涡轮机组件的改进设计制造技术

描述了一种涡轮机。所述涡轮机包括：（i）能够沿其纵向轴线旋转并且能够连接到发电机的轴，且所述轴在其上布置有至少一个轴铰链；（ii）包括第一端部的径向臂，所述第一端部在其上布置有至少一个第一铰链；和（iii）铰链销，其安装在所述轴的至少一个轴铰链与所述径向臂的至少一个第一铰链处于接合位置时形成的腔体内，且在接合位置中铰链销能够将径向臂连接到轴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及用于利用风能和流体动力能的涡轮机组件。更特别地，本专利技术涉及改进的涡轮机组件，其易于装配和维护、且用于风能和流体动力能应用。
技术介绍
图I示出了一种传统的用于产生风能的涡轮机组件10。组件10包括一件式结构的径向臂和叶片12，其与轴毂14螺栓连接，所述轴毂14安装在纵轴16上。风作用在叶片上并且引起叶片运动，从而产生电。遗憾的是，传统的涡轮机组件有一些缺点。举例来说，安装传统的涡轮机组件是一件长期和艰巨的工作。特别地，将一件式叶片和径向臂设计安装到轮毂上是一件费时的工作。如在另一个示例中，所述安装需要专用设备。仍如在另一个示例中，因为部件较大、形状特殊、并且难以紧密包装在一起，船运所述传统的一件式设计也是困难的。此外，由于传统设计的结构的复杂性，替换件的成本非常高。此外，传统设计由于存在疲劳问题而阻碍了非传统的材料的利用。因此，需要一种不会有传统设计所存在的缺点的涡轮机组件的改进系统和装配涡轮机组件的方法。
技术实现思路
如前所述，本专利技术提供了一种新式系统和方法，其使用改进的涡轮机组件设计来利用风能和流体动力能，所述涡轮机组件设计易于装配和维护。在一方面，本专利技术提供了一种涡轮机。所述涡轮机包括(i)能够沿其纵轴线旋转并且能够连接到发电机的轴，且所述轴在其上布置有至少一个轴铰链；(ii)包括第一端部的径向臂，所述第一端部在其上布置有至少一个第一铰链；和(iii)铰链销，其安装在所述轴的所述至少一个轴铰链与所述径向臂的所述至少一个第一铰链处于接合位置时形成的腔体内，且在接合位置中铰链销能够将径向臂连接到轴。在本专利技术的一些实施例中，涡轮机包括紧固机构，所述紧固机构用于在铰链销安装至腔体内时将铰链销固定。铰链销优选为筒状体，其在第一端部具有头部和在第二端部限定有孔径，所述孔径在第二端部沿铰链销的直径延伸，且其中紧固机构包括紧固销，当在接合位置中铰链销处于腔体内时，所述紧固销能够穿过所述孔径。紧固机构还可以包括垫圈，并且在接合位置中铰链销能够在紧固销穿过孔径之前穿过垫圈。本专利技术的涡轮机还可包括固定组件，所述固定组件包括夹持部分和铰链部分，所述夹持部分可以接合或连接到涡轮机的叶片构件，且所述铰链部分与布置于径向臂第二端部的至少一个铰链相接合。优选地，所述叶片具有螺旋形。在另一方面，本专利技术提供了另一种涡轮机。该涡轮机包括(i)包括第一端部和第二端部的径向臂，所述径向臂在第一端部能够连接到轴，所述轴能够沿其纵向轴线旋转并且能够连接到发电机，且所述径向臂在第二端部其上布置有至少一个第二铰链；(ii)包括或连接到叶片铰链的叶片；以及(iii)铰链销，其安装在所述叶片铰链与所述径向臂的至少一个所述第二铰链处于接合位置时形成的腔体内，且在接合位置中铰链销能够将径向臂连接到轴。优选地，所述叶片是螺旋形。在一些实施例中，本专利技术还包括了紧固机构，所述紧固机构用于在铰链销安装至腔体内时将铰链销固定。优选地，铰链销为在第一端部具有头部和在第二端部限定有孔径的筒状体，所述孔径在第二端部沿铰链销的直径延伸，且其中紧固机构包括紧固销，当在接合位置中铰链销处于腔体内时，所述紧固销可以穿过所述孔径。所述紧固机构还可以包括垫圈，并且在接合位置时铰链销能够在紧固销穿过孔径之前穿过垫圈。在本专利技术优选的实施例中，所述叶片由固定组件连接到叶片铰链，所述固定组件包括夹持部分和铰链部分，所述夹持部分能够接合和紧固到所述叶片上，且所述铰链部分包括与布置于径向臂第一端部的至少一个第一铰链相接合的叶片铰链。优选地，所述夹持部分具有两个腿部，且当夹持部分与叶片相接合时，所述两个腿部用U型螺栓固定。 在又另一方面中，本专利技术提供了轴。所述轴能够沿其纵向轴线旋转并且包括第一端部和第二端部。所述第一端部能够连接到电机，且所述第二端部具有设计为连接到布置于径向臂上的至少一个铰链的至少一个轴铰链。所述轴可以包括第二端部，所述第二端部其上包括三个轴铰链，每个轴铰链连接到布置在径向臂上的至少一个铰链。所述径向臂可以包括第一端部和第二端部，所述第一端部包括第一铰链且所述第二端部包括第二铰链，所述第一铰链能够连接到轴铰链，所述轴铰链是轴的一部分或连接到轴，所述第二铰链能够连接到叶片铰链，所述叶片铰链是叶片的一部分或连接到叶片。优选地，所述径向臂由选自下述构成的组中的至少一种制成铝、玻璃纤维、碳纤维、或纤维增强塑料。在又另一方面中，本专利技术公开了一种固定组件。所述固定组件包括(i)夹持部分；(ii)铰链部分；以及(iii)其中夹持部分能够接合或连接到叶片，且铰链部分能够与布置在径向臂的一个端部的至少一个铰链相接合。所述固定组件还可以包括U型螺栓，其中所述夹持部分包括用所述U型螺栓固定上两个腿部。在又另一方面中，本专利技术公开了一种装配涡轮机的方法。所述方法包括(i)获得具有夹持部分和铰链部分的固定件，所述夹持部分能够与叶片相接合并且所述铰链部分包括叶片铰链；(ii)通过围绕着所述叶片接合所述夹持部分而围绕着所述叶片紧固所述夹持部分；(iii)将叶片铰链与布置在径向臂上的至少一个第二铰链相接合；并且(iv)将铰链销穿过在叶片铰链与布置在径向臂上的至少一个第二铰链相接合时形成的腔体，且因此将叶片连接到径向臂。优选地，所述至少一个第二铰链是所述径向臂的一部分或连接到所述径向臂。紧固可以包括(i)将所述叶片穿过具有两个腿部的U型夹持件；以及(ii)收紧所述两个腿部以将所述固定件固定在所述叶片上。优选地，所述收紧包括使用U型螺栓夹紧所述两个腿部。本专利技术的优选实施例还可以包括在将铰链销穿过腔体后再将铰链销固定在腔体内的步骤。本专利技术的优选实施例可以进一步包括将径向臂上的至少一个第一铰链连接到轴的步骤，所述轴能够绕其纵轴线旋转且能够连接到发电机。在又另一个方面中，本专利技术公开了另一种装配涡轮机的方法。该方法包括(i)获得其上具有至少一个轴铰链的轴；(ii)将至少一个轴铰链与布置在径向臂上的至少一个第一铰链相接合；以及(iii)将铰链销穿过由所述轴铰链与布置在径向臂上的至少一个所述第一铰链相接合所形成的腔体，且因此将所述轴连接到所述径向臂体。优选地，所述至少一个第一铰链是所述径向臂的一部分或连接到所述径向臂。本专利技术的优选实施例可以包括在将铰链销穿过腔体后再将铰链销固定在腔体内的另一步骤。附图说明然而，本专利技术的结构和操作方法与其附加的目的和优点一起，将从以下特定实施例的描述中结合附图阅读而被完全理解。图I示出了传统的涡轮机组件。图2示出了根据本专利技术的一个实施例的用于产生能量的改进的涡轮机组件设计的透视图。图3示出了图2的所述改进的涡轮机组件设计的俯视图。 图4示出了根据本专利技术的一个实施例的涡轮机组件的分解透视图。图5示出了根据本专利技术的一个实施例的涡轮机组件，所述涡轮机组件包括连接到径向臂构件上的螺旋叶片构件。图6示出了根据本专利技术的一个实施例的径向臂构件的详细透视图。图7A示出了图5所示连接的详细透视图。图7B示出了根据本专利技术的一个实施例的夹具设计，其在一个端部安装到螺旋叶片构件，且在第二端部与布置在径向臂构件上的铰链相接合。图8A示出了根据本专利技术的一个实施例的本专利技术的涡轮机组件的径向臂构件和轴之间的连接的详细透视图。图8B示出了根据本专利技术的一个实施例的与轴相接合的径向臂构件。图9示出了图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.22 US 12/644,7391.一种涡轮机，包括 轴，其能够沿其纵向轴线旋转且能够连接到发电机，且所述轴具有布置于其上的至少一个轴铰链； 径向臂，其包含第一端部，所述第一端部具有布置于其上的至少一个第一铰链；以及 铰链销，其安装在所述轴的所述至少一个轴铰链与所述径向臂的所述至少一个第一铰链处于接合位置时所形成的腔体内，且在所述接合位置中所述铰链销能够将所述径向臂连接到所述轴上。2.如权利要求I所述的涡轮机，其特征在于还包括紧固机构，所述紧固机构用于在所述铰链销安装到所述腔体内时固定所述铰链销。3.如权利要求2所述的涡轮机，其特征在于所述铰链销是筒状体，其在第一端部具有 头部和在第二端部限定有孔径，所述孔径在所述第二端部沿所述铰链销的直径延伸，且其中紧固机构包括紧固销，当在所述接合位置中所述铰链销处于所述腔体内时，所述紧固销能够穿过所述孔径。4.如权利要求3所述的涡轮机，其特征在于所述紧固机构还包含垫圈，且在所述接合位置中所述铰链销能够在所述紧固销穿过所述孔径之前穿过所述垫圈。5.如权利要求I所述的涡轮机，其特征在于还包括固定组件，所述固定组件包括夹持部分和铰链部分，所述夹持部分能够接合或连接到所述涡轮机的叶片构件上，并且所述铰链部分与布置于所述径向臂的第二端部的至少一个铰链相接合。6.如权利5所述的涡轮机，其特征在于所述叶片是螺旋形。7.一种涡轮机，包括 径向臂，其包括第一端部和第二端部，所示径向臂在所述第一端部能够连接到轴，所述轴能够沿其纵向轴线旋转且能够连接到发电机，且所述径向臂在所述第二端部具有布置于其上的至少一个第二铰链； 叶片，其包括或其上连接有所述叶片铰链；以及 铰链销，其安装在所述叶片铰链与所述径向臂的至少一个所述第二铰链处于接合位置时形成的腔体内，且在所述接合位置中所述铰链销能够将所述径向臂连接到所述轴。8.如权利要求7所述的涡轮机，其特征在于所述叶片是螺旋形。9.如权利要求7所述的涡轮机，其特征在于还包括紧固机构，所述紧固机构用于在所述铰链销安装到所述腔体内时固定所述铰链销。10.如权利要求9所述的涡轮机，其特征在于所述铰链销是筒状体，其在第一端部具有头部和在第二端部限定有孔径，所述孔径在所述第二端部沿所述铰链销的直径延伸，且其中所述紧固机构包括紧固销，当在所述接合位置中所述铰链销处于所述腔体内时，所述紧固销可以穿过所述孔径。11.如权利要求10所述的涡轮机，其特征在于所述紧固机构还包括垫圈，并且在所述接合位置中所述铰链销能够在所述紧固销穿过所述孔径之前穿过所述垫圈。12.如权利要求7所述的涡轮机，其特征在于所述叶片通过固定组件连接到所述叶片铰链，所述固定组件包括夹持部分和铰链部分，所述夹持部分能够接合和紧固到所述叶片，且所述铰链部分包括叶片铰链，所述叶片铰链与布置于所述径向臂第一端部的至少一个第一铰链相接合。13.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·R·考斯比，R·A·施拉巴赫，
申请(专利权)人：卢奇德能源有限公司，
类型：
国别省市：