、螺母3、防摩套管4、耐磨墊片5、中心 轉(zhuǎn)軸6和柔性葉片7。固定桿2穿過防摩套管4。柔性葉片7為三角形，上下底 邊縫制成套筒狀套在防摩套管4上，并在柔性葉片7之間及柔性葉片7與支撐 層1間設(shè)置耐磨墊片5。