ГИДРОТУРБИНА Российский патент 2016 года по МПК F03B3/06 

Описание патента на изобретение RU2589572C2

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к устройству поворотно-лопастных гидромашин.

Известны различные поворотно-лопастные гидромашины, такие, например, как лопастная гидромашина с установленными на втулке лопастями (см. Ковалев Н.Н. Гидротурбины, Конструкции и вопросы проектирования, Москва, Ленинград, Машгиз, 1961, с. 178-181, фиг. V.29) или поворотно-лопастная гидротурбина, поворот лопастей которой реализован с помощью концентрично установленного в ней трубопровода (см. SU 378652 А, 18.04.1973, F03B 11/00). Этим устройствам присущи такие недостатки, как ограниченность диапазона регулирования геометрических параметров рабочего колеса и инерционность поворота лопастей.

Наиболее близкой к заявляемой по совокупности существенных признаков является поворотно-лопастная гидротурбина [Пат. РФ №2410565, заявка №2008150990/06, 22.12.2008, опубл. 27.01.2011 Бюл. №3 / Литвиненко A.M.], которая содержит основание с подшипниками, ступицу, горизонтальный вал, лопатки, кинематически с помощью редукторов соединенные с роторами, имеющими магнитный контакт со статорами, установленными на основании.

Недостатком данной гидротурбины является узкий диапазон регулирования, обусловленный или изменением частоты вращения вала, или изменением угла наклона лопаток.

Изобретение направлено на расширение диапазона регулирования путем изменения числа лопаток.

Это достигается тем, что гидротурбина, содержащая основание с подшипниками, ступицу, горизонтальный вал, лопатки, кинематически соединенные с роторами, имеющими магнитный контакт со статорами, установленными на основании, редукторы, согласно изобретению выполнена таким образом, что выходные валы редукторов соединены с промежуточным полым валом с дополнительными лопатками с вращением относительно главной оси, причем профили основных и дополнительных лопаток выполнены с возможностью наложения друг на друга.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 и фиг. 2 схематично изображено колесо гидротурбины соответственно с разложенными и сложенными лопатками, на фиг. 3 - вид на торцы лопаток в разложенном состоянии, на фиг. 4 - в сложенном, на фиг. 5 - вид сбоку в разрезе, на фиг. 6 - кинематическая схема поворота лопаток, внешний и внутренний статоры изображены фрагментарно, чтобы не загромождать чертеж.

Гидротурбина содержит основные лопатки 1, дополнительные поворотные (относительно главной оси) лопатки 2, защитный колпак 3 (условно показан пунктиром), внешний 4 и внутренний 5 статоры, закрепленные на основании, роторы дискового типа 6, установленные на валах 7, на которых также установлены входные шестерни 8 редукторов, редукторы содержат выходные колеса 9, которые соединены с промежуточным полым валом 10, на котором установлены дополнительные лопатки 2 с вращением относительно главной оси, причем профили основных и дополнительных лопаток выполнены с возможностью наложения друг на друга. Горизонтальный вал 11 вращается в подшипниках 12 и 13. Также на валу 11 установлены стойки 14 с подшипниками 15, в которых вращаются валы 7 редукторов. В варианте с червячным редуктором роторы 6 установлены на одних валах с червяками 16, которые входят в контакт с червячными колесами 17, установленными на валах 18. На конце валов установлены конические шестерни 19, вращающие конические колеса 20, на валу 21 которых закреплены поводки 22, к которым, в свою очередь, крепятся дополнительные лопатки 2. На фиг. 5 лопатки 1 и 2 условно показаны в одной плоскости и лопатки 1 условно показаны пунктиром.

В варианте с цилиндрическим редуктором на промежуточном полом валу 10 установлены выходные колеса 9, с которыми контактируют входные шестерни 8 редукторов. Таким образом, при наличии самоторможения вал 10 вращается относительно вала 11 концентрично.

Гидротурбина работает следующим образом: набегающий поток, взаимодействуя с лопатками, приводит их во вращение. При изменении скорости потока, на статоры 4 и 5 подается напряжение, обеспечивающее бегущее магнитное поле разной направленности, которое приводит к вращению роторов 6 и валов 7 с шестернями 8, которые, в свою очередь, вращают выходные колеса 9, которые установлены на валах 10, на которых закреплены дополнительные лопатки 2, которые в результате накладываются на основные лопатки 1, при этом скорость перемещения потока жидкости изменяется, тем самым осуществляется регулирование скорости. При перемене полярности перемещения полей на статорах процессы происходят в обратном порядке, а при отсутствии напряжения на статорах вследствие наличия трения в механизмах или свойств самоторможения червячной пары, лопатки неподвижны друг относительно друга.

Технико-экономическими преимуществами данной гидротурбины являются: во-первых, обеспечение бесконтактности передачи усилия со статора на вращающую часть, во-вторых, возможность изменения числа лопаток, что существенно расширяет регулировочные возможности гидротурбины.

Похожие патенты RU2589572C2

название год авторы номер документа
ПРОПЕЛЛЕРНЫЙ НАСОС 2014
  • Литвиненко Александр Михайлович
RU2581748C2
ВЕТРОКОЛЕСО 2010
  • Литвиненко Александр Михайлович
  • Киркаленко Евгений Иванович
RU2494283C2
ПОВОРОТНО-ЛОПАСТНАЯ ГИДРОТУРБИНА 2008
  • Литвиненко Александр Михайлович
  • Свистунов Алексей Александрович
RU2410565C2
МУЛЬТИРОТОРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА 2019
  • Болотов Владимир Георгиевич
RU2728304C1
ГОРНАЯ БЕРЕГОВАЯ МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (ГБМГЭС) 2017
  • Гиоев Заурбек Георгиевич
  • Приходько Виктор Маркович
  • Гиоев Аслан Львович
  • Чернявский Эдуард Алексеевич
  • Гиоев Руслан Николаевич
  • Гиоев Руслан Александрович
  • Козаев Виталий Сергеевич
  • Джиоев Гарик Борисович
RU2688871C2
ГИДРОАГРЕГАТ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПОТОКА ВОДЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ 2003
  • Хузин Р.Р.
  • Закиев Г.З.
  • Шаяхметов Ш.К.
  • Шаяхметов А.Ш.
RU2256092C2
ЭЛЕКТРОПРИВОД ВЕНТИЛЯТОРА ГРАДИРНИ 2012
  • Литвиненко Александр Михайлович
  • Голонов Максим Андреевич
RU2522149C2
ПОГРУЖНАЯ МОНОБЛОЧНАЯ МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 2012
  • Загрядцкий Владимир Иванович
  • Загрядцкий Филипп Сергеевич
RU2508467C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ 1991
  • Бочкарев С.Н.
  • Копылов И.П.
  • Павлуцкий Н.Н.
  • Яковлев А.И.
RU2010993C1
УНИВЕРСАЛЬНАЯ МАШИНА 1999
  • Гаршин О.Н.
RU2161702C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 589 572 C2

Реферат патента 2016 года ГИДРОТУРБИНА

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к устройству поворотно-лопастных гидромашин. Гидротурбина содержит основание с подшипниками, ступицу, горизонтальный вал, лопатки, кинематически соединенные с роторами, имеющими магнитный контакт со статорами, установленными на основании, редукторы. Выходные валы редукторов соединены с промежуточным полым валом с дополнительными лопатками с вращением относительно главной оси. Профили основных и дополнительных лопаток выполнены с возможностью наложения друг на друга. Изобретение направлено на расширение диапазона регулирования путем изменения числа лопаток. 6 ил.

Формула изобретения RU 2 589 572 C2

Гидротурбина, содержащая основание с подшипниками, ступицу, горизонтальный вал, лопатки, кинематически соединенные с роторами, имеющими магнитный контакт со статорами, установленными на основании, редукторы, отличающаяся тем, что выходные валы редукторов соединены с промежуточным полым валом с дополнительными лопатками с вращением относительно главной оси, причем профили основных и дополнительных лопаток выполнены с возможностью наложения друг на друга.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2589572C2

ПОВОРОТНО-ЛОПАСТНАЯ ГИДРОТУРБИНА 2008
  • Литвиненко Александр Михайлович
  • Свистунов Алексей Александрович
RU2410565C2
Способ предупреждения образования накипи 1939
  • Белов Г.И.
SU61808A1
ПЛАВАЮЩЕЕ ЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО РЕЗЕРВУАРА И СПОСОБ ЕГО УСТАНОВКИ 2010
  • Черемных Вячеслав Степанович
RU2448845C1
JPS60164601 A, 27.08.1985.

RU 2 589 572 C2

Авторы

Литвиненко Александр Михайлович

Даты

2016-07-10Публикация

2014-03-06Подача