[發明專利]一種水力發動機轉子以及水力發動機

有效

• 申請號: 201380016061.0
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN104364514B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: H.迪歇涅;P.卡寧;A.吉拉爾-佩卡雷爾
• 申請（專利權）人: 通用電氣能源能量變換技術有限公司
• 主分類號: F03B3/14
• 分類號: F03B3/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 金飛,李婷

技術領域

本發明涉及水力發動機的轉子，該轉子適于通過液體流被旋轉地驅動，該轉子包括內環、外環和在內環和外環之間沿著徑向方向延伸的至少一個葉片，內環和外環以同一縱軸線為中心。

本發明也涉及包括定子和此類轉子的水力發動機。

背景技術

已知前述類型的水力發動機的轉子。此類轉子的葉片與內環和外環機械連接在一起，以及因此確保了內環與外環之間的機械連接。轉子圍繞大致對應于流的方向的縱軸線是可旋轉活動的。所有的葉片相對于垂直于縱軸線的平面以幾乎相同的傾斜角被放置。葉片的傾斜角是預定的值。

然而，包含此類轉子的水力發動機的效率在轉子的旋轉速度的整個范圍上不是最理想的，此速度范圍例如包括在0和50轉/分鐘之間。

發明內容

本發明的目的因此在于提出一種在旋轉速度的整個范圍上提供更好效率的水力發動機的轉子，例如旋轉速度包括在0和50轉/分鐘之間。

為了達到此效果，本發明的目的在于上述類型的水力發動機的轉子，特征在于其包括在內環和外環之間徑向地延伸的至少一個徑向軸，在于至少一個葉片圍繞各自的徑向軸是可旋轉活動的，以及在于轉子包括所述至少一個葉片圍繞其各自的徑向軸的旋轉運動的限制裝置。

根據本發明的其它有利的方面，轉子包括一個或多個下列特征，它們被單獨采用或依照所有可能的技術上的組合：

-?對于所述至少一個葉片，限制裝置包括被布置在內環與外環中的至少一個環上的至少一個擋塊，

-?對于所述至少一個葉片，限制裝置包括被布置在內環與外環中至少一個環上的第一擋塊和第二擋塊，第一擋塊與流相對于轉子的第一方向相關，而第二擋塊與流相對于轉子的第二方向相關，

-?對于所述至少一個葉片，限制裝置包括被布置在外環上的高擋塊和被布置在內環上的低擋塊，

-?對于所述至少一個葉片，限制裝置包括被布置在外環上的第一高擋塊和第二高擋塊，以及被布置在內環上的第一低擋塊和第二低擋塊，這些第一擋塊與流的第一方向相關，而這些第二擋塊與流的第二方向相關，

-?對于所述至少一個葉片，限制裝置包括被布置在外環上的高擋塊，在沒有流時葉片呈靜止位置，且靜止位置與葉片抵靠高擋塊的支撐位置之間的角度的值包括在10度和30度之間，優選等于20度，

-?對于所述至少一個葉片，限制裝置包括被布置在內環上的低擋塊，在沒有流時葉片呈靜止位置，且靜止位置與葉片抵靠低擋塊的支撐位置之間的角度的值包括在30度和60度之間，優選等于45度，

-?對于每個葉片，轉子包括在內環和外環之間徑向延伸的徑向軸，每個葉片圍繞其各自的徑向軸是可旋轉活動的，且限制裝置適于限制每個葉片的旋轉運動，

-?轉子包括多個葉片，葉片數量N優選地包括在2和20之間，優選等于8，以及

-?該葉片或每個葉片呈現上表面、下表面、前緣和后緣，前緣為葉片沿著徑向方向延伸的邊緣，且沿著液體順著葉片的流動方向被布置在上游，后緣為葉片的與前緣相對的邊緣，且沿著液體順著葉片的流動方向被布置在下游，

其中在垂直于徑向方向的平面上的橫截面上，在至少一個葉片的至少一個部分呈現出包括厚的部分和薄的部分的翼型，厚的部分和薄的部分每個都具有沿著垂直于上表面的方向的最大厚度，厚的部分的最大厚度比薄的部分的最大厚度大至少四倍，以及

其中薄的部分的曲線長度包括在前緣和后緣之間弦的長度的0.1倍與所述弦的長度的0.9倍之間，優選地包括在所述弦的長度的0.25倍與所述弦的長度的0.9倍之間。

本發明的目的也在于包括轉子和定子的水力發動機，特征在于轉子是如上述所定義的。

附圖說明

本發明的這些特征和優勢在閱讀后續的說明后將顯現，說明僅作為非限制性的示例給出，并參照了附圖，其中：

-?圖1是根據本發明的水力發動機的透視圖，

-?圖2為圖1的水力發動機的葉片的示意圖，

-?圖3為圖2的沿著平面III的剖視圖，

-?圖4以及圖5分別是根據本發明的第一實施例的圖2的葉片的俯視圖，分別沿著流順著縱向方向的第一方向，沿著與第一方向相對的第二方向，以及

-?圖6是根據本發明的第二實施例與圖4的視圖類似的視圖，以及

-?圖7是根據本發明的第二實施例與圖5的視圖類似的視圖。

具體實施方式

在圖1上，水力發動機10包括定子12，圍繞縱軸線X可旋轉活動的轉子14，以及噴管16。水力發動機10也包括定子的支承托架18。