一种流体驱动传动轮的制作方法

文档序号:5173092阅读:188来源:国知局
专利名称:一种流体驱动传动轮的制作方法
技术领域
本实用新型涉及流体驱动设备,尤其涉及一种采用活动式叶片转换能量的流体驱动传动轮。
技术背景 在现有将流体的动能转化为机械能的设备中,通常利用涡轮等固定叶片的传动轮作为传动器 件,涡轮等固定叶片的传动轮在流体驱动旋转的过程中,传动轮上的叶片受到流体垂直冲击的有效面积会 不断变换,造成流体作用丁-传动轮上的驱动力也不断变化,如此传动轮输出的动力就不平稳。若需要增大 传动轮的尺寸,则传动轮中构件的强度要求成一定比例提高,这也给传动轮制造造成一定的困难。
为了解决上述问题,本发明申请人提出了专利号为"200520200465.8"的"流体驱动转轮"专利中, 如图i所示,其转动轮101的转轴1011上径向固定联接若干组支撑幅条102,沿轴向相邻的两支撑幅条 102之间沿圆周布设有叶片103,叶片103两侧分别铰接于两侧支撑幅条102上,叶片103的饺接点至转 轴轴心方向朝运转方向一侧设有可限制叶片103翻转的限位块104,以使叶片103在旋转越过流体方向的 最前端点后不能翻转,该装置在流体对叶片的作用下,驱动转轴旋转以输出动力,而且输出的动力相对较 平稳。但是,由于限位块104的限位作用,叶片103在限位位置与支撑幅条102之间的夹角相对同定,这 样转动轮101在转动过程中,转动轮101上的叶片103受到流体垂直冲击的冇效面积还会产生变换,影响 传动轮输出动力的稳定性。
为了提高传动轮输出动力的稳定性,本发明人提出了申请号为200820145453.3的一种流体驱动传动 轮,如图2所示,其包括传动轮轴1以及固定在传动轮轴上的径向支撑幅条2,径向支撑幅条2沿传动轮 轴1的轴向分n层并垂直传动轮轴1均匀分布,并且每层径向支撑幅条的数量m相同;上下相邻的径向支 撑幅条2上倾斜铰接有叶片3,叶片3的转动轴31偏心布置,叶片3的质量中心位于叶片3的转动轴31 上,径向支撑幅条2上设有叶片翻转限位件4,叶片3靠向叶片翻转限位件4的一边32宽度火于另一边 33宽度,叶片翻转限位件4对叶片3宽度小的一边33转动不产生阻挡。其中上下相邻的径向支撑幅条2 相互错开,比较合理状态是,上下相邻的径向支撑幅条2的轴向投影夹角为[(360° /m) Xr]/n, r 为自然数,m 、 n、 r根据不同情况合理取定。但是该结构的传动力矩还不够大,工作效率不理想。
发明内容本实用新型的目的是提供一种叶片活动铰接在传动轮上,流体垂直冲击叶片的有效面积基本 不变,叶片受力面积大,提高传动力矩,从而提高传动轮的工作效率的流体驱动传动轮。
本实用新型采用以下结构流体驱动传动轮包括传动轮轴以及固定在传动轮轴上的径向支撑幅条,径 向支撑幅条沿传动轮轴的轴向分n层并垂直传动轮轴均匀分布,并且每层径向支撑幅条的数量m相同,上 下相邻的径向支撑幅条上倾斜铰接有叶片,径向支撑幅条上设有叶片翻转限位件,上下相邻的径向支撑幅 条相互错开,其中叶片为弧形,弧形的叶片的凹面设有套设叶片转动轴的筋板,叶片的转动轴偏心设置。
上下相邻的径向支撑幅条的轴向投影夹角为[(360° /m) Xr]/n, r为自然数。
上述的叶片转动时,叶片靠向叶片翻转限位件一边的投影宽度大于另一边的投影宽度。上述的叶片翻转限位件包括支座、固定轴、限位片、弹簧和拨块,转轴固定在支座上,限位片活动套 设在同定轴上,弹簧的一端问定在支座的一端上,另一端固定在限位片上,支座另一端设有齿状凸起,限 位片上设有对应齿状凸起与其啮合,拨块顶在限位片与支座另一端啮合的面上。
或者上述的叶片翻转限位件包括支座、限位片和弹簧,限位片呈V状,限位片的长臂一端与支座活动 连接,弹簧一端同定在支座的底座上,另一端固定在限位片的长臂的另一端上。
上述的固定在传动轮轴最底层的径向支撑幅条的底边等轴距处设有滚动支脚,滚动支脚套设在环形导 轨内,并沿环形导轨滚动。
本实用新型采用以上结构,由于采用弧形的叶片,相对于投影面积相同的叶片,弧形的叶片受流体冲 击的面积更大,叶片的凹面有兜风作用,增加流体的阻尼,加大流体对叶片的作用力,产生更大的推动力。 而叶片的凸面受流体沖击时,在流体作用下产生的扬力,与流体的作用力形成合力,其中部分合力的作用 方向与传动轮转动方向相同,如此提高流体驱动转轮的能量转化效率,从而提高传动轮的工作效率。
采用上下相邻的径向支撑幅条的轴向投影夹角为[(360° /m) Xr]/n,上下相邻的径向支撑幅条的 投影形成错位角度,叶片受力均匀,因此叶片形成倾斜布置,在受到流体冲击时,冲击力可以分解为横向 推力和向上提升力,确保传动轮受流体冲击转动的稳定性。上下相邻的叶片形成近似连续的斜面,并且该 连续斜面铰接的顶端的径向支撑幅条与底端的径向支撑幅条的轴向投影夹角为[(360° /m) Xr],即顶 端的径向支撑幅条的投影与底端的径向支撑幅条错位重叠,如此上K相邻的叶片形成连续的面上最大受力 点同定在一点或一点以上,流体垂直冲击叶片的有效面积基本不变,这样传动轮受流体冲力转动过程,所 受流体冲力均匀,因此可以提高传动轮传动的稳定性。
采用上述叶片翻转限位件,当流体冲击力过大时,拨块在电磁力或机械力作用下顶开限位片,限位片 在叶片推力作用下绕固定轴翻转,叶片翻转限位件不再阻挡叶片,当拨块在电磁力或机械力作用消除时, 限位片在弹簧扭力的作用下,冋复到与支座另一端齿状凸起啮合的位置,继续阻挡叶片翻转;或者另一种 叶片翻转限位件,其限位片在叶片较大推力作用下被顶开,叶片翻转限位件不再阻挡叶片,当限位片不受 力或叶片推力较小时,限位片在弹簧弹力的作用下,回复到对叶片限位的位置,这样叶片翻转限位件可以 翻转或伸缩,确保叶片在受到过大流体冲击力时不受损,保护传动轮的完好。

现结合附图对本实施有效性做进一步阐述
图1是现有流体驱动转轮之一的转动结构示意图2是现有流体驱动转轮之二的转动结构示意图3本实用新型传动轮实施例之一的转动结构示意图4是本实用新型传动轮实施例之二的转动结构示意图5是本实用新型图4、图5横截面的受力示意图6是本实用新艰滚动支脚与环形导轨配合的结构 意图;图7是本实用新型叶片翻转限位件之一的结构示意图8是本实川新型叶片翻转限位件之二阻挡叶片的示意图。
具体实施方式
请参阅图3、 4或6所示,本实用新型包括传动轮轴1以及同定在传动轮轴上的径向支 撑幅条2,径向支撑幅条2沿传动轮轴1的轴向分n层并垂直传动轮轴1均匀分布,并且每层径向支撑幅 条的数量m相同;上下相邻的径向支撑幅条2上倾斜铰接有叶片3,其中叶片3为弧形,弧形的叶片3的 M面34设有套设叶片3转动轴31的筋板35,叶片3的转动轴31偏心设置,径向支撑幅条2上设有叶片 翻转限位件4,叶片3靠向叶片翻转限位件4的一边32宽度大于另一边33宽度,叶片翻转限位件4对叶 片3宽度小的边33转动不产生阻挡。其中上下相邻的径向支撑幅条2相互错开,比较合理状态是,上 下相邻的径向支撑幅条2的轴向投影夹角为[(360° /m) Xr]/n, r为自然数,m 、 n、 r根据不同情 况合理取定。固定在传动轮轴1最底层的径向支撑幅条2的底边等轴距处设有滚动支脚5,滚动支脚5套 设在环形导轨6内,并沿环形导轨6滚动。
再请参阅图7所示,本实用新型叶片翻转限位件4包括支座4K l古l定轴42、限位片43、弹簧44和拨 块45,转轴42凶定在支座41上,限位片43活动套设在同定轴42上,弹簧44的一端问定在支座的一端 411上,另一端固定在限位片43匕支座另一端412设有齿状凸起413,限位片43上设有对应齿状凸起 431与其啮合,拨块45顶在限位片43与支座另一端412啮合的面上。
如图8所示,本实用新型叶片翻转限位件4还可以包括支座46、限位片47和弹簧48,限位片47早 V状,限位片47的长臂一端471与支座46活动连接,弹簧48—端同定在支座46的底座461上,另一端 固定在限位片47的长臂的另一端472上,限位片47的短臂473阻挡叶片3。
本实用新型流体驱动传动轮置于流体中,沿流体流动的方向的传动轮轴1的轴心截面将叶片3分为两 侧,如图3、 4或5所示.转动轮左侧的叶片3宽度大的一边32受到流体冲击的力大于宽度小的另一边33, 叶片3绕其转动轴31转动,至宽度大的一边32受叶片翻转限位件4阻挡的位置,叶片3无法继续绕叶片 3的转动轴31转动,此时叶片3受流体冲击力,带动径向支撑幅条2和传动轮轴1转动,起到传动作用。 转动轮右侧的叶片3宽度大的一边32受到流体冲击的力人丁-宽度小的另一边33,叶片3绕其转动轴31转 动,至宽度大的一边32远离叶片翻转限位件4阻挡的位置,叶片3的凸面36受流体沖击时,在流体作用 下产生的扬力Fp与流体的作用力F形成合力F fr,其中部分合力F *的作用方向与传动轮转动方向相同, 对径向支撑幅条2和转动轮轴1有一定的推动作用。
权利要求1、一种流体驱动传动轮,包括传动轮轴以及固定在传动轮轴上的径向支撑幅条,径向支撑幅条沿传动轮轴的轴向分n层并垂直传动轮轴均匀分布,并且每层径向支撑幅条的数量m相同,上下相邻的径向支撑幅条上倾斜铰接有叶片,径向支撑幅条上设有叶片翻转限位件,上下相邻的径向支撑幅条相互错开,其特征在于叶片为弧形,弧形的叶片的凹面设有套设叶片转动轴的筋板,叶片的转动轴偏心设置。
2、 根据权利要求1所述的一种流体驱动传动轮,其特征在于其上下相邻的径向支撑幅条的轴向投 影夹角为[(360° /m) Xr]/n, r为自然数。
3、 根据权利要求或2所述的一种流体驱动传动轮,其特征在于其上述的叶片转动吋,叶片靠向 叶片翻转限位件一边的投影宽皮大于另一边的投影宽度。
4、 根据权利要求1或2所述的一种流体驱动传动轮,其特征在于其叶片翻转限位件包括支座、同 定轴、限位片、弹簧和拨块,转轴固定在支座上,限位片活动套设在固定轴上,弹簧的一端固定在支座的 一端上,另一端固定在限位片上,支座另一端设有齿状凸起,限位片上设有对应齿状凸起与其啮合,拨块 顶在限位片与支座另一端啮合的面上。
5、 根据权利要求或2所述的一种流体驱动传动轮,其特征在T:其包括支座、限位片和弹簧,限 位片吊j状,限位片的长臂一端与支座活动连接,弹簧一端固定在支座的底座上,另一端凶定在限位片的 K臂的另一端上。
6、 根据权利要求1或2所述的 -种流体驱动传动轮,其特征在于其同定在传动轮轴最底层的径向支撑幅条的底边等轴距处设有滚动支脚,滚动支脚套设在环形导轨内,并沿环形导轨滚动。
专利摘要本实用新型涉及一种流体驱动传动轮,其包括传动轮轴以及固定在传动轮轴上的径向支撑幅条,径向支撑幅条沿传动轮轴的轴向分n层并垂直传动轮轴均匀分布,并且每层径向支撑幅条的数量m相同,上下相邻的径向支撑幅条上倾斜铰接有叶片,径向支撑幅条上设有叶片翻转限位件,上下相邻的径向支撑幅条相互错开,其中叶片为弧形,弧形的叶片的凹面设有套设叶片转动轴的筋板,叶片的转动轴偏心设置,这样叶片受流体冲击的面积更大,叶片的凹面有兜风作用,增加流体的阻尼,加大流体对叶片的作用力,产生更大的推动力。而叶片的凸面受流体冲击时,在流体作用下产生的扬力,与流体的作用力形成合力,其中部分合力的作用方向与传动轮转动方向相同,如此提高流体驱动转轮的能量转化效率,从而提高传动轮的工作效率。
文档编号F03B1/00GK201412257SQ200920138620
公开日2010年2月24日 申请日期2009年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者严伯春 申请人:严伯春
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