Гидроагрегат Советский патент 1983 года по МПК F03B13/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в конструкциях горйзоитальНгах гидроагрегатов.

Известен гидроагрегат, содержащи гидротурбину, включающую статор, рабочее колесо с установленной на валу втулкой и закрепленными на ней лопастями, и гидронасос 1.

Недостатками известного гидроагрегата являются значительные осевые габаритц и необходимость дополнительных опор для размещения в проточной части гидронасоса, соединенСного с рабочим колесом гидротурбины

Цель изобретения - повышение ком пактности.

Для достижения поставленной цели в гидроагрегате, содержащем гидрог турбину, включающую статор, рабочее колесо с установленной на валу втул кой и закрепленными на ней лопастями, и гидронасос, втулка выполнена в виде полого цилиндра, и гидронасо размещен в его полости.

Кроме того, вал выполнен полым, снабжен зубчатым венцом,- размещенно в его полости поперечной перегородкой и расположенными по разные стороны от нее двумя прямоугольными окнами и неподвижно закреплен в статоре, цилиндр установлен на валу посредством подшипников и имеет со стороны полости продольные цилиндрические пазы, а гидронасос выполнен в виде размещенных в последних от.секателей с про(}илированными па/гзами, соединенных с отсекателями синхронизирующих шестерен, взаимодействующих с зубчатым веНцом, и продольных профилированных ребер, установленных на валу и контактирующих поочередно с внутренней йоверхностью цилиндра и стенками профилированных пазов.

Ни фиг. 1 представлен предлагаемый гидроагрегат, продольный разрез на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1/ на фиг.4 - разрез В-В (продольного профилированного ребра; на фиг. 2; на фиг. 5 - резрез Г-Г на фиг. 1.

Гидроагрегат содержит гидротурбину, включающую статор 1 и рабочее колесЬ с установленной на валу 2 втулкой и закрепленными на ней лопастями 3, и гидронасос. Втулка выполнена в виде полого цилиндра 4. Гидронасос размещен в полости 5 последнего. Вал 2 выполнен полым, снабжен зубчатым венцом 6, размещенной в его полости 7 поперечной перегородкой 8 и расположенными по разные стороны от нее прямоугольными окнами 9 и 10 и неподвижно закреплен в статоре 1. Цилиндр 4 установлен на валу 2 посредством подшипников 11 и 12 и имеет со стороны полости 5 продольные цилиндрические пазы 13. Гидронасос выполнен в виде размещенных в последних итсекателей 14 с профилированными пазами 15, соединенных с отсекателями 14 синхронизирую1ЦИХ шестерен 16, взаимодействукдчих с зубчатым венцом 6, и продольныхпрофилированных ребер 17, установленных на валу 2 и контактирующих поочередно с внутренней поверхностью цилиндра 4 и стенками профилированны пазов 15,, Гидроагрегат работает следующим образом.

Поток воды, взаимодействуя с лопастями 3, вращает полый цилиндр, который, в свою очередь, приводит в действие гидронасос, размещенный в его полости 5. При работе гидронасоса вода через внутреннюю полость 7 вала 2 и окно 9 всасывается в полость увеличивающегося объема, образованную наружной поверхностью вала 2, внутренней поверхностью цилиндра 4 и поверхностями продольного профилированного ребра 17 и удаляющегося от него отсекателя 14. Одновременно с этим вода через окно 10 и полость 7 вала 2 подаётся под давлением к потребителю из полости уменьшающегося объема, образованной тем же отсекателём 14 и следующим по направлению вращения цилиндра 4 профилированным ребром 17, а также стенка ли цилиндра 4 и вала 2. При . , приближении отсекателя 14 к ребру 17 он при помощи синхронизирующих шестерен 16, взаимодействующих с зубчатым венцом 6, разворачивается к реру 17 профилированным пазом 15,а затем вступает во взаимодействие стекой профилированного паза 15 с периферийной вершиной ребра 17 и, поворачиваясь в направлении вращения, перемещается над ребром 17, минует его и вновь образует с ребром 17 полость увеличивающего объема, в которую всасывается через окно 9 и полость 7 вала 2 очередная порция воды Цикл работы повторяется.

Такое выполнение гидроагрегата обеспечивает непрерывную подачу воды к потребителю и при обеспечении компактного агрегатирования гидротурбины и гидронасоса и отсутствии индивидуальных опор для ротора гидронасоса, что уменьшает металлоемкость конструкции.

. S 6-В17

I --1 -

шшгЬ2ш

.Ь

Фигг-г

6

фиг. 5