点乂和Nb布置在定心在轴线X 且垂直于轴线X i的同一圆上，并且其半径表示为Rn。
[0027]后缘7A与冠部3和带4的附接点分别表不为PjP QA。后缘7B与冠部3和带4的附接点分别表示为匕和Qb。附接点QdP Qb布置在定心在轴线X 且垂直于轴线X i的同一几何圆CqI，并且其半径表示为R Q。
[0028]附接点Pdi于定心在轴线X 且垂直于轴线X i的同一几何圆C PA上，并且其半径表不为Rpa。
[0029]附接点匕位于定心在轴线X 且垂直于轴线X i的同一几何圆C PB上，并且其半径
为 RpB。
[0030]圆CQ，CPA, Cpb在图2中可见，而半径RQ，R1^P Rpb在图3中可见。
[0031]半径1^的大小选择成小于半径‘的大小。因此，叶片2A的附接点PaS位成关于叶片2B的附接点匕更接近轴线X1，并且在其中使用转轮I的构造中降低。换言之，第一叶片2A使它们的附接点低并且比叶片2B的附接点P B更接近轴线X !O
[0032]叶片2A的几何形状使得它们将流E引导成更接近轴线X1,因此使该流稳定。
[0033]将注意的是，第一叶片2A的侧表面的面积Aa大于第二叶片2B的侧表面的面积AB。此外，第一叶片2A的侧表面的面积Aa与第二叶片2B的侧表面的面积Ab之间的比选择成使得其包括在1.05到1.50之间，并且优选在1.20到1.50之间。实际上，该比的大小有利的是大约1.30。
[0034]为了给与转轮I的第一叶片2A上的足够有效性，半径Rpa与半径R Q之间的比选择成小于0.15。实际上，该比可选择成小于0.1，并且甚至小于0.05。
[0035]还有可能计划半径1^与R PB之间的比小于0.75，并且优选包括在0.25到0.50之间。
[0036]此外，存在图2中绘出的第一叶片2A和第二叶片2B的备选方案的事实使得将叶片2焊接于冠部3的操作更容易，因为如果仅存在第一叶片2A，则焊接操作将极为困难，因为将存在焊接于小表面区域的很多叶片。
[0037]此外，第一叶片2A和第二叶片2B围绕转轮I的中心轴线X1均匀地分布，使得有可能保持转轮I的静态平衡。在图2中，叶片2的总数的周期性为2 π/15，并且第一叶片2A的数量的周期性为2 Ji /5。该图仅示出了一个可能的选择，具有第一叶片2A的2 /3的周期性将同样可能。
[0038]作为备选，叶片的总数可为除15之外，并且例如等于9、12、18或24。第一叶片2A与第二叶片2B之间的分布接着改变。例如，在12个叶片的转轮的情况下，即，叶片2的总数的周期性等于2 Ji /12的转轮，第一叶片2A的数量的周期性等于2 /3或2 /4。
[0039]第一叶片2A的数量的周期性选择成高于叶片2的总数的周期性，优选至少两倍那样
【主权项】
1.一种用于涡轮的弗兰西斯型转轮(I)，该转轮包括冠部(3)、带(4)和叶片(2A，2B)，其数量不是素数，其制造为一件，并且在所述冠部与所述带之间，以及在前缘(6A，6B)与后缘(7A，7B)之间延伸，各个后缘具有在其整个长度上面向上游的其凹面，其中:围绕所述转轮的中心轴线(X1)均匀分布且数量等于所述叶片(2)的总数的除数的第一叶片(2A)具有它们的后缘(7A)与所述冠部(3)的附接点(Pa)，其相比于第二叶片(2B)的所述后缘(7A)与所述冠部的附接点(Pb)降低；并且一方面定心在所述转轮的中心轴线(X1)上、垂直于该轴线且穿过第一叶片(2A)的所述后缘(7A)与所述冠部的所述附接点(Pa)的圆(Cpa)的半径(Rpa)与另一方面定心在所述转轮(I)的中心轴线(X1)上、垂直于该轴线且穿过同一叶片的所述后缘与所述带的附接点(Qa)的圆(Cq)的半径(Rq)之间的比小于0.15。
2.根据权利要求1所述的用于涡轮的弗兰西斯型转轮，其特征在于，一方面定心在所述转轮⑴的中心轴线(X1)上、垂直于该轴线且穿过第一叶片(2A)的所述后缘(7A)与所述冠部⑶的所述附接点(Pa)的所述圆(Cpa)的半径(Rpa)与另一方面定心在所述转轮(I)的中心轴线(X1)上、垂直于该轴线且穿过同一叶片的所述后缘(7A)与所述带(4)的所述附接点(Qa)的所述圆(Cq)的半径(Rq)之间的比小于0.1并且优选小于0.05。
3.根据前述权利要求中的一项所述的用于涡轮的弗兰西斯型转轮，其特征在于，一方面定心在所述转轮(I)的中心轴线(X1)上、垂直于该轴线且穿过第一叶片(2A)的所述后缘(7A)与所述冠部(3)的所述附接点(Pa)的所述圆(Cpa)的半径(Rpa)与另一方面定心在所述转轮⑴的中心轴线(X1)上、垂直于该轴线且穿过第二叶片(2B)的所述后缘(7B)与所述冠部⑶的所述附接点(Pb)的所述圆(Cpb)的半径(Rpb)之间的比小于0.75，并且优选包括在0.25到0.50之间。
4.根据前述权利要求中的一项所述的用于涡轮的弗兰西斯型转轮，其特征在于，所述后缘(7A，7B)与所有所述叶片(2A，2B)的带⑷的附接点(QA，Qb)位于定心在所述转轮(I)的中心轴线(X1)上且垂直于该轴线的同一圆(Cq)上。
5.根据前述权利要求中的一项所述的用于涡轮的弗兰西斯型转轮，其特征在于，第一叶片(2A)的侧表面的面积(Aa)与第二叶片(2B)的侧表面的面积(Ab)之间的比包括在1.05到1.50之间，并且优选在1.25到1.50之间，并且更进一步优选为大约1.30。
6.根据前述权利要求中的一项所述的用于涡轮的弗兰西斯型转轮，其特征在于，所述第一叶片(2A)围绕所述中心轴线(X1)的周期性高于所述第二叶片(2B)的周期性，并且优选至少两倍那样高。
7.根据前述权利要求中的一项所述的用于涡轮的弗兰西斯型转轮，其特征在于，所述叶片(2A，2B)的总数的周期性为2 /15，并且所述叶片(2A)的数量的周期性为2 π/3或2 π /5ο
8.根据权利要求1至权利要求5中的一项所述的用于涡轮的弗兰西斯型转轮，其特征在于，所述叶片(2Α，2Β)的总数的周期性为2 /12，并且所述第一叶片(2Α)的数量的周期性为2 π /3或2 π /4。
9.一种用于将液压能转换成电能或机械能的设备(100)，包括涡轮，其中所述涡轮包括如前述权利要求中的一项所述的弗兰西斯型转轮(I)。
【专利摘要】用于涡轮的该弗兰西斯型转轮包括冠部(3)、带(4)和叶片(2A,2B)，叶片的数量不是素数。这些叶片制造为一件，并且在冠部与带之间和前缘(6A,6B)与后缘(7A,7B)之间延伸，各个后缘具有在其整个长度上面向上游的其凹面。此外，第一叶片(2A)围绕转轮的中心轴线(X1)均匀分布，数量等于叶片(2A,2B)总数的除数。这些第一叶片中的各个具有其后缘(7A)与冠部的附接点(PA)，其相比于同样为转轮的部分的第二叶片(2B)的后缘(7B)与冠部的附接点(PB)降低。此外，一方面定心在转轮的中心轴线上、垂直于该轴线且穿过第一叶片的后缘与冠部的附接点的圆的半径(RPA)与另一方面定心在转轮的中心轴线上、垂直于该轴线且穿过同一叶片的后缘与带(4)的附接点(QA)的圆的半径(RQ)之间的比小于0.15。
【IPC分类】F03B3-12, F03B3-02
【公开号】CN104854342
【申请号】CN201380066888
【发明人】T.德科洛贝
【申请人】阿尔斯通再生能源技术公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2013年12月19日
【公告号】CA2894613A1, WO2014096141A1