РАСШИРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2005 года по МПК H02K9/193 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для машин и механизмов с жидкостным охлаждением, имеющих расширительное устройство для создания избыточного давления.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату - прототипом - является расширительное устройство к системе жидкостного охлаждения маслозаполненного статора турбогенератора в виде бака, внутри которого помещен поршень с установленными на нем съемными грузами и снабженный уплотнительными кольцами, с заполненным охлаждающей статор жидкостью (изоляционным маслом) пространством под поршнем (см. Авт. свид. СССР №161382, МПК Н 02 К 9/193).

В указанном устройстве при небольшом отношении осевой длины поршня к его диаметру возможно заклинивание поршня и нарушение работы расширительного устройства. В процессе работы генератора при тепловом расширении жидкости заклинивание поршня приводит к повышению давления в системе жидкостного охлаждения, к которой подключено расширительное устройство, и ввиду несжимаемости жидкости может вызвать нарушение плотности и даже разрушение отдельных элементов системы. При уменьшении объема жидкости, вызванного охлаждением жидкости в системе, заклинивание поршня приводит к снижению давления в системе. При снижении давления ниже атмосферного в зонах разрежения, в частности на всасывающей стороне насосов системы охлаждения, через сальниковые уплотнения возможно поступление в жидкость воздуха и влаги и ухудшение диэлектрических свойств охлаждающей жидкости.

Создаваемое указанным расширительным устройством избыточное давление в системе определяется не только массой грузов и поршня, но и высотой столба жидкости, находящейся под поршнем. Поэтому при изменении положения поршня по высоте будет меняться и величина избыточного давления в системе.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков для повышения надежности работы машины.

Технический результат достигается тем, что расширительное устройство содержит бак, внутри которого помещен поршень с установленными на нем съемными грузами и уплотнительными кольцами, поршень выполнен в виде стакана, цилиндрическая часть которого выступает из бака и уплотнена резиновыми кольцами, размещенными в верхней части бака, а в донной части поршня выполнены отверстия с возможностью обеспечения сообщения объема, заполненного жидкостью в кольцевом пространстве между цилиндрическими поверхностями поршня, и бака с объемом, заполненным жидкостью под дном поршня.

Выполнение поршня в виде стакана с цилиндрической частью, выступающей из бака и уплотненной резиновыми кольцами, размещенными в крышке бака, повышает устойчивость положения поршня при его перемещении вдоль оси бака из-за изменения объема масла в баке в процессе эксплуатации маслозаполненного статора генератора, что исключает заклинивание поршня в баке.

Сквозные отверстия, выполненные в донной части поршня соединяют кольцевое пространство между цилиндрическими поверхностями поршня и бака, заполненное жидкостью до уплотнений, размещенных в верхней части бака, с пространством, заполненном жидкостью между донной поверхностью поршня и дном бака. Заполнение жидкостью расширительного устройства до уплотнений в верхней части бака обеспечивает постоянную высоту столба жидкости над дном бака, не зависящую от положения данной части поршня с установленными грузами, что обеспечивает постоянство давления в системе, к которой подключено расширительное устройство.

Изобретение поясняется конкретным примером выполнения расширительного устройства со ссылкой на чертеж.

На чертеже выполнено предложенное расширительное устройство для создания избыточного давления жидкости в маслозаполненном статоре турбогенератора в продольном разрезе.

Устройство представляет собой бак 1 с цилиндрической расточкой внутренней поверхности стенки бака. Внутри бака находится поршень 2, в донной части которого в кольцевых канавках расположены уплотнительные кольца 3. Для создания избыточного давления жидкости в маслозаполненном статоре генератора на поршне установлены съемные грузы 4. Пространство под поршнем в баке заполнено изоляционной жидкостью (маслом) 5. С маслозаполненным статором бак соединяется трубопроводом через патрубок 6. Конструкция поршня 2 выполнена в виде стакана 7, верхняя часть которого выступает из бака и уплотнена резиновыми кольцами 8, размещенными в верхней части бака в крышке 9, установленной на торце бака и закрепленной к нему болтами 10 через уплотнительную прокладку 11. В донной части поршня выполнены отверстия 12, соединяющие пространство, заполненное изоляционной жидкостью под дном поршня с кольцевым пространством между цилиндрическими поверхностями поршня и бака.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При изменении температуры охлаждающей изоляционной жидкости в зависимости от режимов работы генератора при его эксплуатации в системе охлаждения турбогенератора происходит изменение объема жидкости, которое воспринимается расширительным устройством за счет перемещения в баке уплотненного поршня 2 с установленными грузами 4. При этом заполнение жидкостью устройства до уплотнений 8 в верхней части бака обеспечивает постоянство давления в системе независимо от положения данной части поршня.

Установка резиновых колец 8 в крышке бака 9 уплотняет верхнюю часть поршня, выполненную в виде стакана 7, и придает устойчивость положению поршня при его перемещениях в баке в зависимости от тепловых расширений жидкости в маслозаполненном статоре.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в машинах и механизмах с жидкостным охлаждением, имеющих расширительное устройство для создания избыточного давления. Устройство представляет собой бак 1, внутри которого помещен поршень 2 с установленными на нем съемными грузами 4 и уплотнительными кольцами 3. Конструкция поршня 2 выполнена в виде стакана 7, верхняя часть которого выступает из бака и уплотнена резиновыми кольцами 8, размещенными в верхней части бака, а в данной части поршня выполнены отверстия 12, соединяющие пространство, заполненное изоляционной жидкостью под дном поршня, с кольцевым пространством между цилиндрическими поверхностями поршня и бака. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы устройства. 1 ил.

Расширительное устройство к системе жидкостного охлаждения маслозаполненного статора турбогенератора, содержащее бак, заполненный жидкостью, поршень с уплотнительными кольцами и установленными на нем съемными грузами, отличающееся тем, что поршень выполнен в виде стакана, цилиндрическая часть которого выступает из бака и уплотнена резиновыми кольцами, размещенными в верхней части бака, в донной части поршня выполнены отверстия с возможностью обеспечения сообщения объема, заполненного жидкостью в кольцевом пространстве между цилиндрическими поверхностями поршня и бака до уплотнений в верхней части бака с объемом, заполненным жидкостью под дном поршня.