ПОГРУЖНАЯ СИСТЕМА, СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЕЕ РАБОТОЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2019 года по МПК F03B3/18 F03B13/10 F03B15/04 

Описание патента на изобретение RU2702312C2

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании патентной заявки США US 2004101401 А1, 27.05.2004, F03B 3/18, все содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

(a) Область техники

[0002] Раскрываемый объект изобретения относится главным образом к приводу направляющих аппаратов гидротурбины.

(b) Известный уровень техники

[0003] Управление известными турбинами, используемое для регулирования потока воды при производстве гидроэлектроэнергии, осуществляется масляными гидравлическими цилиндрами, также называемыми сервоприводами, для открытия и закрытия направляющих аппаратов турбины. Такие гидравлические системы содержат загрязняющие вещества, например, гидравлическое масло, в трубопроводах высокого давления, насосах, компрессорах и масляных резервуарах высокого давления, необходимое для поддержания работы системы. Такие загрязняющие вещества присутствуют в больших количествах, которые могут достигать 30000 литров на турбину и до 1000000 литров на среднюю станцию.

[0004] Главным недостатком, связанным с данным типом сервоприводов, является утечки загрязняющих веществ, например, гидравлического масла, в воду.

[0005] Избыточная утечка масла происходит при обычной эксплуатации, например, во время технического обслуживания, или при обычной эксплуатации в связи со старением системы (некоторые системы служат более 75 лет). При утечке масло попадает в окружающую среду, загрязняя речные источники.

[0006] Кроме того, отказы системы (вызванные грязью из реки, проходящей через фильтры выше по потоку, непостоянным потоком воды или механическим сбоем в системе) могут привести к погружению основного гидравлического сервомотора на глубину до 3 м, что приведет к затоплению всей турбины и приводной системы затвора турбины и попаданию значительного количества масла из гидравлической системы в реку, причиняя значительный ущерб окружающей среде.

[0007] Были предприняты попытки разобраться с этой проблемой. Например, компания Toshiba International Corp® разработала непогружную систему, в которой поток воды направлен по трубе/каналу в конструкцию над водой для вращения турбины, управляемой электрическим сервоприводом. Пример данной системы представлен на фиг. 1а и 1b, где показана непогружная гидравлическая система 120 генерирования электроэнергии, содержащая водовпускной и водовыпускной патрубки 122 и сервопривод 121 для регулирования потока воды в турбине. Как показано на фиг. 1а и 1b, система 120 не погружена в воду, а расположена снаружи за пределами корпуса плотины.

[0008] Однако будучи непогружной, система Toshiba® не может быть полезной для замены имеющихся погружных гидравлических систем с сервопривдом для производства электроэнергии, и поэтому ее использование возможно только при строительстве новых плотин или при выполнении существенных изменений конструкции имеющейся плотины. Последнее проблематично и иногда невозможно с точки зрения затрат, перерыва в подаче электроэнергии в связи с перерывом в экплуатации для выполнения изменений, и иногда невозможно из-за конфигурации и конструкции плотины.

[0009] Поэтому остается необходимость в системе производства гидроэлектроэнергии для замены имеющихся систем гидравлических сервоприводов, не наносящей вред окружающей среде и в то же время погружной.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0010] В настоящих вариантах осуществления изобретения описана такая система.

[0011] В одном аспекте изобретения предлагается погружная система производства гидроэлектроэнергии, содержащая: турбину, содержащую несколько направляющих аппаратов, выполненных с возможностью открытия и закрытия для управления потоком воды через турбину; рабочее кольцо с направляющими аппаратами, функционально соединенное с несколькими направляющими аппаратами для поворота направляющих аппаратов между открытым и закрытым положением; один или более электрических приводов, функционально соединенных с рабочим кольцом с направляющими аппаратами и выполненных с возможностью поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами в требуемое положение в ответ на управляющий сигнал. Каждый электрический привод содержит электромотор и тягу двухстороннего действия, функционально соединенную с электромотором для преобразования вращательного движения электромотора в линейное перемещение для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами в требуемое положение.

[0012] Электрический привод может быть расположен в водонепроницаемом корпусе. Водонепроницаемый корпус может содержать водонепроницаемый кожух, содержащий гибкую мембрану, кожух для электромотора; и телескопическую трубку, выступающую из гибкой мембраны, телескопическая трубка выполнена с возможностью размещения в ней тяги двухстороннего действия, а также выдвижения и втягивания при линейном перемещении тяги двухстороннего действия.

[0013] Система может также содержать водонепроницаемый силовой блок для подачи сигнала управления, полученного снаружи корпуса, электромотору.

[0014] В варианте осуществления изобретения кожух, мембрана, силовой блок и телескопическая трубка соответствуют стандарту водонепроницаемости IP68.

[0015] Система может также содержать первый электрический привод и второй электрический привод, присоединенные к противоположным сторонам рабочего кольца с направляющими аппаратами. Первый привод и второй привод могут выполнять линейные перемещения, идентичные по скорости и противоположные по направлению, для поворота рабочего кольца направляющими аппаратами.

[0016] Тяга управления может содержать первичный вал для соединения с вращающимся валом электромотора; и цилиндр, содержащий множество вторичных валов вокруг первичного вала, вторичные валы соединены с цилиндром и выполнены с возможностью инициирования линейного перемещения цилиндра при вращении первичного вала.

[0017] Электромотор может быть сервоприводом.

[0018] В другом аспекте изобретения предлагается электрический привод для управления открытием и закрытием рабочего кольца с направляющим аппаратами в погружной системе выработки гидроэлектроэнергии; электрический привод содержит: электромотор с вращающимся валом; тягу двухстороннего действия для соединения с рабочим кольцом с направляющими аппаратами, тяга двухстороннего действия функционально соединена с вращающимся валом и выполнена с возможностью преобразования вращательного движения вращающегося вала в линейное перемещение для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами в требуемое положение.

[0019] Электрический привод может быть погружным и может содержать водонепроницаемый корпус с классом защиты IP68.

[0020] Водонепроницаемый корпус может содержать водонепроницаемый кожух, содержащий гибкую мембрану, кожух для электромотора; и телескопическую трубку, выступающую из гибкой мембраны, телескопическая трубка выполнена с возможностью размещения в ней тяги двухстороннего действия, а также выдвижения и втягивания при линейном перемещении тяги двухстороннего действия.

[0021] Тяга двухстороннего действия может содержать первичный вал для соединения с вращающимся валом электромотора; и цилиндр, содержащий множество вторичных валов вокруг первичного вала, вторичные валы соединены с цилиндром и выполнены с возможностью инициирования линейного перемещения цилиндра при вращении первичного вала.

[0022] В еще одном аспекте изобретения предлагается способ управления работой погружной системы выработки гидроэлектроэнергии, содержащей множество направляющих аппаратов, соединенных с рабочим кольцом с направляющими аппаратами, способ содержит: предоставление тяги двухстороннего действия, выполненной с возможностью преобразования вращательного движения, полученного на первом ее конце, в линейное перемещение на ее телескопическом конце, телескопический конец является противоположным первому концу; присоединение первого конца тяги двухстороннего действия к электромотору для линейного перемещения телескопического конца при вращении первого конца, линейное перемещение телескопического конца для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами; и предоставление водонепроницаемой конструкции корпуса электромотора и тяги двухстороннего действия в нем.

[0023] В варианте осуществления изобретения предоставление водонепроницаемой конструкции содержит: предоставление электромотора в водонепроницаемом корпусе с гибкой мембраной; и предоставление тяги двухстороннего действия в водонепроницаемой телескопической трубке, выступающей из гибкой мембраны.

[0024] Способ может также содержать присоединение телескопической трубки к рабочему кольцу с направляющими аппаратами.

[0025] В другом варианте осуществления способ может содержать: предоставление двух различных электромоторов и присоединение телескопических трубок, соединенных с двумя разными электромоторами, к противоположным сторонам рабочего кольца с направляющими аппаратами; и два электромотора, выполненных с возможностью вращения в противоположных направлениях для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами.

[0026] В еще одном аспекте изобретения предлагается электрический привод для управления работой рабочего кольца с направляющими аппаратами, соединенного с множеством направляющих аппаратов в погружной системе выработки гидроэлектроэнергии; электрический привод содержит: электромотор с вращающимся валом; тягу двухстороннего действия для соединения с рабочим кольцом с направляющими аппаратами, тяга двухстороннего действия функционально соединена с вращающимся валом и выполнена с возможностью преобразования вращательного движения вращающегося вала в линейное перемещение для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами в требуемое положение. Электрический привод является погружным и содержит водонепроницаемый корпус, содержащий водонепроницаемый кожух с гибкой мембраной и телескопической трубкой, выступающей из гибкой мембраны; водонепроницаемый кожух адаптирован, чтобы вмещать электромотор, а телескопическая трубка адаптирована для того, чтобы вмещать тягу двухстороннего действия и для соединения с ней, а также, чтобы выдвигаться и втягиваться при линейном перемещении тяги двухстороннего действия.

[0027] Согласно варианту осуществления изобретения предлагается погружная система выработки гидроэлектроэнергии, содержащая: как минимум один привод, содержащий электрический сервомотор и тягу двухстороннего действия, функционально соединенную с электрическим сервомотором для преобразования вращения электрического сервомотора в линейное перемещение; турбину, содержащую множество лопаток, выполненных с возможностью открытия и закрытия для управления потоком воды, проходящим через гидротурбину; и рабочее кольцо с направляющими аппаратами, функционально соединенное с этими лопатками турбины с одной стороны и с приводом с другой стороны для управления работой лопаток в соответствии с осевым перемещением привода.

[0028] В варианте осуществления изобретения система содержит один или любое количество приводов, присоединенных к противоположным сторонам рабочего кольца с направляющим аппаратом и выполненных с возможностью работы в одной общей системе управления направляющим аппаратом.

[0029] В другом варианте осуществления изобретения привод подходит для постоянного погружения в воду и соответствует стандарту IP68.

[0030] Особенности и преимущества объекта изобретения явно следуют из последующего детального описания выбранных вариантов осуществления изобретения и сопутствующих фигур. Как будет показано, раскрываемый и заявляемый объект изобретения может быть изменен в различных отношениях без отступления от объема притязаний. Соответственно, чертежи и описание следует рассматривать как имеющие справочный характер и не имеющие ограничительного характера, при этом объект изобретения в полном объеме раскрыт в формуле изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0031] Прочие функции и преимущества настоящего изобретения явно следуют из приведенного ниже описания и сопутствующих чертежей, где:

[0032] На фиг. 1а и 1b показана стандартная непогружная система производства гидроэлектроэнергии.

[0033] На фиг. 2а и 2b представлены 3D-иллюстрации, отражающие рабочую среду погружной системы производства гидроэлектроэнергии, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

[0034] На фиг. 3а представлен вид в масштабе погружной системы производства гидроэлектроэнергии, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

[0035] На фиг. 3b представлен пример того, как линейное движение электрических приводов приводит к повороту рабочего кольца с направляющими аппаратами, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

[0036] На фиг. 4 показан типовая конфигурация тяги управления для преобразования вращательного движения мотора в осевое перемещение.

[0037] На фиг. 5а и 5b показаны приводы электрического сервомотора в убранном положении и в выдвинутом положении, соответственно.

[0038] На фиг. 6а-6с показан вариант осуществления изобретения системы уплотнения, предусмотренной для обеспечения водонепроницаемости приводов и соответствующих валов; и

[0039] На фиг. 7 представлена блок-схема процесса управления работой погружной системы производства гидроэлектроэнергии, содержащей множество направляющих аппаратов, соединенных с рабочим кольцом с направляющими аппаратами

[0040] Следует отметить, что на приложенных чертежах одинаковые признаки отмечены одинаковыми номерами.

[0041] Варианты осуществления изобретения раскрывают систему и способ для электрического управления погружной системой производства гидроэлектроэнергии для предотвращения утечки масла и загрязняющих веществ, используемых в имеющихся гидравлических системах. Система содержит один или любое количество погружных электрических приводов, функционально соединенных с рабочим кольцом с направляющими аппаратами, которое в свою очередь соединено с множеством направляющих аппаратов турбины. Каждый погружной электрический привод содержит электромотор, соединенный с тягой управления, выполненной с возможностью преобразования вращательного движения, полученного на ее первом конце, в линейное перемещение на телескопическом конце, противоположном первому концу, для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами в требуемое положение. Электрический привод содержит водонепроницаемую конструкцию, вмещающую электромотор и тягу управления и в то же время позволяющую телескопическое перемещение тяги управления для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами.

[0042] На фиг. 2а и 2b представлены 3D-иллюстрации, отражающие рабочую среду погружной системы производства гидроэлектроэнергии, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

[0043] Как показано на фиг. 2а и 2b, рабочая среда содержит погружные и непогружные модули. Непогружные модули содержат трансформатор напряжения, автоматический модуль подачи питания, панель управления, автономный источник питания (не показан), систему охлаждения для управления панелью управления и систему управления непогружными направляющими аппаратами.

[0044] Погружные модули содержат погружную турбину 129, содержащую множество направляющих аппаратов 130, соединенных с кольцом 136 с направляющими аппаратами (также называемого рабочим кольцом с направляющими аппаратами), показанным на фиг. 3а, и систему привода направляющих аппаратов, содержащую один или предпочтительно два электрических привода 137, присоединенных к противоположным сторонам кольца 136 с направляющими аппаратами. Погружные узлы могут быть размещены в конструктивной системе корпуса аппаратной (ниже непогружных компонентов и модулей), как показано на фиг. 2а, для управления генерированием мощности из поступающего потока воды, проходящего через направляющие аппараты 130, в соответствии с потреблением электроэнергии, уровнем воды и прочими параметрами.

[0045] На фиг. 3а представлен вид в масштабе погружной системы производства гидроэлектроэнергии в соответствии с вариантом осуществления изобретения, и на фиг. 3а представлен пример того, как линейное перемещение электрических приводов приводит к повороту рабочего кольца с направляющими аппаратами, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

[0046] В варианте осуществления изобретения управление потоком воды через турбину 129, а как следствие частотой вращения турбины и производством гидроэлектроэнергии, происходит при помощи двух электрических приводов 137, присоединенных к противоположным сторонам кольца 136 с направляющими аппаратами, для открытия и закрытия направляющих аппаратов 130 в ответ на сигнал управления, полученный с контрольной панели. В варианте осуществления изобретения каждый привод 137 содержит электрический сервомотор 138.

[0047] В примере осуществления, не имеющем ограничительного характера, каждый привод 137 может иметь диаметр 1 м и среднюю длину 3,5 м. Совместно два привода 137 могут иметь номинальную нагрузку 640,6 кН, номинальную мощность системы 94 кВт и массу 6,1 т.

[0048] Как показано в примере на фиг. 3, турбина 129 содержит множество направляющих аппаратов 130 и рабочее кольцо 136 с направляющими аппаратами, соединенное с направляющими аппаратами 130. Как описано выше, приводная система направляющих аппаратов содержит два или больше приводов 137а и 137b. Приводы 137 выполнены с возможностью иметь точное осевое перемещение с одинаковой частотой вращения, но в противоположных направлениях, для поворота кольца 136 с направляющими аппаратами в требуемое положение, как это требуется панелью управления. Каждый привод 137 содержит электрические сервоприводы 138, например, сервоприводы, соединенные с линейной тягой 140 двойного действия (также называемой толкающей штангой). Сервоприводы 138 выполнены с возможностью толкать/тянуть тяги 140 по оси, как показано на фиг. 3b, где изображен привод 137а в толкающем положении и привод 137b в тянущем положении. Тяги 140 присоединены к противоположным сторонам рабочего кольца 136 с направляющими аппаратами для открытия и закрытия направляющих аппаратов 134 турбины 130 после сигналов, полученных с панели управления, после команды регулирующей гидроэлектрической системы, управляющей генерированием гидроэлектрической энергии.

[0049] Соответственно, когда заданный привод 137а толкает кольцо 136 с направляющими аппаратами, другой привод 137b одновременно тянет с другой стороны кольцо 136 с направляющими аппаратами с той же скоростью/усилием/перемещением, но в противоположном направлении, что приводит к повороту кольца 136 в заданном направлении, как это требуется панелью управления.

[0050] Как описано выше, вращающийся вал каждого сервомотора 138 может быть соединен с тягой 140 управления для преобразования вращательного движения в линейное перемещение, как показано на фиг. 4.

[0051] На фиг. 4 показан пример конфигурации тяги управления для преобразования вращательного движения электрического сервомотора в линейное (толкающее/тянущее) перемещение.

[0052] Как показано на фиг. 4, тяга 140 управления содержит резьбовой вал 142, цилиндр/шасси 143 и множество резьбовых элементов 144, присоединенных к цилиндру 143, и имеющих резьбу, соответствующую резьбовому валу 142. Во время работы вращающийся вал 142 присоединен к вращающемуся валу сервомотора 138. Так как резьбовой вал 142 совершает вращение в заданном направлении, а цилиндр 143 присоединен к кольцу 136 с направляющими аппаратами не может вращаться с валом 142, вращательное движение вала 142 приводит к движению цилиндра 143 вперед или назад по оси в пределах корпуса 146 тяги двойного действия (как показано на фиг. 5а и 5b), таким образом преобразуя вращательное движение сервомоторов 138 в осевое движение для управления открытием направляющих аппаратов 134 посредством рабочего кольца 136 с направляющими аппаратами. Цилиндр 143 может быть помещен в корпус 146 тяги управления. На фиг. 5а показан привод в убранном положении, а на фиг. 5b - в выдвинутом положении.

[0053] Так как приводы непосредственно подвержены воздействию воды, важно обеспечить водонепроницаемость приводов и всего узла с валами, связанными с каждым приводом, для предотвращения образования ржавчины и обеспечения длительной работы. В варианте осуществления изобретения водонепроницаемая конструкция, раскрытая в данной заявке, соответствует стандарту водонепроницаемости IP68.

[0054] На фиг. с 6а по 6с показан вариант осуществления изобретения системы уплотнения, предусмотренной для обеспечения водонепроницаемости приводов и соответствующих валов. На фиг. 6а показан привод в полностью убранном положении. На фиг. 6b показан привод в наполовину выдвинутом положении, а на фиг. 6с - в полностью выдвинутом положении.

[0055] Как показано на фиг. с 6а по 6с каждый сервомотор 138 расположен в водонепроницаемом корпусе 150. В варианте осуществления изобретения корпус 150 может содержать водонепроницаемый блок 152 управления мощностью/электропитанием с классом защиты IP68 для защищенной подачи сигнала управления/мощности на сервомотор через корпус 150 и гибкую водонепроницаемую мембрану 154, из которой выступает телескопическая водонепроницаемая трубка 156 привода с классом защиты IP68. Мембрана спроектирована гибкой для компенсации вибраций, колебаний и различных движений во время работы турбины, например, неожиданного открытия, закрытия и т.д. Телескопическая водонепроницаемая трубка 156 привода охватывает и содержит корпус 146 тяги управления и толкающую штангу 140 сервомотора 138 таким образом, что толкающая штанга может выдвигаться и втягиваться в трубку 156 без доступа воды, как показано на фиг. 6а-6с, при этом привод 137 может работать в водной среде без снижения срока службы сервомотора и соответствующих элементов передачи энергии.

[0056] На фиг. 7 представлена блоксхема способа 200 для управления работой погружной системы производства гидроэлектроэнергии, содержащей множество направляющих аппаратов, соединенных с рабочим кольцом с направляющими аппаратами. На шаге 202 способ содержит предоставление тяги двухстороннего действия, выполненной с возможностью преобразования вращательного движения, полученного на ее первом конце, в линейное перемещение на ее телескопическом конце, противоположном первому концу. Шаг 204 содержит присоединение первого конца тяги двухстороннего действия к электромотору для линейного перемещения телескопического конца в результате вращения первого конца, линейное перемещение телескопического конца предназначено для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами. Шаг 206 е содержит водонепроницаемую конструкцию для размещения электромотора и его тяги управления.

[0057] Хотя предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрыты выше и проиллюстрированы на сопутствующих чертежах, специалистам в данной области техники понятно, что возможны модификации без отклонения от данного изобретения. Такие модификации рассматриваются как возможные варианты, содержащиеся в объеме притязаний по настоящему изобретению.

Похожие патенты RU2702312C2

название год авторы номер документа
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПРИВОДА ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2016
  • Ст-Лорен Даниэл
  • Ферлэнд Томас
  • Боучерд Самуэл
  • Отс Дэнис
  • Пикрон Донат
RU2702936C2
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ИЛИ КОМБИНАТОРДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВОРОТА ЛОПАСТЕЙ ПРОПЕЛЛЕРНЫХ ТУРБИН 1935
  • Тиме В.А.
  • Олевский К.С.
SU46485A1
Линейный электропривод 2021
  • Ковалев Сергей Николаевич
RU2753469C1
Комбинированное маневровое и быстрозапорное устройство паровых турбин судовых установок 1941
  • Аркин Л.А.
SU67010A1
Электромеханический привод поступательного действия 2022
  • Щербина Роман Сергеевич
  • Евсин Марк Геннадьевич
RU2786248C1
УСТРОЙСТВО для УВЕЛИЧЕНИЯ СИЛЫ тяги ЛОКОМОТИВА с ГРУППОВЬ[М ПРИВОДОМ КОЛЕСНЫХ ПАР 1966
SU185362A1
Устройство для отбора проб аэрозолей 1983
  • Белов Григорий Григорьевич
SU1154582A1
РЕГУЛИРУЮЩАЯ ЗАСЛОНКА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ 2000
  • Благовещенский В.В.
  • Кирюхин В.И.
  • Лукашенко Ю.Л.
  • Максимов Ю.А.
  • Семенов Ю.М.
  • Циммерман С.Д.
RU2180403C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТАТЕЛЯ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ УБОРОЧНОЙ МАШИНЕ 2008
  • Баакен Верена
RU2446665C2
ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО "АВТОАКВАЛЕТ" 2008
  • Горобцов Вениамин Михайлович
RU2399502C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 702 312 C2

Реферат патента 2019 года ПОГРУЖНАЯ СИСТЕМА, СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЕЕ РАБОТОЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД (ВАРИАНТЫ)

Группа изобретений относится к погружной системе, способу управления её работой и электрическому приводу. Погружная система для выработки гидроэлектроэнергии содержит турбину, направляющие аппараты, выполненные с возможностью открытия и закрытия для управления потоком воды, рабочее кольцо, соединенное с направляющими аппаратов для их поворота, один или несколько электрических приводов, выполненных с возможностью поворота рабочего кольца в требуемое положение в ответ на сигнал управления. Каждый электрический привод 137 содержит водонепроницаемый корпус 150, электромотор, расположенный внутри корпуса 150, и тягу двухстороннего действия. Корпус 150 содержит водонепроницаемый кожух и гибкую мембрану. Привод 137 содержит водонепроницаемую телескопическую трубу, выполненную с возможностью размещения в ней тяги, а также выдвижения и втягивания при линейном перемещении тяги. Труба выступает из мембраны корпуса 150, предназначенной для компенсации вибраций и колебаний во время работы турбины. Группа изобретений направлена на создание погружной системы, не наносящей вред окружающей среде. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

Формула изобретения RU 2 702 312 C2

1. Погружная система для выработки гидроэлектроэнергии, содержащая:

турбину, содержащую множество направляющих аппаратов, выполненных с возможностью открытия и закрытия для управления потоком воды через турбину;

рабочее кольцо с направляющими аппаратами, функционально соединенное с множеством направляющих аппаратов для поворота направляющих аппаратов между открытым и закрытым положением;

один или несколько электрических приводов, функционально соединенных с рабочим кольцом с направляющими аппаратами и выполненных с возможностью поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами в требуемое положение в ответ на сигнал управления;

каждый электрический привод содержит водонепроницаемый корпус, электромотор, расположенный внутри корпуса, и тягу двухстороннего действия, функционально соединенную с электромотором для преобразования вращательного движения электромотора в линейное перемещение для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами в требуемое положение;

при этом:

водонепроницаемый корпус содержит водонепроницаемый кожух и гибкую мембрану; а

электрический привод содержит водонепроницаемую телескопическую трубу, выполненную с возможностью размещения в ней тяги двухстороннего действия, а также выдвижения и втягивания при линейном перемещении тяги двухстороннего действия; а

телескопическая труба выступает из гибкой мембраны водонепроницаемого корпуса, предназначенной для компенсации вибраций и колебаний во время работы турбины.

2. Система по п. 1, дополнительно содержащая водонепроницаемый силовой блок для предоставления сигнала управления, полученного снаружи корпуса, электромотору.

3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что кожух, мембрана, силовой блок и телескопическая труба соответствуют стандарту водонепроницаемости IP68.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что система содержит первый электрический привод и второй электрический привод, присоединенные к противоположным сторонам рабочего кольца с направляющими аппаратами.

5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что первый привод и второй привод выполняют линейные перемещения, идентичные по скорости и противоположные по направлению, для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что тяга управления содержит:

- цилиндр;

- резьбовой вал содержит цилиндр для соединения с электромотором;

- множество резьбовых элементов вокруг резьбового вала, резьбовые элементы соединены с цилиндром и выполнены с возможностью инициирования линейного перемещения цилиндра при вращении резьбового вала.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что электромотор является сервомотором.

8. Электрический привод для управления открытием и закрытием рабочего кольца с направляющими аппаратами в погружной системе выработки гидроэлектроэнергии, содержащий:

- водонепроницаемый корпус;

- электромотор, расположенный в корпусе, с вращающимся валом;

- тягу двухстороннего действия для соединения с рабочим кольцом с направляющими аппаратами, тяга двухстороннего действия функционально соединена с вращающимся валом электромотора и выполнена с возможностью преобразования вращательного движения вращающегося вала в линейное перемещение для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами в требуемое положение;

при этом:

водонепроницаемый корпус содержит гибкую мембрану; а

электрический привод содержит водонепроницаемую телескопическую трубу, выполненную с возможностью размещения в ней тяги двухстороннего действия, а также выдвижения и втягивания при линейном перемещении тяги двухстороннего действия; а

телескопическая труба выступает из гибкой мембраны водонепроницаемого корпуса, предназначенной для компенсации вибраций и колебаний во время работы турбины.

9. Электрический привод по п. 8, отличающийся тем, что электрический привод является погружным и содержит водонепроницаемый корпус с классом защиты IP68.

10. Электрический привод по п. 8, отличающийся тем, что тяга управления содержит:

- цилиндр;

- резьбовой вал содержит цилиндр для соединения с электромотором;

- множество резьбовых элементов вокруг резьбового вала, резьбовые элементы соединены с цилиндром и выполнены с возможностью инициирования линейного перемещения цилиндра при вращении резьбового вала.

11. Электрический привод по п. 8, отличающийся тем, что электромотор является сервомотором.

12. Способ управления работой погружной системы выработки гидроэлектроэнергии, содержащей множество направляющих аппаратов, соединенных с рабочим кольцом с направляющими аппаратами, содержащий:

- предоставление тяги двухстороннего действия, выполненной с возможностью преобразования вращательного движения, полученного на ее первом конце, в линейное перемещение на ее телескопическом конце, противоположном первому концу;

- присоединение первого конца тяги двухстороннего действия с электромотором для линейного перемещения телескопического конца в результате вращения первого конца, линейное перемещение телескопического конца, предназначенное для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами;

- предоставление водонепроницаемого корпуса для размещения электромотора и его тяги двухстороннего действия; а так же

- предоставление гибкой мембраны в водонепроницаемом корпусе;

- предоставление тяги двухстороннего действия в водонепроницаемой телескопической трубе, с возможностью выдвижения и втягивания при линейном перемещении тяги двухстороннего действия;

- выступание телескопической трубы, из гибкой мембраны водонепроницаемого корпуса, для компенсации вибраций, и колебаний во время работы турбины.

13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий присоединение телескопической трубы к рабочему кольцу с направляющими аппаратами.

14. Способ по п. 12, дополнительно содержащий:

- предоставление двух различных электромоторов и присоединение телескопических труб, присоединенных к двум разным электромоторам, к противоположным сторонам рабочего кольца с направляющими аппаратами;

- при этом два электромотора выполнены с возможностью вращения в противоположных направлениях, для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами.

15. Способ по п. 12, дополнительно содержащий предоставление сигнала управления, полученного снаружи водонепроницаемого корпуса, для электромотора.

16. Электрический привод для управления работой рабочего кольца с направляющими аппаратами, соединенного с множеством направляющих аппаратов, в погружной системе производства гидроэлектроэнергии, содержащий:

- водонепроницаемый корпус;

- электромотор, расположенный в корпусе, с вращающимся валом;

- тягу двухстороннего действия для соединения с рабочим кольцом с направляющими аппаратами, тяга двухстороннего действия функционально соединена с вращающимся валом электромотора и выполнена с возможностью преобразования вращательного движения вращающегося вала в линейное перемещение для поворота рабочего кольца с направляющими аппаратами в требуемое положение;

при этом:

водонепроницаемый корпус содержит гибкую мембрану; а

электрический привод содержит водонепроницаемую телескопическую трубу, выполненную с возможностью размещения в ней тяги двухстороннего действия, а также выдвижения и втягивания при линейном перемещении тяги двухстороннего действия; а

телескопическая труба выступает из гибкой мембраны водонепроницаемого корпуса, предназначенной для компенсации вибраций и колебаний во время работы турбины.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2702312C2

US 2004101401 A1, 27.05.2004
US 4419047 A, 06.12.1983
US 1473391 A, 06.11.1923
Устройство для закалки изделий 1986
  • Ткач Марк Семенович
  • Бездежский Григорий Наумович
  • Певзнер Лев Хатевич
  • Павлов Вячеслав Владимирович
SU1357440A1
Кислотоупорный высокопрочный модифицированный чугун 1958
  • Шапиро З.Б.
SU116455A1

RU 2 702 312 C2

Авторы

Сан-Лорен Даниэль

Ферлан Тома

Бушар Самюэль

Отт Денис

Пикрон Донат

Даты

2019-10-07Публикация

2015-04-16Подача