專利名稱：鋼塑復(fù)合仿生槳葉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水輪發(fā)電機(jī)槳葉結(jié)構(gòu)，特別涉及一種水力發(fā)電機(jī)的復(fù)合仿生槳葉。
背景技術(shù)：
在采用新能源的技術(shù)中，水力發(fā)電技術(shù)受到廣泛的關(guān)注，其原理是通過(guò)流動(dòng)的水對(duì)水輪做功來(lái)發(fā)電機(jī)，一般包括水輪發(fā)電機(jī)、抽水泵機(jī)、高位水塔、充灌水口和電能管理等組成，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本非常高，修建水電站還必須根據(jù)具體的地理?xiàng)l件進(jìn)行，水力發(fā)電必需建壩及具備水流落差，水力發(fā)電必需依賴、大量水資源，必需改變、影響大量水資源生態(tài)環(huán)境，因此修建水電站受到非常大的限制，然而我國(guó)及世界的水力資源十分豐富，特別是在一些城市中建立在江河邊的公路、橋梁、企業(yè)和居民要消耗大量的電能，如果其所消耗的電能能夠利用其流動(dòng)的水能來(lái)發(fā)電，不但可以節(jié)約電能，再利用水資源(傳統(tǒng)水電站流出的水也可利用)，而且還保護(hù)了環(huán)境。傳統(tǒng)的水力發(fā)電機(jī)的槳葉葉片是剛性的，使槳葉的旋轉(zhuǎn)由水流的流速?zèng)Q定，水流急產(chǎn)生的沖擊力強(qiáng)，槳葉旋轉(zhuǎn)快，水流緩慢產(chǎn)生的沖擊力弱，槳葉旋轉(zhuǎn)慢，發(fā)電機(jī)的工作效率會(huì)受到影響，必須設(shè)置復(fù)雜的轉(zhuǎn)將裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此急需一種能使水輪機(jī)轉(zhuǎn)速具有高穩(wěn)定性的槳葉裝置。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能使水輪機(jī)具有穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的槳葉裝置。由該槳葉構(gòu)成的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓、頻率穩(wěn)定，使水輪發(fā)電機(jī)的適用范圍更廣，水力資源利用更加充分有效。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明提供的鋼塑復(fù)合仿生槳葉，包括葉片和轉(zhuǎn)軸，所述葉片厚度由中部向邊緣成漸薄流線形變化，所述葉片整體呈扇形環(huán)狀，所述葉片橫截面呈弓形狀，所述轉(zhuǎn)軸偏離葉片表面中心線設(shè)置于扇形環(huán)短弧一側(cè)，即槳葉旋轉(zhuǎn)方向的前端。進(jìn)一步，所述葉片上設(shè)置有數(shù)個(gè)緯向鋼筋骨架和經(jīng)向鋼筋骨架，所述緯向鋼筋骨架沿葉片扇形環(huán)圓弧方向設(shè)置，所述經(jīng)向鋼筋骨架沿葉片展開扇形環(huán)圓弧豎線方向設(shè)置， 所述緯向鋼筋骨架和經(jīng)向鋼筋骨架形成交錯(cuò)網(wǎng)格，保證整個(gè)葉片剛性的需要。進(jìn)一步，所述葉片緯向鋼筋骨架和徑向鋼筋骨架設(shè)置區(qū)域小于葉片整個(gè)表面區(qū)域。進(jìn)一步，所述葉片還設(shè)置有呈扇形環(huán)狀的葉片彈性區(qū)，所述葉片彈性區(qū)位于葉片旋轉(zhuǎn)方向的后端與設(shè)有緯向鋼筋骨架和徑向鋼筋骨架的葉片區(qū)域共同構(gòu)成一個(gè)整體葉片。進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)軸為鋼制軸(或座)，連接鋼筋骨架。進(jìn)一步，所述緯向鋼筋骨架和經(jīng)向鋼筋骨架及槳葉構(gòu)成的區(qū)域包覆填充塑料，形成飽滿、圓滑、流線、剛?cè)嵯酀?jì)、彈性適當(dāng)、防腐耐磨的槳葉整體。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明采用如同蛙掌、鴨掌一般的鋼塑復(fù)合仿生槳葉，由于水流速度變化，導(dǎo)致水流對(duì)水輪沖擊著力的變化，在著力變化時(shí)，仿生槳葉的葉片彈性區(qū)因受力不同，在槳葉的彈性和柔韌性作用下，自動(dòng)改變槳葉葉片的角度，補(bǔ)償流速變化產(chǎn)生的沖擊力變化的不穩(wěn)定，極大的提高了水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性，從而保證了水輪發(fā)電機(jī)的電壓、頻率穩(wěn)定，使水輪發(fā)電機(jī)的適用范圍更廣，水力資源利用更加充分有效；尤其適合低水頭和平流水等環(huán)境的水輪機(jī)槳葉選用。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋼塑復(fù)合仿生槳葉結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋼塑復(fù)合仿生槳葉展開示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述；應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋼塑復(fù)合仿生槳葉結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋼塑復(fù)合仿生槳葉展開示意圖，鋼筋塑料彈性葉片展開示意圖6，如圖所示本發(fā)明提供的鋼塑復(fù)合仿生槳葉，包括葉片4、轉(zhuǎn)軸3 (或鋼制座)和葉片彈性區(qū)5，所述葉片為外包覆塑料的鋼筋彈性的葉片4，所述葉片厚度由中部向邊緣成漸薄流線形變化，所述葉片整體呈扇形環(huán)狀，所述葉片橫截面呈弓形狀，所述轉(zhuǎn)軸偏離葉片表面中心線設(shè)置于扇形環(huán)短弧一側(cè)，即槳葉旋轉(zhuǎn)方向的前端。所述葉片上設(shè)置有數(shù)個(gè)緯向鋼筋骨架1和經(jīng)向鋼筋骨架2，所述緯向鋼筋骨架1沿葉片扇形環(huán)圓弧方向設(shè)置，所述經(jīng)向鋼筋骨架2沿葉片展開扇形環(huán)圓弧豎線方向設(shè)置，所述緯向鋼筋骨架1和經(jīng)向鋼筋骨架2形成交錯(cuò)網(wǎng)格，保證整個(gè)葉片4剛性的需要。所述葉片緯向鋼筋骨架和徑向鋼筋骨架設(shè)置區(qū)域小于葉片整個(gè)表面區(qū)域。所述葉片還設(shè)置有呈扇形環(huán)狀的葉片彈性區(qū)5，所述葉片彈性區(qū)5位于葉片旋轉(zhuǎn)方向的后端與設(shè)有緯向鋼筋骨架和徑向鋼筋骨架的葉片區(qū)域共同構(gòu)成一個(gè)整體葉片。所述轉(zhuǎn)軸3 (或座)為鋼制。所述緯向鋼筋骨架和經(jīng)向鋼筋骨架及槳葉構(gòu)成的區(qū)域包覆填充塑料，形成飽滿、圓滑、流線、剛?cè)嵯酀?jì)、彈性適當(dāng)、防腐耐磨的槳葉整體。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.鋼塑復(fù)合仿生槳葉，其特征在于包括葉片和轉(zhuǎn)軸，所述葉片厚度由中部向邊緣成漸薄流線形變化，所述葉片整體呈扇形環(huán)狀，所述葉片橫截面呈弓形狀，所述轉(zhuǎn)軸偏離葉片表面中心線設(shè)置于扇形環(huán)短弧一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼塑復(fù)合仿生槳葉，其特征在于所述葉片上設(shè)置有數(shù)個(gè)緯向鋼筋骨架和經(jīng)向鋼筋骨架，所述緯向鋼筋骨架沿葉片扇形環(huán)圓弧方向設(shè)置，所述經(jīng)向鋼筋骨架沿葉片展開扇形環(huán)圓弧豎線方向設(shè)置，所述緯向鋼筋骨架和經(jīng)向鋼筋骨架形成交錯(cuò)網(wǎng)格。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼塑復(fù)合仿生槳葉，其特征在于所述葉片緯向鋼筋骨架和經(jīng)向鋼筋骨架設(shè)置區(qū)域小于葉片整個(gè)表面區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼塑復(fù)合仿生槳葉，其特征在于所述葉片還設(shè)置有呈扇形環(huán)狀的葉片彈性區(qū)，所述葉片彈性區(qū)位于葉片旋轉(zhuǎn)方向的后端與設(shè)有緯向鋼筋骨架和徑向鋼筋骨架的葉片區(qū)域共同構(gòu)成一個(gè)整體葉片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼塑復(fù)合仿生槳葉，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸為鋼制軸或鋼制座。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼塑復(fù)合仿生槳葉，其特征在于所述緯向鋼筋骨架和經(jīng)向鋼筋骨架即葉輪構(gòu)成的區(qū)域包覆填充塑料形成槳葉整體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼塑復(fù)合仿生槳葉，包括葉片、轉(zhuǎn)軸和葉片座，葉片厚度由中部向邊緣成漸薄流線形變化，葉片呈扇形環(huán)狀，橫截面呈弓形狀，轉(zhuǎn)軸偏離葉片表面中心線設(shè)置于扇形環(huán)狀短弧一側(cè)，即槳葉旋轉(zhuǎn)方向的前端；葉片上設(shè)置有數(shù)個(gè)緯向鋼筋骨架、經(jīng)向鋼筋骨架后端為葉片彈性區(qū)；整個(gè)葉片由塑料包覆形成呈光滑、圓潤(rùn)、流線的扇形環(huán)狀，本發(fā)明以鋼材為骨架，塑料和蹼體形成鋼塑復(fù)合仿生槳葉；由于水流對(duì)水輪沖擊著力的變化，葉片彈性區(qū)因受力不同，在槳葉的彈性和柔韌性作用下，自動(dòng)改變?nèi)~片的角度，補(bǔ)償沖擊力的變化引起的不穩(wěn)定，提高了水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性，從而保證了水輪發(fā)電機(jī)的電壓、頻率的穩(wěn)定，使水輪發(fā)電機(jī)的適用流速范圍更廣效率更高。
文檔編號(hào)F03B3/12GK102562414SQ20121002091
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月30日
發(fā)明者沈利川, 沈家同 申請(qǐng)人:重慶同利實(shí)業(yè)有限公司