РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ГИДРОМАШИНЫ Российский патент 1997 года по МПК F03B3/12 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в радиально-осевых гидромашинах.

Известно радиально-осевое рабочее колесо, содержащее ступицу (верхний обод), нижний обод, между которыми расположены рабочие лопатки. При этом ступица и нижний обод выполнены разъемными. Части ступицы в зоне разъема снабжены фланцами, соединенными друг с другом болтами [1]
Недостатком этой конструкции является наличие гидравлических потерь в зоне над ступицей рабочего колеса из-за защищающего их кожуха. Кроме того, фланцы увеличивают высоту наружной поверхности верхнего обода.

Известно рабочее колесо радиально-осевой гидравлической турбины, наиболее близкое по технической сущности к заявляемому, содержащее лопатки между верхним и нижним ободами, разъемными в плоскости, проходящей через оси рабочего колеса, при этом в верхнем ободе выполнены в зоне разъема ниши и отверстия для размещения шпилек и гаек, предназначенных для стягивания частей обода, а на наружной периферийной части верхнего обода размещена вращающаяся часть лабиринтного уплотнения [2]
Такая конструкция рабочего колеса имеет меньшие чем в первом аналоге габариты по оси колеса и величину гидравлических потерь ввиду отсутствия фланцев на верхнем ободе. Недостатком второго аналога является то, что в отдельных случаях его габариты превышают размеры, требуемые по условиям транспортировки, например, при пропуске вагонов с частями рабочего колеса через тунели, мосты и путепроводы.

Изобретение направлено на решение задачи уменьшения высоты рабочего колеса на период транспортировки без изменения размеров проточной части и величины гидравлических потерь в зоне верхнего обода рабочего колеса. Эта задача решена в радиально-осевом рабочем колесе гидромашины, разъемном в плоскости, проходящей через ось рабочего колеса, содержащей верхний обод с отверстиями и нишами для размещения крепежных элементов, соединяющих части обода, с вращающейся частью лабиринтного уплотнения, размещенного на наружной периферийной поверхности верхнего обода.

Для решения указанной задачи вращающаяся часть лабиринтного уплотнения выполнена с разъемом в плоскости, перпендикулярной к оси рабочего колеса, при этом составные части лабиринтного уплотнения, размещенные по другую сторону разъема, выполнены заодно с верхним ободом, а составные части вращающейся части лабиринтного уплотнения, размещенные по другую сторону разъема, контактируют с верхним ободом по плоскости этого разъема и крепятся к верхнему ободу.

Выполнение вращающейся части лабиринтного уплотнения разъемным в плоскости I-й оси колеса дает возможность установки обоих половин колеса на платформу вагона без частей уплотнения размещенных выше плоскости контакта их с верхним ободом. В результате обеспечена меньшая высота рабочего колеса при его транспортировке. Размеры проточной части при этом не меняются. Размер лабиринтного уплотнения по оси ОО^' колеса после его монтажа на станции также не меняется, соответственно гидравлические потери в зоне обода такие же, как в прототипе.

На фиг.1 предложенное рабочее колеса, размер (вариант I); на фиг.2 - разрез по верхнему ободу рабочего колеса вариант II).

Рабочее колесо содержит верхний обод 1, нижний обод 2, рабочие лопатки 3, размещенные между ободами 1 и 2. Колесо выполнено разъемным в плоскости, проходящей через ось ОО^'. Части верхнего обода 1 имеют в зоне разъема отверстия 5 и ниши 6, в которых установлены крепежные элементы 7, например, шпильки с гайками для стягивания частей верхнего обода 1.

Вращающаяся часть лабиринтного уплотнения выполнена с разъемом в плоскости I-I, перпендикулярной к ОО^', и состоит из частей 8, размещенных выше плоскости разъема уплотнения I-I и частей 9, выполненных заодно с ободом 1. Вращающаяся часть лабиринтного уплотнения размещена со стороны условной периферийной поверхности 10 обода 1. Поверхность 11 верхнего обода выполнена на уровне плоскости разъема I-I вращающейся части. Части 8 контактируют в плоскости I-I с кольцевой поверхностью 12 обода 1.

Части 8 скрепляются с ободом 1 с помощью сварки (вариант I), или посредством болтов (вариант II).

Использование: в гидромашиностроении, в частности в радиально-осевых гидромашинах. Сущность: для удобства транспортировки при ограниченной высоте при прохождении через мосты, туннели и т.д. вращающаяся часть лабиринтного уплотнения выполнена с разъемом в плоскости 1-1, перпендикулярной к оси 00 колеса и состоит из частей 8, размещенных выше плоскости I-I разъема и частей 9, выполненных заодно с ободом 1, при этом составные части 8 вращающейся части лабиринтного уплотнения контактируют с верхним ободом 1 по плоскости I-I и крепятся к последнему. 2 ил.

Радиально-осевое рабочее колесо гидромашины, разъемное в плоскости, проходящей через ось колеса, содержащее верхний обод с отверстиями и нишами для размещения крепежных элементов, соединяющих части обода, с вращающейся частью лабиринтного уплотнения, размещенной со стороны наружной периферийной поверхности верхнего обода, отличающееся тем, что вращающаяся часть лабиринтного уплотнения выполнена с разъемом в плоскости, перпендикулярной к оси рабочего колеса, при этом составные части вращающейся части лабиринтного уплотнения, размещенные по одну сторону указанного разъема, выполнены заодно с верхним ободом, а составные части вращающейся части лабиринтного уплотнения, размещенные по другую сторону разъема, контактируют с верхним ободом по плоскости этого разъема и крепятся к нему.