ГИДРОГЕНЕРАТОР Российский патент 2000 года по МПК H02K5/16 H02K7/102 

Изобретение относится к области гидроэнергетики и может быть использовано во всех гидроагрегатах гидравлических и гидроаккумулирующих электростанций (ГЭС и ГАЭС).

Известен гидрогенератор, содержащий ротор, ступицу со спицами, якорь, статор, маслованну, тормозной диск, тормозные колодки, гидроцилиндры и горизонтальную мембрану (Александров А. Е. Подпятники гидроагрегатов. М., "Энергия", 1975 г.).

Недостаток устройства заключается в том, что несмотря на то, что маслованна находится в верхней части ротора над спицами, якорем и стостатором, потоки воздуха, циркулирующие в зоне расположения тормозных колодок, выносят продукты их износа на периферию тормозного диска и далее на статор, оборудование и в окружающую среду. Это приводит к загрязнению окружающей среды, статора и оборудования гидроагрегата.

Известен гидрогенератор, содержащий ротор, ступицу со спицами, якорь, статор, маслованну, тормозной диск, тормозные колодки, гидроцилиндры и горизонтальную мембрану (Александров А. Е. Подпятники гидроагрегатов. М., "Энергия", 1975 г.; Турбина К 587-86-930, чертеж А-2024897 ЛМЗ (Ленинградский металлический завод)).

Недостаток устройства заключается в том, что, несмотря на то, что маслованна и подпятник находятся под спицами, потоки воздуха, циркулирующие в зоне расположения тормозных колодок и помещения подпятника также выносят продукты их износа на периферию тормозного диска и далее на статор, оборудование и в окружающую среду. При этом возможно попадание продуктов износа тормозных колодок в машинный зал через вентиляционные решетки, что оказывает вредное воздействие на персонал.

Поставлена задача - повысить надежность и долговечность, уменьшить загрязнение окружающей среды, а также повысить ремонтопригодность и экономичность.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом гидрогенераторе, содержащем ротор, ступицу со спицами, якорь, статор, маслованну, тормозной диск, тормозные колодки, гидроцилиндры и горизонтальную мембрану, новым является то, что за пределами тормозного диска под якорем, на горизонтальной мембране установлен кольцевой фасонный разъемный кожух П-образного профиля с горизонтальными полками и наклонной к вертикали стенкой, причем верхняя полка образует зазор с якорем, расположена в горизонтальной плоскости, находящейся выше горизонтальной рабочей плоскости тормозного диска, в мембране выполнены сквозные расположенные по окружности вертикальные отверстия в зоне под наклонной вертикальной стенкой кожуха, а в кольцевой траншее установлены расположенные по окружности пылесосы, соединенные трубопроводами с полостью, образованной наклонной стенкой кожуха, якорем, горизонтальной мембраной и гидроцилиндрами, причем трубопроводы установлены в вертикальных отверстиях в мембране герметично.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид гидрогенератора в вертикальном радиальном сечении. Гидрогенератор содержит ротор 1, ступицу 2 со спицами 3, якорь 4, статор 5, маслованну 6, тормозной диск 7, тормозные колодки 8, гидроцилиндры 9 и горизонтальную мембрану 10, на которой установлен фасонный разъемный кожух 11 П-образного профиля, в кольцевой траншее 12 установлена серия равнорасположенных по окружности пылесосов 13, соединенных трубопроводами 14 с полостью, образованной наклонной стенкой кожуха 11, якорем 7 и горизонтальной мембраной 10, причем трубопроводы установлены в вертикальных отверстиях в мембране герметично.

Гидрогенератор работает следующим образом. При вращении ротора 1 тормозные колодки 8 опущены в крайнее нижнее положение и между ними и рабочей горизонтальной поверхностью тормозного диска имеется зазор. После закрытия направляющего аппарата ротор 1 начинает уменьшать частоту вращения за счет гидравлического в турбине, аэродинамического в спицах 3 и якоре 4 сопротивлений и гидродинамического и далее граничного трения в подпятнике, а также сопротивления вращению диска пяты в масляной ванне 6. При достижении частоты вращения ротора 1, превышающей частоту его вращения, при которой обычно включается тормозной аппарат, автоматически включаются в работу пылесосы 13.

Пылесосы 13 интенсивно отсасывают воздух из полости, образованной наклонной стенкой кожуха 11, якорем 7 и горизонтальной мембраной 10. При этом формируется поток воздуха, протекающего между цилиндрами 9 и в зазоре между тормозным диском 7 и тормозными колодками 8, как показано стрелками "а".

После включения тормозного аппарата тормозные колодки 8 прижимаются к рабочей поверхности тормозного диска 7 и за счет сил трения ротор 1 постепенно останавливается. При этом идет интенсивный износ тормозных колодок 8, и продукт износа материала тормозных колодок 8 в виде порошка захватывается потоком воздуха, формируемого тягой пылесосов 13, как показано стрелками "а" на фиг. 1. Таким образом, все мельчайшие и даже крупные частицы материала тормозных колодок 8 затягиваются в пылесосы 13. Благодаря такому движению воздуха продукты износа не могут быть выброшены никуда, кроме полости, образованной кожухом 11, мембраной 10 и якорем 4, откуда они затягиваются в пылесосы 8.

При этом даже крупные частицы износа тормозных колодок 8, отбрасываемые на периферию тормозного диска 7, не могут выйти за пределы кожуха 11, так как его верхняя горизонтальная полка расположена выше рабочей плоскости тормозного диска 7. Ударяясь о наклонную стенку кожуха 11, они скапливаются на горизонтальной мембране 10 и далее отсасываются пылесосами 13.

После окончательной остановки ротора 1 и опускания тормозных колодок 8 пылесосы 13 автоматически отключаются. Далее при очередном пуске гидроагрегата и последующей его остановке вышеописанный цикл повторяется.

Таким образом, предлагаемый гидрогенератор по сравнению с прототипом, позволит повысить надежность и долговечность, уменьшить загрязнение окружающей среды, а также повысить ремонтопригодность и экономичность.

Такая конструкция исключает рассеивание продукта износа тормозных колодок 8 в окружающую среду и осаждение их на статоре и другом оборудовании, включая оборудование машинного зала. Она резко улучшает экологию, снижает затраты на очистку статора и оборудования от продуктов износа тормозных колодок и предотвращает оборудование от повреждений, которые неизбежны при механической его очистке от продуктов износа тормозных колодок 8. Указанные обстоятельства приводят к повышению надежности и долговечности, а также увеличению ремонтопригодности и экономичности гидроагрегатов.

Использование: в гидроэнергетике. Гидрогенератор, содержит ротор (1), ступицу (2) со спицами (3), якорь (4), маслованнну (6), тормозной диск (7), тормозные колодки (8), гидроцилиндры (9). На горизонтальной мембране (10) установлен фасонный разъемный кожух (11) П-образного профиля. В кольцевой траншее (12) установлены серия равнорасположенных по окружности пылесосов (13), соединенных трубопроводами (14) с полостью, образованной наклонной стенкой кожуха (11), якорем (7) и горизонтальной мембраной (10). Технический результат заключается в обеспечении интенсивной откачки воздуха и вместе с ним продуктов износа тормозных колодок и исключении попадания продуктов износа в окружающую среду, оседания их на оборудовании и на статоре генератора. Это улучшает экологию окружающей среды, снижает трудозатраты на очистку статора и оборудования от продуктов износа тормозных колодок, повышает ремонтопригодность и экономичность гидроагрегатов. 1 ил.

Гидрогенератор, содержащий ротор со ступицей, спицами, якорь, статор, маслованну, тормозной диск, тормозные колодки, гидроцилиндры, горизонтальную мембрану, отличающийся тем, что за пределами тормозного диска, под якорем, на горизонтальной мембране установлен кольцевой фасонный разъемный кожух П-образного профиля с горизонтальными полками и наклонной к вертикали стенкой, причем верхняя полка образует зазор с якорем, расположена в горизонтальной плоскости, находящейся выше горизонтальной рабочей плоскости тормозного диска, в мембране выполнены сквозные расположенные по окружности вертикальные отверстия в зоне под наклонной вертикальной стенкой кожуха, а в кольцевой траншее установлены расположенные по окружности пылесосы, соединенные трубопроводами с полостью, образованной наклонной стенкой кожуха, якорем, горизонтальной мембраной и гидроцилиндрами, причем трубопроводы установлены в вертикальных отверстиях в мембране герметично.