Гидродвигатель Горловых Советский патент 1993 года по МПК F03B7/00 

Изобретение относится к гидродвйгате- лям, используемым природную энергию водяного потока реки для вращения электрогенераторов электростанций и других устройств.

Цель изобретения - повышение единичной мощности, КПД и ресурса работоспособности гидродвигателя. . .

Указанная цель достигается тем, что в известном гидродвигателе, содержащем рабочий орган в виде бесконечной цепи гибких элементов, охватывающих головные шкивы, расположенные на валу отбора мощности, и хвостовые шкивы, расположенные на оси, и установленных на гибких элементах кареток . с лопастями, контактируемых с направляющими с помощью имеющихся на них в количестве четырех тел качения, головные шкивы выполнены диаметром меньшим, чем хвостовые и установлены над поверхностью воды реки так, что рабочая (нижняя) ветвь бесконечной цепи гибких элементов

не контактирует с водой, кроме большей части площади ее задних лопастей и уменьшенной части площади передних, и движение ее направлено по направлению потока реки и под углом относительно линии горизонта, обеспечивающим движение телам качения по направляющей самокатом, а холостая (верхняя) ветвь направлена, естественно, против направления движения потока реки и также под углом относительно линии горизонта, обеспечивающим движение телам качения по направляющей самокатом.

Причем угол наклона направляющей рабочей ветаи относительно линии горизонта может быть установлен наименьшим, чем угол наклона направляющей холостой вет- ви, но также обеспечивающим движение телам качения по направляющей самокатом.

Крометого, с целью придания компактности каретке и упрощения соединения ее с бесконечной цепью гибких элементов,

(Л

с

00

о ел

Ч 00

причем с любой парой последних, каретка может быть выполнена в виде двух жестко связанных между собой, например винтами, разъемных ячеек, имеющих: гнезда, для обхвата элемента гибкой цепи; выступы одной щечки, входящие в пазы другой, служащие для фиксации их симметричного расположения; и отверстия, для элементов их крепления и размещения оси лопасти.

Для возможности изменения межцентрового расстояния тел качения при прохождении их по дуге окружности шкивов каждая ось лопасти может быть связана..с кареткой шарнирно, при этом откоси на одной лопасти, выполняющая функцию опоры, в свою очередь, может быть шарнирно связана с ней и с осью предыдущей лопасти, а тело качения расположено Непосредственно на каждом концеi оси лопасти,;причем в количестве одной единицы.

. На фиг. 1 изображена схема общего вй- да гидродвигателя сбоку, для лучшего показа принципиального отличия его конструкции и работы; на фиг.2 изображен в аксонометрии вид узла связи одного конца оси лопасти, для лучшего показа шарнир- ного соединения оси лопасти с кареткой, конструкции самой каретки и крепления её с гибким элементом бесконечной цепи, и расположения тела качения на оси лопасти и в направляющей; на фиг.З изображен в аксонометрии вид одного кхжца лопасти, для лучшего показа откосйны, шарнирно соединенной одним концом с кронштейном оси одной лопасти, другим - с осью предыдущей лопасти..., : :

Гидродвигатель содержит рабочий орган в виде бесконечной цепи гибки |; элементов 1. охватывающих головные шкивы 2, расположенные на валу 3 отбора мощности, и хвостовые шкивы 4, расположенные на оси 5. ;;, : , -. . ; .;. . V: .,

Оси 6 с жестко связанными с ними кронштейнами 7 служат для принятия нагрузки водяного потока, передающейся всей площадью лопасти 6. :- ; : ; : ;

Откоеины 9, выполняющие функции опоры лопасти, Для возможности изменения межцентрового расстояния тел 1Q качения, соединены шарнирно, одним концом с кронштейном 7 оси 6 одной лопасти, другим -с осью В предыдущей лопасти.

Каретки 11, выполненные в виде двух разъеМных щечек 15 и 16, жестко связанных между собой, например, винтами 12. е возможностью обхвата гибкого элемента бесконечной цепи и надежного удержания на нём себя и оси 6 за счет имеющихся гнезд 13.

Тело 10 качения расположено непосредственно на каждом конце оси б лопасти 8 в количестве одной единицы, служ ит для свободного ее перемещения в направляющей 14.

Работает такой гидродвигатель следующим образом.

Находясь в сцеплении с поверхностью водяного потока реки, все лопасти 8 рабрчей (нижней) ветви бесконечной цепи гибких элементов 1 преграждают путь водяному потоку и, увлекаясь им, приобретают его скорость перемещения. При этом бесконечная цепь гибких элементов 1 приводите

вращение как хвостовые, так и головные шкивы 3 с валом отбора мощности, который передает вращение, например, на электро- генератор, при необходимости может быть через редуктор, которые в схеме не указаны.

Эффективность такой конструкции Гид- родвигатеяя в том, что мощность водяного потока бесполезно тратится, например, в данном случае, см. фиг. 1, на подъем 3-х Осей 6 с лопастями 8 на высоту диаметра хвостовых шкивов 4. ; : м:

. ТаккакЬстальныеоси6вколичестве20 шт., находясь на направляющей 14, все пе- ремёщак)тся в необходимом направлении, теу самымi Сокращаются затраты энергии

водяного потока на вращение бесконечной цепи гибких элементов на 87%, которые направлены йа полезную работу гидродвига теля.- . : .;-;; .:- ... . v : ...

ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Гидродвигатель, содержащий рабочий орган, выполненный в .виде бесконечной цепи гибких элементов с нижней рабочей ветвью и верхней холостой ветвью, охватывающей головные шкивы, рай- положенные на валу отбора мощности, и :хвостовые шкивы, расположенные на оси, и кареток,; установленных при помощи эле- ментов крепления на гибких элементах и

снабженных лопастями с рсямм и телами качения для контакта с направляющими, от- л и ч а ю щ и и с я тем,, что диаметр головных шкивов меньше диаметраi хвостовых, направляющие установлены с уклоном к горизонту в направлении движения кареток для обеспечения самокатного движения тел качения, нижняя рабочая ветвь цепи установленанадтюверхностью воды, большая часть площади поверхности задних лопастей

нижней ветви цепи погружена в воду, а глубина погружения передних лопастей нижней ветви цепи меньше, чем задних,

2. Гидродвигатель по п.1, от л и ч а ю щ- и и с я тем, что угол наклона направляющей

nS-™rcrrj™-™1810598

4. Гидродвигатель по п.З, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что жесткая связь щ.чеквыпоТ йена в виде винтового соединения

ному на каждом конце осей лопастей

Использование: в гидродвигателях, ис- пользующих природную энергию-1 водяного потока реки для вращения электрогенераторов электростанций и других устройств. Сущность изобретения: головные шкивы выполнены диаметром меньшим, чем хвостовые. Рабочая ветвь не контактируете водой, движение ее совпадает с направлением потока реки и под углом относительно линий горизонта, а холостая ветвь направлена противоположно. Угол наклона направляющей рабочей ветви может быть установлен меньшим, чем холостой ветви. Каретку выполняют в виде двух жестко связанных разъемных ячеек и она может быть связана шарнирно с осью лопасти. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.