СИЛОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1997 года по МПК F02C7/36 

Изобретение относится к области энергетики, в частности к силовым агрегатам, используемых для привода различных потребителей энергии.

Известна силовая установка на вертолете YH-32 "Хиллер", состоящая из двух несущих лопастей, вращающихся за счет момента, создаваемого дозвуковыми прямоточными воздушно-реактивными двигателями (ПВРД), установленными на концах лопастей [1]
Недостатком такой силовой установки является низкий КПД, повышенный расход топлива, присущий дозвуковым ПВРД из-за малой степени сжатия воздуха.

Известен газотурбинный двигатель для электростанций, содержащий два автономных компрессора, закрепленных на валах, с камерами сгорания, компрессорную турбину, размещенную за ней силовую турбину, соединенную с нагрузкой и выхлопной патрубок. Турбина соединена с валами компрессоров при помощи вала, шестерен, зубчатой передачи и разъединительных муфт [2]
Недостатком такой силовой установки является низкий КПД, невысокий ресурс, высокая себестоимость из-за наличия турбины, работающей в струе горячих газов.

Целью изобретения является повышение КПД установки, увеличение ее ресурса, снижение себестоимости изготовления и эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в известной силовой энергетической установке, включающей двигатель с камерой сгорания и компрессором, вал привода которого соединен зубчатой передачей с центральным зубчатым колесом, двигатель размещен на периферии штанги, которая жестко связана с валом отбора мощности, вал привода компрессора размещен внутри штанги, а центральное зубчатое колесо выполнено неподвижным.

Центральное зубчатое колесо может быть выполнено с возможностью вращения. Для сбалансированности вращающихся масс система может состоять из двигателя со штангой и противовесом или нескольких двигателей, равномерно расположенных на штангах по окружности.

Размещение двигателей на концах штанги известно из [1] Однако, по сравнению с прототипом, этот признак является отличительным. В заявляемой конструкции подобное размещение обеспечивает вращение вала отбора мощности.

Размещение вала компрессора внутри штанги обеспечивает уменьшение сопротивления потоку воздуха.

Выполнение центрального зубчатого колеса неподвижным обеспечивает возможность привести во вращение компрессор при вращении двигателя вокруг оси, а при его выполнении с возможностью вращения позволяет получить дополнительный вариант системы запуска установки.

Установка на противоположной двигателю стороне противовеса или двигателей позволяет уравновесить центробежные силы.

Установка дополнительных двигателей позволяет увеличить мощность в кратное число раз.

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 показана схема силовой энергетической установки.

На фиг.2 вид А на фиг.1.

Силовая энергетическая установка содержит неподвижную ось 1 с закрепленным на ней неподвижно зубчатым колесом 2, штангу 3 с размещенным внутри нее валом 4 привода компрессора 5, имеющим на концах зубчатые колеса 6 и 7, воздушнореактивный двигатель (ВРД) 8, содержащий входное устройство 9, компрессор 5 с зубчатым колесом 10, камеру сгорания 11 и реактивное сопло 12, а на противоположном конце штанги 3 противовес 13, при этом штанга 3 жестко связана с валом 14 отбора мощности.

При работе силовой энергетической установки воздух, засасываемый компрессором 10 через входное устройство 9, сжимается и поступает в камеру 12 сгорания. Смесь воздуха с топливом поджигается и сгорает, создавая реактивную силу, вращая двигатель 8 и штангу 3 вокруг неподвижной оси 1. При этом зубчатое колесо 7 получает вращение за счет обкатки вокруг зубчатого колеса 2 и приводит во вращение компрессор 5 через вал 4 и зубчатые колеса 6 и 10.

Для запуска двигателя 8 возможен вариант вращения зубчатого колеса 2 с последующим торможением и фиксацией для привода компрессора 5 через зубчатое колесо 7, вал 4 и зубчатые колеса 6 и 10.

Для увеличения мощности вместо противовеса устанавливают второй двигатель 8 со штангой 3 с размещенным внутри валом 4 и зубчатыми колесами 6 и 7 для привода компрессора 5 через зубчатое колесо 10, аналогично первой схеме.

Использование: в энергетике, в частности в силовых агрегатах, используемых для привода различных генераторов энергии. Сущность изобретения: вал 4 привода компрессора двигателя 8 соединен зубчатой передачей с центральным зубчатым колесом 2. Двигатель 8 размещен на периферии штанги 3, центральная часть которой жестко связана с валом 14 отбора мощности, вал 4 привода компрессора 5 размещен внутри штанги 3, а центральное зубчатое колесо 2 выполнено неподвижным. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Силовая энергетическая установка, включающая двигатель с камерой сгорания и компрессором, вал привода которого соединен зубчатой передачей с центральным зубчатым колесом, отличающаяся тем, что двигатель размещен на периферии штанги, которая жестко связана с валом отбора мощности, вал привода компрессора размещен внутри штанги, а центральное зубчатое колесо выполнено неподвижным. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что центральное зубчатое колесо выполнено с возможностью вращения. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что со стороны, противоположной двигателю, установлен противовес. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на противоположном конце штанги установлен двигатель.