一种单方向旋转的叶轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种叶轮，具体涉及一种单方向旋转的叶轮。
【背景技术】
[0002]叶轮作为常见的零部件，常用在水泵和水利发电设备上。常规的叶轮的叶片是固定在轮毂上面，一般经过注塑一体成型，而这样的叶轮只能在同一轴向的力的条件下旋转，一旦有反轴向力的情况下叶轮就会产生反向转动，从而降低了叶轮的转速，降低了效率。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供的一种单方向旋转的叶轮，其可以使叶片相对于轮毂仅能够产生单一方向的旋转力，进而仅能够发生单一方向的旋转，避免反方向轴向力作用产生反向旋转而降低叶轮转速的问题出现。
[0004]本实用新型提供一种单方向旋转的叶轮，包括轮毂和处于轮毂外部的多个叶片，每个叶片均通过连接轴与轮毂活动连接，且每个叶片的内周面均具有凸起结构，而轮毂的对应位置具有与每一个凸起结构相匹配的弧形限位滑槽，所述凸起能够于弧形限位滑槽中滑动。
[0005]每个连接轴均位于每个叶片的相同一侧的径向侧面上。
[0006]所述每个叶片的大小和形状均相同。
[0007]每个弧形限位滑槽的设置朝向均相同。
[0008]每个弧形限位滑槽的大小和形状相同。
[0009]每个弧形限位滑槽的大小和形状不相同。
[0010]所述凸起结构沿叶片表面方向的截面形状为弧形、方形或矩形。
[0011]所述多个叶片均匀分布于轮毂的外周面，且叶片的个数为三个以上。
[0012]所述轮毂的中心穿设有传动轴，传动轴的一端连接齿轮组。
[0013]本实用新型具有的优点在于:
[0014]本实用新型提供一种单方向旋转的叶轮，其结构简单，成本低，易于实施。本实用新型提供的单方向旋转的叶轮巧妙的利用弧形滑槽结构与叶片内周面的凸起结构设计，实现叶片仅能朝单一方向旋转的目的，其能够有效避免反向旋转力产生转速降低的问题出现。
【附图说明】
[0015]图1:本实用新型提供的一种可以单方向旋转的叶轮的结构示意图；、
[0016]图2:本实用新型从叶片外周面观察单个叶片未受轴向力时的结构示意图；
[0017]图3:本实用新型从叶片外周面观察单个叶片受向左侧水流方向的轴向力时的结构示意图；
[0018]图4:本实用新型从叶片外周面观察单个叶片受向右侧水流方向的轴向力时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
[0020]本实用新型提供的一种单方向旋转的叶轮，如图1所示，包括轮毂和处于轮毂外周面的多个叶片，每个叶片均通过其处于径向侧面的连接轴活动连接于中心的轮毂上。所述的每个叶片与轮毂相接触的内周面还具有凸起结构，所述凸起结构沿叶片内周面的截面形状为弧形、方形或矩形。而轮毂的对应位置具有相匹配的弧形限位滑槽，所述凸起结构匹配该弧形限位滑槽结构而能够滑动于该弧形限位滑槽内。每个叶片所匹配的各个弧形限位滑槽于轮毂周侧上的形状可以相同或不同，即弧形限位滑槽的长度、宽度、弧度均可以相同或不同。可以使叶片所受的轴向力无论朝向哪个方向，通过弧形限位滑槽使叶片相对于轮毂仅能够产生单一方向的旋转力，进而仅能够发生单一方向的旋转。
[0021]如图2所示，为未受水流作用时从单个叶片的外周面观察与轮毂相对的位置关系图，从图2中可以看出，叶片的表面与轮毂的侧面保持垂直，叶片处于竖直方向，而对应图1中叶轮结构示意图则叶片对应处于水平状态。如图3所示，当水流方向I向左侧时，由于弧形限位滑槽的作用，使叶片受水流的冲击力后，仅可沿着弧形限位滑槽向左侧摆动，进而使叶片受力中除了向左侧摆动的分力以外，还可以产生竖直向下的旋转力2，进而使叶片带动轮毂朝图3中所示的逆时针方向旋转。反之，如图4所示，当水流方向I向右侧时，由于弧形限位滑槽的作用，使叶片受水流的冲击力后，仅可沿着弧形限位滑槽向右侧摆动，进而使叶片受力中除了向右侧摆动的分力以外，也仅能产生竖直向下的旋转力2，因此叶片带动轮毂的旋转方向也为逆时针方向。因此，由图2?图4所示，无论叶片的受力方向为哪个方向，其产生的旋转力的方向均相同。
[0022]每个叶片于轮毂上所匹配的弧形限位滑槽的方向均相同，其可以为朝向图2-图4所示的弧度方向，也可为反方向的弧度方向，具体可以依据实际需要叶片的旋转方向而设计。每个叶片的大小和形状均相同，均匀分布于轮毂的外部，叶片的个数优选为3个以上。由于弧形限位滑槽的作用仅在于限位的作用，其本身并不受力，因此每个弧形限位滑槽的大小和形状可以相同也可以不相同，具体如每个弧形限位滑槽的长度、宽度、深度、弧度等可以相同，也可以不相同，但各个弧形限位滑槽的设置朝向(即弯曲方向)要求相同，即各个叶片所搭配的弧形限位滑槽统一朝向同一方向开设，以保证通过各个弧形限位滑槽使最终叶片朝向相同方向旋转，例如，围绕轮毂的一周顺时针或逆时针设置。
[0023]本实用新型中，将叶轮上的叶片分别通过径向侧面的连接轴连接在轮毂外周面上，同时在轮毂外周面上设置有限制叶片转动的弧形限位滑槽，使叶片只能在一定角度范围内转动，从而使不论来自叶轮两边哪个方向的力均可以使叶轮沿一个方向转动，这样可以提高叶轮转动的效率，减小动力来源的损耗。可以应用于运动方向不定的水流中，长期做发电装置。
[0024]本实用新型通过更改叶轮上面的叶片方向实现叶轮单向旋转，并且本实用新型提供的叶轮还可以加装一组齿轮组，具体为于穿设于轮毂中心的传动轴的一端连接齿轮组，叶片转动可以通过传动轴传动到齿轮组，进而带动齿轮组转动，通过齿轮组连接所需要带动的动力部件。通过齿轮组中大小齿轮的齿轮比设计，可以将原有的叶轮的转速提高，进而可以避免初始转速偏低的问题出现，满足大转速的需求。所述齿轮组为大小齿轮啮合传动的加速齿轮组，可以用来传递扭矩以及改变速度，本实用新型中可以将大齿轮经传动轴连接叶轮，作为主动齿轮，将叶轮的转动传递出来；再通过小齿轮的啮合传动，完成转速的提高，同时，可以根据实际需要于大齿轮和小齿轮之间连接中齿轮，从而更好地带动动力部件。具体齿轮组的齿轮比可以根据动力部件所需速度以及叶轮实际的转速而设定。
[0025]以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
【主权项】
1.一种单方向旋转的叶轮，包括轮毂和处于轮毂外部的多个叶片，其特征在于，每个叶片均通过连接轴与轮毂活动连接，且每个叶片的内周面均具有凸起结构，而轮毂的对应位置具有与每一个凸起结构相匹配的弧形限位滑槽，所述凸起能够于弧形限位滑槽中滑动。
2.根据权利要求1所述的单方向旋转的叶轮，其特征在于，每个连接轴均位于每个叶片的相同一侧的径向侧面上。
3.根据权利要求2所述的单方向旋转的叶轮，其特征在于，所述每个叶片的大小和形状均相同。
4.根据权利要求3所述的单方向旋转的叶轮，其特征在于，每个弧形限位滑槽的设置朝向均相同。
5.根据权利要求4所述的单方向旋转的叶轮，其特征在于，每个弧形限位滑槽的大小和形状相同。
6.根据权利要求4所述的单方向旋转的叶轮，其特征在于，每个弧形限位滑槽的大小和形状不相同。
7.根据权利要求5或6所述的单方向旋转的叶轮，其特征在于，所述凸起结构沿叶片表面方向的截面形状为弧形、方形或矩形。
8.根据权利要求5或6所述的单方向旋转的叶轮，其特征在于，所述多个叶片均匀分布于轮毂的外周面，且叶片的个数为三个以上。
9.根据权利要求5或6所述的单方向旋转的叶轮，其特征在于，所述轮毂的中心穿设有传动轴，传动轴的一端连接齿轮组。
【专利摘要】本实用新型提供一种单方向旋转的叶轮，包括轮毂和处于轮毂外周面的多个叶片，每个叶片均通过径向侧面的连接轴与轮毂活动连接，且每个叶片的内周面均具有凸起结构，而轮毂的对应位置具有与每一个凸起结构相匹配的弧形限位滑槽，所述凸起能够于弧形限位滑槽中滑动。本实用新型的单方向旋转的叶轮，其利用了弧形滑槽结构与叶片底部凸起的结构设计，实现叶片仅能朝单一方向旋转，其结构简单，成本低，易于实施，能够有效避免反向旋转力产生转速降低的问题出现。
【IPC分类】F04D29-18, F03B3-12
【公开号】CN204312391
【申请号】CN201420776251
【发明人】张鹏飞, 徐粤
【申请人】北京维信诺光电技术有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月11日