CN206738058U

CN206738058U - 一种双叶轮流体动力装置

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Publication number: CN206738058U
Application number: CN201720399976.XU
Authority: CN
Inventors: ***; 马桂芳; 孙进科
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2017-12-12
Anticipated expiration: 2027-04-17

Abstract

本实用新型涉及一种利用流体驱动的动力设备技术领域，具体地说是一种双叶轮流体动力装置。现有技术中利用风力或水力等流体驱动的设备大多结构复杂，安装位置固定。本实用新型技术方案主机架内装配有主轴及前段呈楔形的导向架，主轴与导向架通过同轴异步机构配合，导向架可绕主轴的轴线水平转动；导向架的后端对称装配有两只旋向相反且水平转动的叶轮，两叶轮轴通过传动机构与主轴连接并驱动主轴转动。本实用新型结构简单，导向架体可自动调整迎风角度，无需人工实时监控调节；通过楔形导流罩将流体引导至两叶轮并驱动主轴转动，可设置在陆地或水中，使用范围广，移动方便，适合在多种环境作业。

Description

一种双叶轮流体动力装置

技术领域

本实用新型涉及一种利用流体驱动的动力设备技术领域，具体地说是一种双叶轮流体动力装置。

背景技术

风力或水力作为取之不尽的绿色能源已得到广泛应用，如风力或水力发电、水车等，这类现有的流体驱动动力装置多为体积较大且结构复杂的大型设备，对安装位置及地理环境有一定要求，为充分利用流体，保证叶轮的受力（受风或水流）面积，这类装置的机头通常设置一调节装置，需由人工根据流体的流向随时调整叶轮与流体间的夹角，不但结构复杂，操作繁琐，设备整机体积大、适应环境单一，而且对安装基础要求高，安装位置固定，不能根据需求随意进行移动。

发明内容

本实用新型提供一种双叶轮流体动力装置，结构简单合理，能够根据使用情况进行移动或位置调整，使用范围广，设备工作时其受力角度可自动适应风向，无需人工监控调节。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种双叶轮流体动力装置：包括主机架、导向架、导流罩、叶轮、用于动力输出的主轴、同轴异步机构、传动机构；

主轴垂直装配在主机架内，导向架的架体中部装配在主轴上段或顶端，导向架架体与主轴之间设置有同轴异步机构，导向架通过同轴异步机构可绕主轴的轴线水平转动；

导向架前段呈楔形，并装有楔形的导流罩；导向架的后端两侧分别通过叶轮轴对称装配有两只水平转动的叶轮，叶轮轴与主轴平行；两只叶轮相对一侧的叶片遮蔽在所述导流罩的后部；

两叶轮轴的下段通过传动机构与主轴连接并驱动主轴旋转。

进一步，所述同轴异步机构包括一条与主轴同轴装配的立轴及固定在主轴顶端的轴承座，导向架中部与立轴中段固定连接，该立轴的两端分别通过轴承与主机架上部及轴承座连接配合。

进一步，所述同轴异步机构为分别设置在导向架上下端面中部的一组轴承，导向架通过该组轴承装配在主轴上段。

进一步，所述导向架的架体顶部设有减压孔。

进一步，所述叶轮的叶片与叶轮轴铰接连接，叶片与叶轮轴的铰接部位设有复位弹簧及防止叶片反向过度摆动的限位卡。

进一步，所述导向架的顶部后段纵向设置有一用于控制架体指向的导向板。

进一步，所述传动机构的结构为：所述传动机构的结构为：叶轮轴下端设有一锥齿轮A，主轴上设有锥齿轮B，锥齿轮A与锥齿轮B通过一组同轴装配的锥齿轮C及锥齿轮D连接传动；导向架两侧叶轮轴上的锥齿轮A齿面反向安装（齿面的锥角相反）。

进一步，所述的传动机构结构为：叶轮轴下端设有一主动齿轮，主动齿轮通过介齿轮组与主轴上的从动齿轮连接传动。

进一步，所述的传动机构结构为：导向架两侧的叶轮轴下端分别设有一主动齿轮，两主动齿轮相互啮合；主轴偏离导向架的纵向中线设置，设置在主轴上的从动齿轮与其中一侧叶轮轴上的主动齿轮啮合并传递动力。

进一步，所述的传动机构结构为：导向架两侧的叶轮轴下端分别设置一主动皮带轮，两主动皮带轮与主轴上的从动皮带轮通过皮带连接。

本实用新型的有益效果是：

本装置采用导向架与主轴同轴装配、异步转动的结构，并通过导向架前部的楔形导流罩导流，自动调整导向架架体的迎风角度，利用导流罩将风能或水流引导至架体两侧，驱动两只叶轮水平转动，带动主轴旋转输出动力，两叶轮（轴）反向同速转动保证其稳定运转，无需人工实时监控调节。本实用新型结构简单，作为动力源可根据情况随意设置在陆地或水中，带动发电机或水泵等装置，具有较好的机动性，使用范围广，与常规动力装置相比，无需油、电等其他能源，尤其适合在野外环境作业。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的俯视图；

图3为本实用新型实施例1的A向视图；

图4为本实用新型实施例1的同轴异步机构示意图；

图5为本实用新型实施例2的同轴异步机构示意图；

图6为本实用新型实施例2的叶轮结构示意图；

图7为本实用新型实施例3的传动机构示意图；

图8为本实用新型实施例4的传动机构示意图；

图9为本实用新型实施例5的传动机构示意图。

具体实施方式

图中：1、主机架，2、叶轮，3、叶轮轴，4、锥齿轮A，5、锥齿轮C，6、锥齿轮D，7、锥齿轮B，8、主轴，9a、轴承座，9b、立轴，10、导流罩，11、减压孔，12、导向架，13、导向板，14、动力输出齿轮，15、外接设备，16、主动齿轮，17、介齿轮组，18、从动齿轮，19、主动皮带轮，20、皮带，21、从动皮带轮。

实施例1

从图1～图4可知，本实用新型技术方案包括主机架1、导向架12、导流罩10、叶轮2、主轴8、同轴异步机构、传动机构；

用于动力输出的主轴8垂直装配在主机架1内，导向架12的架体中部装配在主轴8上段或顶端，导向架12架体与主轴8之间设置有同轴异步机构，导向架12通过同轴异步机构绕主轴8的轴线水平转动；

本实施例中的同轴异步机构包括一条与主轴8同轴装配的立轴9b以及固定连接在主轴8顶端的轴承座9a，立轴9b垂直穿过导向架12并与导向架架体中部固定连接，立轴9b的两端分别通过圆锥滚子轴承与主机架1上部框架及轴承座9a连接配合，实现主轴8与立轴9b的同轴、异步转动。

导向架12前段呈楔形并装有导流罩10，该导流罩10由两片侧板连接形成水平截面呈人字形布设（楔形）的罩体；导向架12后段的顶部垂直设置有一呈鳍状的、用于控制架体指向的导向板13，以辅助导向架自动调整架体的指向。

导向架12后端的两侧分别通过叶轮轴3对称装配两只叶轮2，叶轮轴3与主轴8平行；两叶轮2相对一侧（两叶轮相邻的内侧）的叶片位于导流罩10后方，即两叶轮轴3分别位于导流罩11侧板后边缘（导流罩开口端）的后方，两只叶轮2相邻的内侧的叶片被导流罩10遮挡，外侧的叶片位于导流罩的外部；该结构使流经导流罩10两侧板的气流（或液体）推动叶轮2的外侧叶片，实现两叶轮2水平转动且旋向相反。

两叶轮轴3的下段分别通过传动机构与主轴8连接并驱动主轴旋转；本实施例中传动机构采用锥齿轮及传动轴传动，该传动机构结构为：叶轮轴3下端设有一锥齿轮A 4，主轴8上设置一锥齿轮B 7，锥齿轮A 4与锥齿轮B 7分别与一对同轴装配的锥齿轮C 5、锥齿轮D6啮合传动。导向架12两侧传动机构中，用于装配锥齿轮C及锥齿轮D的齿轮轴呈八字形对称装配在导向架12底部。为确保主轴8旋向，两侧叶轮轴3上的锥齿轮A 4齿面需反向安装（即锥形齿面的锥角指向相反）。

由于本实施例传动机构可通过调节锥齿轮C及锥齿轮D的齿轮轴长度控制传动距离，因此该结构适用于体积较大的动力装置。

为避免叶轮高速旋转过程中，叶轮后侧的部分气流（或液体）形成乱流由导向架12后部卷入架体影响设备运转，在所述导向架12的架体顶部设有一减压孔11。

本装置采用框架结构，方便临时布设，便于移动。在工作状态下，气流（或水流）流过导流罩10的楔形罩体被分成左右两路，分别推动两侧的叶轮2转动，两侧叶轮轴通过传动机构连接并驱动主轴10输出动力，见图1～图3所示，主轴下端通过动力输出齿轮14，连接外接设备13（如发电机等）；也可将该动力装置置于流动的水中，利用水流带动水泵等设备。本装置两叶轮（轴）均与主轴相连传递动力，有利于整机运转的稳定性。

此外，本装置具有较好的机动性，与常规动力装置相比，无需油、电等其他能源驱动，且便于移动，可适应多种场合安装使用，尤其适合在野外环境里作业。

实施例2

从图5～图6可知，本实施例与实施例1不同之处在于：主轴8纵向垂直贯穿导向架12架体，同轴异步机构为分别设置在导向架12上下端面中部的一组轴承，导向架12通过该组轴承装配在主轴8的上段。

本实施例与实施例1的另一个不同之处在于所述叶轮2的叶片与叶轮轴3铰接连接，叶片与叶轮轴的铰接部位设有复位弹簧及防止叶片反向过度摆动的限位卡。在风力较大的环境下工作时，气流流经叶片时，叶片可小幅向后摆动以避免损坏；叶片也可采用橡胶等可变形的弹性材料制作。

实施例3

从图7可知，本实施例与实施例1或实施例2不同之处在于：叶轮轴与主轴间的传动机构采用直齿轮传动，其结构为：两侧的叶轮轴3下端分别设有一主动齿轮16，主轴8上设有从动齿轮18，两侧的主动齿轮16分别通过介齿轮组17与主轴的从动齿轮18连接传动。为确保主轴旋向，左右两侧传动机构的介齿轮组17齿轮数分别为单、双数，以实现旋向转换。

实施例4

从图8可知，本实施例与实施例3不同之处在于，传动机构结构为：两侧的叶轮轴3下端分别设有一主动齿轮16，两主动齿轮16相互啮合；主轴8上设有从动齿轮18，主轴偏离导向架12的纵向中线（前后水平方向）设置，主轴8的从动齿轮18仅与其中一侧叶轮轴3上的主动齿轮16啮合传递动力。

本实施例结构适用于体积、重量及负荷较小的小型动力装置。

实施例5

从图9可知，本实施例与实施例3不同之处在于，传动机构结构为：叶轮轴3下端设置一主动皮带轮19，主动皮带轮19与主轴8上的从动皮带轮21通过皮带20连接。为确保主轴的旋向，其中一侧皮带为环形装配，另一侧为“8”字形装配。本实施例适应于使用强度较小的简易设备。

最后应当说明的是：以上实施例用于说明本实用新型的技术方案而非对其限制，所属领域的技术人员对实施方式进行修改或对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质，均应涵盖在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种双叶轮流体动力装置，其特征在于：包括主机架（1）、导向架（12）、导流罩（10）、叶轮（2）、用于动力输出的主轴（8）、同轴异步机构、传动机构；

主轴（8）垂直装配在主机架（1）内，导向架（12）的架体中部装配在主轴（8）上段或顶端，导向架（12）架体与主轴（8）之间设置有同轴异步机构，导向架（12）通过同轴异步机构可绕主轴（8）的轴线水平转动；

导向架（12）前段呈楔形，并装有楔形的导流罩（10）；导向架（12）的后端两侧分别通过叶轮轴（3）对称装配有两只水平转动的叶轮（2），叶轮轴（3）与主轴（8）平行；两只叶轮（2）相对一侧的叶片遮蔽在所述导流罩（10）的后部；

两叶轮轴（3）的下段通过传动机构与主轴（8）连接并驱动主轴旋转。

2.根据权利要求1所述的一种双叶轮流体动力装置，其特征在于：所述同轴异步机构包括一条与主轴（8）同轴装配的立轴（9b）及固定在主轴（8）顶端的轴承座（9a），导向架（12）中部与立轴（9b）固定连接，该立轴（9b）的两端分别通过轴承与主机架（1）上部及轴承座（9a）连接配合。

3.根据权利要求1所述的一种双叶轮流体动力装置，其特征在于：所述同轴异步机构为分别设置在导向架（12）上下端面中部的一组轴承，导向架（12）通过该组轴承装配在主轴（8）上段。

4.根据权利要求1所述的一种双叶轮流体动力装置，其特征在于：所述导向架（12）的架体顶部设有减压孔（11）。

5.根据权利要求1所述的一种双叶轮流体动力装置，其特征在于：所述叶轮（2）的叶片与叶轮轴铰接连接，铰接部位设有复位弹簧及防止叶片反向过度摆动的限位卡。

6.根据权利要求1所述的一种双叶轮流体动力装置，其特征在于：所述导向架（12）的顶部后段纵向设置有一用于控制架体指向的导向板（13）。

7.根据权利要求1~6中任意一项权利要求所述的一种双叶轮流体动力装置，其特征在于：所述传动机构的结构为：叶轮轴（3）下端设有一锥齿轮A（4），主轴（8）上设有锥齿轮B（7），锥齿轮A（4）与锥齿轮B（7）通过一组同轴装配的锥齿轮C（5）及锥齿轮D（6）连接传动；导向架两侧叶轮轴上的锥齿轮A（4）齿面反向安装。

8.根据权利要求1~6中任意一项权利要求所述的一种双叶轮流体动力装置，其特征在于：所述的传动机构结构为：叶轮轴（3）下端设有一主动齿轮（16），主动齿轮（16）通过介齿轮组（17）与主轴（8）上的从动齿轮（18）连接传动。

9.根据权利要求1~6中任意一项权利要求所述的一种双叶轮流体动力装置，其特征在于：所述的传动机构结构为：导向架（12）两侧的叶轮轴（3）下端分别设有一主动齿轮（16），两主动齿轮（16）相互啮合；所述的主轴（8）偏离导向架（12）的纵向中线设置，设置在主轴（8）上的从动齿轮（18）与其中一侧叶轮轴上的主动齿轮（16）啮合并传递动力。

10.根据权利要求1~6中任意一项权利要求所述的一种双叶轮流体动力装置，其特征在于：所述的传动机构结构为：导向架两侧的叶轮轴（3）下端分别设置一主动皮带轮（19），两主动皮带轮（19）与主轴上的从动皮带轮（21）通过皮带（20）连接。