РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ПРОПЕЛЛЕРНОЙ ГИДРОТУРБИНЫ Российский патент 2000 года по МПК F03B3/12 F03B3/04 

Изобретение относится к области гидротурбостроения и может быть использовано при изготовлении рабочих колес пропеллерных гидротурбин,
В пропеллерных гидротурбинах лопасти рабочего колеса постоянно закреплены с оптимальным углом установки. При этом каждая лопасть оснащена присоединительным фланцем, который установлен в соответствующем гнезде корпуса и закреплен в нем, в частности болтами (1). Такое традиционное рабочее колесо является ближайшим аналогом настоящего изобретения.

В рабочем колесе пропеллерной гидротурбины только лопасти требуют периодического осмотра и, при необходимости, ремонта или замены. Для этого необходимо осуществлять демонтаж лопастей. Однако в известных пропеллерных гидротурбинах фланец лопасти традиционно выполняют круглым с размещением его в глубоком круглом гнезде корпуса, а поэтому лопасти невозможно демонтировать через камеру рабочего колеса, которая не позволяет выдвинуть лопасти с фланцем из цилиндрических гнезд корпусов в радиальном направлении. Поэтому приходится демонтировать все рабочее колесо, что увеличивает трудоемкость технического обслуживания,
Основной задачей настоящего изобретения явилось создание такого рабочего колеса пропеллерной гидротурбины, в которой лопасти были бы соединены с корпусом таким образом, чтобы каждую лопасть можно было бы демонтировать отдельно с выводом из камеры рабочего колеса.

Эта задача решается в рабочем колесе пропеллерной гидротурбины, которое содержит корпус с конусом и лопасти с присоединительными фланцами, закрепленными в ответных гнездах корпуса, и в котором, в соответствии с сущностью настоящего изобретения, фланец каждой лопасти выполнен в форме прямоугольника, а гнезда в корпусе со стороны конуса выполнены открытыми.

Такое решение позволяет после разборки фланцевого соединения сдвинуть каждую лопасть в осевом направлении через открытую сторону гнезда, а затем вынуть через отсасывающую трубку, что значительно увеличивает ремонтопригодность рабочего колеса. Кроме того прямоугольная форма фланца лопасти исключает вероятность ее разворота, устраняя действие соответствующего момента сил на крепежные болты и тем самым исключая необходимость установки специальных шпонок, воспринимающих усилия среза от момента, которые существуют в рабочих колесах традиционного исполнения. Прямоугольная форма фланца согласно изобретению, помимо описанных выше достоинств, имея большую площадь, чем традиционно выполняемые круглые фланцы, позволяет увеличить площадь заделки корневого сечения лопасти и тем самым повысить ее прочность и жесткость.

Фланец лопасти может быть скреплен с корпусом с помощью обычно применяемого болтового соединения, но может быть использовано и другое известное соединение фланца с корпусом, в частности, в форме ласточкина хвоста, способное противостоять действию центробежной силы. Осевая сила, действующая на лопасть, относительно невелика и во многих случаях усилия стягивания болтового соединения может оказаться достаточным для восприятия этого усилия. Однако при необходимости значительного повышения запаса прочности можно применить какое-либо специальное известное средство для восприятия осевой силы. Одним из таких средств может быть палец, вставленный с внутренней стороны корпуса через отверстие в нем во фланец лопасти.

Сущность настоящего изобретения поясняется следующим далее подробным описанием одного из примеров его реализации, изображенного на прилагаемых чертежах, на которых:
фиг. 1 показывает рабочее колесо пропеллерной гидротурбины при виде на него в радиальном направлении;
фиг. 2 - рабочее колесо на фиг. 1 в меридиальном разрезе по А-А на фиг. 1.

Рабочее колесо пропеллерной гидротурбины, как это изображено на чертежах, содержит корпус 1 с закрепленными у его конца конусом 2 и лопасти 3. Каждая лопасть 5 выполнена с присоединительным фланцем 4, к которому у корневого сечения выполнен плавный переход. Фланец 4 имеет прямоугольную форму и установлен в отвечающее ему по форме и размерам гнездо 5 в корпусе 1 рабочего колеса. Гнездо 5 выполнено со стороны конуса 2 открытым. Фланец 4 скреплен с корпусом 1 с помощью болтов 6. С внутренней стороны корпуса 1 через отверстие в нем установлен палец 7, входящий своим концом в выточку фланца 4 и тем самым фиксирующий лопасть 3 от смещения в осевом направлении.

При необходимости съема лопастей 3 сначала демонтируется конус 2. Затем у снимаемых лопастей выдвигается из выточки во фланце 4 лопасти палец 7, вывинчиваются крепежные болты 6 и лопасти смещаются вниз (по чертежу) через открытую сторону гнезда 5 до выхода из этого гнезда. Установка лопастей осуществляется в обратном порядке.

Источник информации
1. Справочник по гидротурбинам. Л., 1984, с. 155, рис. У.18.

Изобретение относится к области гидротурбостроения. В рабочем колесе, содержащем корпус с конусом и лопасти с присоединительными фланцами, закрепленные в ответных гнездах корпуса, фланец каждой лопасти выполнен в форме прямоугольника, а гнезда у конца корпуса со стороны корпуса выполнены открытыми, что позволяет выдвинуть лопасти через эти открытые стороны в осевом направлении и тем самым вывести их из рабочей камеры без демонтажа рабочего колеса. Использование изобретения позволяет уменьшить трудоемкость технического обслуживания рабочего колеса турбины. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Рабочее колесо пропеллерной гидротурбины, содержащее корпус с конусом и лопасти с присоединительными фланцами, закрепленными в ответных гнездах корпуса, отличающееся тем, что фланец каждой лопасти выполнен в форме прямоугольника, а гнезда у конца корпуса со стороны конуса выполнены открытыми. 2. Рабочее колесо по п.1, отличающееся тем, что с внутренней стороны корпуса установлены пальцы, входящие своими концами в выточки фланцев лопастей.