Вихревая турбина Советский патент 1989 года по МПК F01D15/06 F01D1/08 

/977

Д Ч

/5 И // //

31502

Изобретение относится к турбино- и мапшностроению и может быть использовано в турбоприводах вспомогательных машин и механизмов преимущест- венно для транспортных средств и средств обеспечения технологических производственных процессов, в частности ручных пневмомапшн.

Цель изобретения - обеспечение реверса вращения ротора и устранение утечки рабочей среды между кольцевым сектором и корпусом турбины.

На фиг. 1 представлена турбина (в меридиональной плоскости сечения по устройству подвода и обтекателю),продольный разрез; на фиг. 2 - проточная часть турбины с положением отсе- кателя и соплового аппарата при прямом вращении ротора; на фиг. 3 - Td же, при обратном вращении ротора; на ,фиг. 4 - вид на отсекатель с выпускным окном в положении прямого вращения ротора; на фиг. 5 - то же, при

обратном вращении ротора; на фиг.6

сечение А-А на фиг. 1 (с контактным уплотнением); на фиг. 7 - сечение Б-Б на фиг. 1 (с контактным уплотнением) .

Вихревая турбина содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода рабочей среды и устройством 3 отвода отработавшей среды. Устройство 3 отвода имеет два вьтускных окна 4, между которыми заключен патрубок 2 подвода. На дуге 5, на которой,размещены устройства 3 отвода отработавшей среды и окна 4, в корпусе 1 имеется кольцевой секторный паз 6, в котором установлен с возможностью перемещения по дуге 5 кольцевой сектор 7, совмещенный с сопловым аппаратом 8, имеющим сопловые каналы 9, и отсекателем 10, т.е. отсекатель 10 и сопловый аппарат 8 выполнены в виде единого кольцевого сектора 7. Сопловые каналы 9 имеют противоположные углы наклона г( и 180° - с к радиальным рабочим лопаткам 11, установленным в ротоце 12. Вход сопловых каналов 9 сообщается с патрубком 2 подвода посредством отверстий 13. Кольцевой сектор 7 фиксируется в корпусе 1 дуговыми шпонками 1 4 и снабжен приводом 15 поворота (приводным устройством), например зубчатой передачей. Кольцевой рабочий канал 16 разделен отсекателем 10 на стороны повышенного (подвода) и пониженного (отвода) давлений. Между

г

tO

15 2025

1 30 ,35 4045Qаа- 0 у

кольцевым сектором 7 и корпусом 1 дополнительно установлены элементы 17 контактных уплотнений. Например, отверстия 13 снабжены уплотняющими втулками 18 с упругими подпруткиниваю- щими звеньями 19, и кольцевой сектор 7 снабжен поисковым затвором 20, включающим дуговые шпонки 14 и упругие подпружинивающие звенья 21. Геометрия рабочих лопаток 11 (проточной части) может быть вьтолнена одинаковой для прямого и обратного направлений вращения.

При работе турбины с прямым направлением (-1-(л)) вращения ротора 12, кольцевой сектор 7 приводом 15 поворота устанавливается в крайнее левое положение. При этом перекрьгоаются левое выпускное окно 4 и открывается правое. Рабочая среда через патрубок 2 подвода, сообщенные между собой левые отверстия 13 и сопловой канал 9 поступает в кольцевой рабочий канал 16 и на рабочие лопатки 11. Правое отверстие 13 в этом положении перекрыто кольцевьп сектором 7, При протекании рабочей среды в кольцевом рабо- ,чем канале 16 в результате энергообмена с рабочими лопатками 11 на роторе 12 создается крутящий момент. Отработавшая среда отводится из рабочего канала 16 через правое выпускное окно 4.

Для обеспечения реверса вращения ротора 12 кольцевой сектор 7 перемещается приводом 15 поворота в крайнее правое положение. При этом левое выпускное окно 4 открывается, а правое перекрывается. Соответственно сообщаются между собой правые отверстия 13 и сопловой канал 9, расположенный с углом наклона 180 - с. Идентично описанному на роторе 12 создается крутящий момент противоположного направления и устанавливается его обратное направление (-OJ) вращения. При работе турбины упругими звеньями 19 и 21 постоянно поддерживается контактное положение уплотняющих втулок 18 кольцевым сектором 7 и поясковым затвором 20 в кольцевом секторном пазе 6, что полностью устраняет возникновение утечек между корпусом 1 и кольцевым сектором 7 (сторонами повьш1енного и женного давлений) турбины. Перемещение кольцевого сектора 7, осуществляемое приводом 15 поворота, из одного крайнего положения в другое позволяет поме /J /V

Изобретение относится к турбино- и машиностроению и может быть использовано в малоразмерных турбоприводах преимущественно для средств обеспечения технологических производственных процессов , в частности, ручных пневмомашин. Изобретение позволяет обеспечить реверс вращения ротора вихревой турбины. В вихревой турбине устройство 3 отвода отработавшей среды выполнено с двумя выпускными окнами 4, между которыми заключен патрубок 2 подвода рабочей среды. На дуге размещения патрубка 2 подвода и выпускных окон 4 в корпусе 1 выполнен кольцевой секторный паз 6, в котором установлен с возможностью перемещения по дуге кольцевой сектор 7, совмещенный с сопловым аппаратом 8 отсекателем 10. Сопловой аппарат 8 выполнен с двумя сопловыми каналами 9, имеющими противоположные углы наклона, сообщенные с патрубком 2 подвода отверстиями 13 в корпусе 1. В крайних положениях кольцевого сектора 7 обеспечивается полное закрытие одного из выпускных окон 4 и открытие другого, а следовательно, и реверс вращения ротора 12. Рабочая среда подводится в сопловой канал 9, противолежащий по отношению к открытому выпускному окну 4, а отводится через последнее. 7 ил.

.

ff //MKWMXi A

Фив.З

/5

гл

ФиеЧ

15

J

Л

0k/«5

±iA.

«Л .

О -И

«