转桨式转轮结构及轴伸贯流式水轮机
时间: 2025-09-14作者: 雷火电竞官网地址
呈中空结构的转轮体,沿水流方向具有相对的第一开口端及第二开口端;所述转轮体
多个转桨式转轮叶片,分别与多个所述安装孔一一对应;所述转桨式转轮叶片包括安
装部及设置于所述安装部一端的桨叶;所述安装部可转动地穿设于对应的所述安装孔,并
多个操作机构,分别与多个所述安装孔一一对应;所述操作机构包括转盘、连杆及转接
头;所述转盘与对应所述安装部的端部可拆卸地连接,并与所述转轮体的内壁接触;所述转
盘具有相对于所述安装孔径向偏心设置的偏心部;所述连杆的两头分别与对应所述偏心部
前置操作件,设于所述第一开口端的内部,并与每个所述转接头转动连接;所述前置操
作件可操作地沿所述第一开口端与所述第二开口端相互指向的方向往复移动,以带动所述
转盘绕各自所述安装孔的中轴线所述的转桨式转轮结构,其特征是,所述安装部朝向所述转轮体内
部一端的端部开设有第一连接孔;所述转盘为平板结构;所述转盘与所述第一连接孔相对
的位置开设有第二连接孔;所述操作机构还包括连接件;所述连接件的一端穿设于所述第
二连接孔,另一端与对应的所述第一连接孔连接,以可拆卸地连接所述转盘与对应的所述
3.根据权利要求1所述的转桨式转轮结构,其特征是,所述转接头为叉头;所述叉头
的一端与所述前置操作件可拆卸地连接;所述连杆的两头分别与所述叉头的另一端及所述
4.根据权利要求1所述的转桨式转轮结构,其特征是,所述安装孔、所述转桨式转轮
叶片及所述操作机构的数量均为四个;多个所述安装孔沿所述转轮体的周向均匀分布;所
述前置操作件为矩形板状结构;四个所述转接头的一端分别可拆卸地安装于所述前置操作
5.根据权利要求4所述的转桨式转轮结构,其特征是,所述第一开口端的内壁与所述
前置操作件的每个直线边相对的部位均设置有支撑件;所述前置操作件沿所述第一开口端
与所述第二开口端相互指向的方向往复移动时,所述前置操作件的每个直线边与对应的所
6.根据权利要求4所述的转桨式转轮结构,其特征是,所述前置操作件的每个转角处
7.根据权利要求1所述的转桨式转轮结构,其特征是,每个所述安装部上都套设有密
8.根据权利要求7所述的转桨式转轮结构,其特征是,每个所述安装孔内设置有耐磨
衬套;所述安装部可转动地穿设于所述耐磨衬套内,并使所述转盘与所述耐磨衬套可滑动
9.根据权利要求8所述的转桨式转轮结构,其特征是,所述安装部包括与所述桨叶连
接的第一轴段及与所述第一轴段远离所述桨叶一端连接的第二轴段;所述第二轴段的直径
所述安装孔包括自内向外依次连通且孔径依次递增的第一孔段、第二孔段、第三孔段
所述耐磨衬套两端的侧壁均沿背离所述耐磨衬套中轴线的方向弯折,以使所述耐磨衬
所述第二轴段可转动地穿设于所述耐磨衬套内,并将所述耐磨衬套的侧壁夹持于所述
所述转盘可拆卸地安装于所述第二轴段的一端端部,并将所述耐磨衬套背离所述桨叶
所述第一轴段可转动地穿设于所述第二孔段、所述第三孔段及所述第四孔段;所述转
桨式转轮结构还包括套设在每个所述第一轴段上的密封压板;所述密封压板可拆卸地安装
10.一种轴伸贯流式水轮机,其特征是,包括如权利要求1至9任一项所述的转桨式转
所述第一开口端及所述第二开口端分别与所述前主轴的一端及所述后主轴的一端密
所述推拉杆可滑动地穿设于所述前主轴内,并与所述前主轴靠近所述转轮体一端的内
壁密封接触;所述推拉杆的一端伸入至所述转轮体内与所述前置操作件可拆卸地连接,并
用于带动所述前置操作件沿所述第一开口端与所述第二开口端相互指向的方向往复移动。
轮机时,将水能转换成机械能,水轮机的转后又带动发电机的转子,将机械能转换成电能输
内部的转轮体芯上,这对于大中型转轮结构,这种尺寸的转轮是容易实现的,但对于转轮直
径小于3.0米的小型转轮,转轮体内部空间狭小,使得转轮体内部的操作空间和装配空间都
很小,不但桨叶操作机构在运动中极易干涉,而且还使得安装检修难度较大,制造成本高。
括安装部及设置于所述安装部一端的桨叶;所述安装部可转动地穿设于对应的所述安装
多个操作机构,分别与多个所述安装孔一一对应;所述操作机构包括转盘、连杆及
转接头;所述转盘与对应所述安装部的端部可拆卸地连接,并与所述转轮体的内壁接触;所
述转盘具有相对于所述安装孔径向偏心设置的偏心部;所述连杆的两头分别与对应所述偏
前置操作件,设于所述第一开口端的内部,并与每个所述转接头转动连接;所述前
置操作件可操作地沿所述第一开口端与所述第二开口端相互指向的方向往复移动,以带动
一种轴伸贯流式水轮机,包括如上所述的转桨式转轮结构、前主轴、后主轴及推拉
的内壁密封接触;所述推拉杆的一端伸入至所述转轮体内与所述前置操作件可拆卸地连
接,并用于带动所述前置操作件沿所述第一开口端与所述第二开口端相互指向的方向往复
成的短枢轴结构,安装部位于对应的安装孔内,并不会伸入到转轮体的内部;进一步地,转
盘与穿设于安装孔内的安装部可拆卸地连接,此时转盘与转轮体的内壁抵持,桨叶与转轮
体的外壁抵持,故安装后的转桨式换轮叶片采用一个支撑点(即支撑在转轮体的外壁上),
取消了位于转轮体内部的球形转轮体芯结构,不但简化了转轮体的结构,降低转轮体的制
造难度,还使得转桨式转轮叶片对转轮体内装配空间的需求减小,增加了转轮体内部的操
作空间。因此,即使将上述转桨式转轮结构应用在转轮体直径小于3米的小型转轮结构中,
上述转桨式转轮结构中转轮体的内部空间也能够很好的满足对操作空间的需求,故上述转桨式转
轮结构具有结构简单整洁、安装检修方便、制造成本低等优点,有利于转桨式转轮结构的小型
通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申
具体实施方式中的附图标号说明:100、转桨式转轮结构;110、转轮体;111、第一开
口端;112、第二开口端;113、安装孔;1131、第一孔段;1132、第二孔段;1133、第三孔段;
1134、第四孔段;120、转桨式转轮叶片;121、桨叶;122、安装部;1221、第一轴段;1222、第二
轴段;130、操作机构;131、转盘;1311、偏心部;132、连杆;133、转接头;134、连接件;135、销
轴;140、前置操作件;150、支撑件;160、密封圈;170、耐磨衬套;200、前主轴;300、后主轴;
述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来
实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的
域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书里面所使用的术语只是为
了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括
在描述位置关系时,除非另有规定,否则当一元件被指为在另一元件“上”时,其能
直接在其他元件上或亦可存在中间元件。亦能够理解的是,当元件被指为在两个元件“之
在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下,除非使用了明确的限定
用语,例如“仅”、“由……组成”等,否则还能添加另一部件。除非相反地提及,否则单数形
此外,附图并不是1:1的比例绘制,并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘
制,而不一定按照线示出了本实用新型一实施例中转桨式转轮结构的结构。为便于说明,附图仅
请参阅图1及图2,本实用新型较佳实施例中的转桨式转轮结构100包括转轮体
110、多个转桨式转轮叶片120、多个操作机构130及前置操作件140。
请一并参阅图3,转轮体110呈中空结构,沿水流方向具有相对的第一开口端111及
第二开口端112。转轮体110的侧壁沿周向间隔开设有多个安装孔113。需要说明的是,水流
方向是指,在水轮机的水力通道内水流动的方向,转轮体110的周向是指绕与水流方向平行
转轮叶片120包括安装部122及设置于安装部122一端的桨叶121。安装部122可转动地穿设
于对应的安装孔113,并使桨叶121与转轮体110的外壁接触。由此,当安装部122穿设于对应
的安装孔113内时,桨叶121靠近安装部122的边缘部位与转轮体110的外壁接触,以防止桨
叶121也进入安装孔113或者转轮体110内的情况出现。而多个安装孔113的设置,使得多个
包括转盘131、连杆132及转接头133。转盘131与对应安装部122的端部可拆卸地连接,并与
转轮体110的内壁接触。转盘131具有相对于安装孔113径向偏心设置的偏心部1311。连杆
132的一端与对应的偏心部1311转动连接,另一端与转接头133连接。如此,与安装部122的
端部连接的转盘131与转轮体110的内壁抵持,可防止使用的过程中转桨式转轮叶片120从安
前置操作件140设于第一开口端111的内部,并与每个转接头133转动连接。前置操
作件140可操作地沿第一开口端111与第二开口端112相互指向的方向往复移动,以带动转
其中,第一开口端111与第二开口端112相互指向的方向与水流方向平行。在实际
应用中,当水头、负荷发生明显的变化时,可对前置操作件140施加一个外力,使得前置操作件140
在转轮体110内沿第一开口端111指向第二开口端112或者第二开口端112指向第一开口端
111的方向挪动,此时每个连杆132就会拉动或推动偏心部1311移动以带动转盘131绕对应
安装孔113的中轴线正向转动或反向转动,而每个转桨式转轮叶片120也会随着对应的转盘
在转桨式转轮叶片120的安装过程中,只需要利用转盘131以及转桨式转轮叶片
120自身的结构设计,就能轻松实现转桨式转轮叶片120在转轮体110上的安装,并保证转桨式
转轮叶片120在转轮体110上的安装牢固性,将转桨式转轮叶片120设置为由安装部122和桨
叶121组成的短枢轴结构,安装部122位于对应的安装孔113内,并不会伸入至转轮体110的
内部,故安装后的转桨式转轮叶片120采用一个支撑点(即支撑在转轮体110的外壁上)的结
构,取消了位于转轮体110内部的球形转轮体芯结构,故转桨式转轮叶片120对转轮体110内
与传统的内部具有转轮体芯结构的转轮体相比,本实用新型实施例中转轮体110
的内部没有转轮体芯结构,使得转轮体110成为一个两端开口的中空结构,简化了结构,降
低了转轮体110的成型难度,从而使得转桨式转轮结构100的加工成本较低。
因此,即使将上述转桨式转轮结构100应用在转轮体110直径小于3米的小型转轮
结构中,上述转桨式转轮结构100中转轮体110的内部空间也能够很好的满足对操作空间的需求,
以及转轮体110内各部件对装配空间的需求,故上述转桨式转轮结构100具有结构简单整洁、安
请再次参阅图1及图5,在一些实施例中,安装部122朝向转轮体110内部一端的端
部开设有第一连接孔(图未标)。转盘131为平板结构。转盘131与第一连接孔相对的位置开
设有第二连接孔(图未标)。操作机构130还包括连接件134。连接件134的一端穿设于第二连
接孔,另一端与对应的第一连接孔连接,以可拆卸地连接转盘131与对应的安装部122。
具体地,第一连接孔为螺纹孔,第二连接孔为通孔,连接件134为螺栓,连接件134
的一端穿设于第二连接孔内,另一端螺接于第二连接孔内,以可拆卸地连接转盘131与安装
部122。当然,在其他实施例中,连接件134还可以为螺钉、螺母螺杆组件、其他能够可拆卸地
连接转盘131与安装部122的结构。如此,通过连接件134实现转盘131与转桨式转轮叶片120
在一些实施例中,转接头133为叉头。叉头的一端与前置操作件140可拆卸地连接。
连杆132的两头分别与叉头的另一端及偏心部1311通过销轴135转动连接。因此,连杆132的
两端、叉头远离前置操作件140的一端及偏心部1311均开设通孔或螺孔,销轴135与通孔或
在一些实施例中,桨叶121远离安装部122一端的边缘呈球形。将桨叶121的外边缘
设置为球形,使得水轮机的水力通道内的水流对转桨式转轮叶片120产生更大的推力,有利
请参阅图1、图2及图6,在一些实施例中,安装孔113、转桨式转轮叶片120及操作机
构130的数量均为四个。多个安装孔113沿转轮体110的周向均匀分布。前置操作件140为矩
形板状结构。四个转接头133的一端分别可拆卸地安装于前置操作件140的四个转角部位。
将转接头133的一端与前置操作件140的转角部位可拆卸地连接,在减轻转桨式转轮结构
100的质量的同时,还可保证每个操作机构130能够尽量地靠近转轮体110的内壁,以增大转
轮体110内的操作空间和装配空间,进一步提升转桨式转轮结构100小型化的概率。
当然,在其他实施例中,安装孔113、转桨式转轮叶片120及操作机构130的数量还
请再次参阅图1及图6,进一步地,在一些实施例中,第一开口端111的内壁与前置
操作件140的每个直线边相对的部位均设置有支撑件150。由此,通过多个支撑件150,可对
前置操作件140的四个直线边进行支撑,并对前置操作件140的往复移动路径进行导正,使
得多个转桨式转轮叶片120的转动调节过程更精准和平稳,同时还可保证转桨式转轮结
具体地,支撑件150沿第一开口端111与第二开口端112相互指向的方向延伸。当
然,在其他实施例中,支撑件150可还可以是其他形状的结构,只要能保证前置操作件140在
更为具体地,转轮体110的内壁与前置操作件140的每个直线边相对的部位,沿每
个直线边间隔设置有两个支撑件150,以在保证以进一步提升前置操作件140往复移动时的
进一步地,在一些实施例中,前置操作件140的每个转角处形成有倒角。倒角的设
置,可去除前置操作件140的尖角,从而使得每个操作机构130更为靠近转轮体110的内壁,
可在保证前置操作件140与转轮体110内其他零部件不干涉的同时,进一步增大转轮体110
需要说明的是,在实际应用中,上述倒角和支撑件150的技术方案,可择一使用,也
请再次参阅图1及图2,为防止水力流道内的水倒灌进转轮体110内,在一些实施例
中,每个安装部122上都套设有密封圈160。每个密封圈160与对应安装孔113的孔壁抵接。密
封圈160的作用是密封转桨式转轮叶片120与转轮体110之间的连接处,以将水、泥沙杂质等
隔绝在转轮体110的外部,防止喝水锈蚀转轮体110内的部件(例如操作机构130、前置操作
进一步地,在一些实施例中,每个安装孔113内设置有耐磨衬套170。安装部122可
转动地穿设于耐磨衬套170内,并使转盘131与耐磨衬套170可滑动地接触。耐磨衬套170可
以为表面涂覆有耐磨高分子材料的结构,也可以为由铜、铜合金、高猛钢等金属材料直接制
耐磨衬套170的设置,可防止转桨式转轮叶片120的安装部122与安装孔113的孔壁
之间非间接接触,降低转桨式转轮叶片120和转轮体110发生磨损的概率,有利于转桨式转轮
请再次参阅图2至图4,更进一步地,在一些实施例中,安装部122包括与桨叶121连
接的第一轴段1221及与第一轴段1221远离桨叶121一端连接的第二轴段1222。第二轴段
1222的直径小于第一轴段1221的直径。由此,安装部122为沿安装孔113的中轴线方向设置
安装孔113包括自内向外依次连通且孔径依次递增的第一孔段1131、第二孔段
耐磨衬套170两端的侧壁均沿背离耐磨衬套170中轴线的方向弯折,以使耐磨衬套
170的轴向截面呈U形。由此,U形的开口朝向背离耐磨衬套170中轴线可以为由弹性材料制造成的整体结构,也可以为沿耐磨衬
第二轴段1222可转动地穿设于耐磨衬套170内,并将耐磨衬套170的侧壁夹持于第
二轴段1222与第一孔段1131的孔壁之间。转盘131可拆卸地安装于第二轴段1222的一端端
部,并将耐磨衬套170背离桨叶121一端的侧壁夹持于转盘131与转轮体110的内壁之间。
由此,将耐磨衬套170设置为U形的环形结构,并通过将耐磨衬套170穿设于第一孔
段1131,并将耐磨衬套170的两头分别弯折延伸至第一孔段1131的两端开口边缘部位,在实
现耐磨衬套170安装的同时,还可保证转盘131、安装部122均不会直接与转轮体110接触,进
第一轴段1221可转动地穿设于第二孔段1132、第三孔段1133及第四孔段1134。转
桨式转轮结构100还包括套设在每个第一轴段1221上的密封压板(图未示)。密封压板可拆
卸地安装于对应的第四孔段1134内,以将密封圈160压持在对应的第三孔段1133内。
由此,当第一轴段1221穿设于第二孔段1132、第三孔段1133及第四孔段1134时,第
一轴段1221的侧壁与第三孔段1133的内壁之间就会形成用于安装密封圈160的环形安装空
间,以方便密度圈的安装。而将密封压板安装在第四孔段1134内,可防止密封圈160发生脱
当然在其他实施例中,上述耐磨衬套170的结构也可以为直筒形结构等,安装时直
接夹持在安装部122与安装孔113的内壁之间即可;上述密封圈160的安装,也可以在安装孔
请再次参阅图1,基于同样的发明构思,本实用新型还提出了一种轴伸贯流式水轮
机。轴伸贯流式水轮机包括如上所述的转桨式转轮结构100、前主轴200、后主轴300及推拉
第一开口端111及第二开口端112分别与前主轴200的一端及后主轴300的一端密
封且可拆卸地连接。如此,转轮体110安装于前主轴200和后主轴300之间。
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