[发明专利]一种水力发动机转子以及水力发动机

说明书

技术领域

本发明涉及水力发动机的转子，该转子适于通过液体流被旋转地驱动，该转子包括内环、外环和在内环和外环之间沿着径向方向延伸的至少一个叶片，内环和外环以同一纵轴线为中心。

本发明也涉及包括定子和此类转子的水力发动机。

背景技术

已知前述类型的水力发动机的转子。此类转子的叶片与内环和外环机械连接在一起，以及因此确保了内环与外环之间的机械连接。转子围绕大致对应于流的方向的纵轴线是可旋转活动的。所有的叶片相对于垂直于纵轴线的平面以几乎相同的倾斜角被放置。叶片的倾斜角是预定的值。

然而，包含此类转子的水力发动机的效率在转子的旋转速度的整个范围上不是最理想的，此速度范围例如包括在0和50转/分钟之间。

发明内容

本发明的目的因此在于提出一种在旋转速度的整个范围上提供更好效率的水力发动机的转子，例如旋转速度包括在0和50转/分钟之间。

为了达到此效果，本发明的目的在于上述类型的水力发动机的转子，特征在于其包括在内环和外环之间径向地延伸的至少一个径向轴，在于至少一个叶片围绕各自的径向轴是可旋转活动的，以及在于转子包括所述至少一个叶片围绕其各自的径向轴的旋转运动的限制装置。

根据本发明的其它有利的方面，转子包括一个或多个下列特征，它们被单独采用或依照所有可能的技术上的组合：

- 对于所述至少一个叶片，限制装置包括被布置在内环与外环中的至少一个环上的至少一个挡块，

- 对于所述至少一个叶片，限制装置包括被布置在内环与外环中至少一个环上的第一挡块和第二挡块，第一挡块与流相对于转子的第一方向相关，而第二挡块与流相对于转子的第二方向相关，

- 对于所述至少一个叶片，限制装置包括被布置在外环上的高挡块和被布置在内环上的低挡块，

- 对于所述至少一个叶片，限制装置包括被布置在外环上的第一高挡块和第二高挡块，以及被布置在内环上的第一低挡块和第二低挡块，这些第一挡块与流的第一方向相关，而这些第二挡块与流的第二方向相关，

- 对于所述至少一个叶片，限制装置包括被布置在外环上的高挡块，在没有流时叶片呈静止位置，且静止位置与叶片抵靠高挡块的支撑位置之间的角度的值包括在10度和30度之间，优选等于20度，

- 对于所述至少一个叶片，限制装置包括被布置在内环上的低挡块，在没有流时叶片呈静止位置，且静止位置与叶片抵靠低挡块的支撑位置之间的角度的值包括在30度和60度之间，优选等于45度，

- 对于每个叶片，转子包括在内环和外环之间径向延伸的径向轴，每个叶片围绕其各自的径向轴是可旋转活动的，且限制装置适于限制每个叶片的旋转运动，

- 转子包括多个叶片，叶片数量N优选地包括在2和20之间，优选等于8，以及

- 该叶片或每个叶片呈现上表面、下表面、前缘和后缘，前缘为叶片沿着径向方向延伸的边缘，且沿着液体顺着叶片的流动方向被布置在上游，后缘为叶片的与前缘相对的边缘，且沿着液体顺着叶片的流动方向被布置在下游，

其中在垂直于径向方向的平面上的横截面上，在至少一个叶片的至少一个部分呈现出包括厚的部分和薄的部分的翼型，厚的部分和薄的部分每个都具有沿着垂直于上表面的方向的最大厚度，厚的部分的最大厚度比薄的部分的最大厚度大至少四倍，以及

其中薄的部分的曲线长度包括在前缘和后缘之间弦的长度的0.1倍与所述弦的长度的0.9倍之间，优选地包括在所述弦的长度的0.25倍与所述弦的长度的0.9倍之间。

本发明的目的也在于包括转子和定子的水力发动机，特征在于转子是如上述所定义的。

附图说明

本发明的这些特征和优势在阅读后续的说明后将显现，说明仅作为非限制性的示例给出，并参照了附图，其中：

- 图1是根据本发明的水力发动机的透视图，

- 图2为图1的水力发动机的叶片的示意图，

- 图3为图2的沿着平面III的剖视图，

- 图4以及图5分别是根据本发明的第一实施例的图2的叶片的俯视图，分别沿着流顺着纵向方向的第一方向，沿着与第一方向相对的第二方向，以及

- 图6是根据本发明的第二实施例与图4的视图类似的视图，以及

- 图7是根据本发明的第二实施例与图5的视图类似的视图。

具体实施方式

在图1上，水力发动机10包括定子12，围绕纵轴线X可旋转活动的转子14，以及喷管16。水力发动机10也包括定子的支承托架18。