[发明专利]具有一个或多个带有被强制引导的可运动的叶片的叶轮的流体动力机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个带被强制引导的叶片的叶轮的流体动力机。

背景技术

在2008年07月30日公开的意大利的专利申请BZ 2008 000 030中说明了这种流体动力机。在该申请中，每个叶片轴经由传递器件与在叶轮轴上可转动的套筒相连接。同样在该申请中，该传递器件通过固定在每个叶片的轴上的锥齿轮、通过与该锥齿轮啮合的锥齿轮、通过承载后一个锥齿轮并且被叶轮可旋转地支承的杆件、通过被杆件固定承载的叶轮和固定地由套筒承载的锥齿轮形成。以这种方式和方法，叶片可这样地定向，即所述叶片在工作轮绕其轴的转动中由流体以高效率绕流。现在已经发现，在流体内部的单个叶片的定向可以是多样化的，以便从流体或在流体中获得与转速无关的推力。

发明内容

因此，本发明的目的是找到各叶片协调定向的其他方案并且同时将流体动力机的结构设计得更为紧凑和尽可能简单。

该目的通过具有权利要求1的特征的、被强制引导的叶轮的流体动力机来实现。

定向运动通过使每个叶片轴由杠杆和杆件构成的四连杆机构单独地与一个相对于叶轮轴可运动的构件相连接来实现，所述四连杆机构位于垂直于叶片轴的平面中；其中，四连杆机构的一个臂对于叶片轴是固定的，四连杆机构的另一个臂在一个端部铰接在叶轮的一个平面上，而该臂在另一个端部与叶片的臂通过连接杆相连接；其中铰接在叶轮的平面上的臂经由一对被强制引导地铰接在调节件的整体上和可运动的滑块导向件发生运动。显然，对于每个叶片，除了调节件，重复使用相同类型的包括杆件和杠杆的四连杆机构和滑块导向件。安装在相应的、属于调节件的支承环上的导向件的同时发生的带动转动以与相对于相应叶轮的运动的重合的运动通过杠杆和杆件的几何结构确保，所述几何结构保障其沿所有方向的自由的偏心运动。此外，显然，同样的机构和铰接对于每个叶轮相互协调地重复使用。

在第一实施例中，调节件由一种打孔的钟形件组成，所述钟形件经由球体容纳部支承并铰接在机器的壳体上，所述球体容纳部允许钟形体沿所有方向摆动。其中(两个或更多个)驱动器件本身既铰接在机体上也铰接在钟形体上，并且设定成，利用摆动运动调节同一个驱动器件，所述摆动运动具有位于机器的中心轴上的假想的转动中心，并且设计成，所述运动可以通过精确和确定的运动偏心地(单独地)定向。

在钟形件上滑动地设置双支承环，所述双支承环将摆动运动转换到径向方向，该径向方向位于一个垂直于机器的中心轴的平面上。双支承环本身向外承载用于每个叶轮的径向支承件，在所述支承件上固定地安装有四连杆机构的每个叶片的相应的所有导向件滑块。

在第二实施例中，没有上述钟形件，支承环不是双重的，而是单一的，并且虽然所述支承环可以维持在平行于机器的中心轴的轴上，该支承环可以受到在垂直于机器轴的平面上的可控制的离中调节或偏心的运动。所述支承环朝其内部的方向用环形板补足，所述环形板具有四个直的、相互垂直的并且正交于支承环的中心的且间距相等的长孔；滑块在这些长孔中运动，所述滑块设计成用于支撑支承环自身并使其运动；每个滑块另一方面在其中心通过一个小轴支撑和运动，所述小轴与平行于的支承环的轴的轴铰接。该小轴固定在一杠杆上，同时能进行弧形的、平行于支承环的调节平面的运动，所述杠杆通过一个轴安装和运动，所述轴具有平行于机器的中心轴的轴线；该轴旋转并通过固定在机器的结构上的容纳部支撑，在轴的上部中固定第二杠杆，所述第二杠杆又通过铰接在机器的结构上的驱动装置运动。显然，该杠杆和轴系统重复用于每个长孔。为了优化地设计支承环的调节，设置四个协调运动的驱动装置。支承环在外侧部分上承载形式和功能与在调节件的第一实施例中相同的径向的支承件。

在定向的第三种可能的控制方式中，可以在调节件的上部中设置两个相互垂直的长孔，所述长孔通过两个铰接在机器壳体上的驱动装置沿两个平行于支承环的调节运动的平面与调节件夹紧滑动被引导地运动。两个长孔的组合的运动合成所期望的偏心运动。调节件通过长孔系统本身支撑。

所述流体动力机在其整体上可与带有垂直于流体的流向的轴并且以通常两个(也可以是一个或多个)同轴的叶轮(同心地或相对置地)工作的慢速涡轮相似。

所述流体动力机被制造成用于产生推力或为了在其作用的流体(通常为水)中获取最大量的动能；该特征在于能够与方向无关地(然而可控制地)并且与转速无关地将施加的功率从零到最大量进行定量调整。

每个叶轮包括一个圆形的旋转体并且具有一定数量的(两个或更多个)叶片，所述叶片设置在设想的圆上并且彼此间隔开，该圆的直径被当作叶轮的分度圆直径。