Газотурбинная судовая энергоустановка Советский патент 1993 года по МПК F02C7/00 

Изобретение относится к га.яотурбост- роению, в частности к конструкциям газотурбинныхустановок (ГТУ), преимущественно судовых, с генератором отбора мощности (ГОМ).Цель изобретения - повышение экономичности и снижение МГХ установки.

В установке предусмотрен дополнительно планетарный редуктор (ПЛР.) и червячная передача, червяк которой соединен с РЭД, а червячное колесо установлено на венечной шестерне ПЛР, подключенного на входе зубчатой передачей к ДФМ.

На фиг.1 изображена предлагаемая энергоустановка; на фиг.2 -червячная передача с шариковыми опорами.

Установка содержит ГТД 1, включающий турбокомпрессор (ТКР) 2 и свободную силовую турбину 3, кинематически соединенную через редуктор 4 с ВФШ 5. ТКР 2 соединен кинематически через ДФМ 6 и вал 7 с ЭГ О ГОМ, подключенного к судовым электропотребителям 9, к которым (8, 9) через преобразователь 10 и регулятор 11 подключен РЭД 12. Червячная пара 13 включает колесо 14, червяк 15 и соединенный с РЭД 12. ДФМ G содержит центральную 16 и венечную 17 шестерни, а также водило 18, соединенное валом 7 с ЭГ 8. Шестерня 16 ДФМ соединена валом 19 с ТКР 2 ГТД, а шестерня 17 снабжена зубчатым колесом 20, связанным с шестерней 21, которая через разобщительную муфту (РМ) 22 соединена с центральной шестерней 23 ПЛР 24. ПЛР 24 включает вращающиеся на неподвижных осях планетарные шестерни 25 и венечную шестерню 26, на которой закреплено червячное колесо 14. Червяк 15

ел

с

00

л W о

00

червячной пары 13 включает соединенный с РЭД 12 вал 27 и винт 28 с опорными поверхностями 32, 33, зубьев 31. Между опорны- .г,. поверхностями предусмотрены «раздающиеся опоры 34.

Судовая ГТУ с ГОМ работает следующим образом.

ГТД Nk 1 запускают при разобщенной муфте 22 и при этом зубчатое колесо 21 вращается свободно, а центральная шестерня 23 ПЛР 24 и водило 18 ДФМ 6 неподвижны. После запуска ГТД его силовая турбина 3 через редуктор 4 приводит во вращение ВФШ 5. Для подачи электроэнергии на судовые потребители 9 включают разобщительную муфту 22, раскручивают ЭГ 8 и через преобразователь и регулятор подают ток на РЭД 12. При включенной муфте 22 крутящий момент от ТКР 2 подво дят к колесу 14, которое тормозится червяком 15 за счет упора поверхностей 32 зубьев 31 о поверхности 29 через вращающиеся опоры 34. В червячной передаче 13 колесо 14 вращают валом 27 посредством РЭД 12 с частотой вращения, соответствующей заданному режиму работы ЭГ 8. На частоте переменного тока потребителей 9, причем опорный момент на венечной шестерне 17 ДФМ создают торможением червячной пары 13, При этом червяк 15 вращают .в наг правлении, совпадающем с вектором крутящего момента, подведенного к червячному колесу 14 и с осевым усилием червяка 15. Мощность, требуемая для вращения червячной пары, т.е. для регулирования ГОМ,

определяется коэффициентом трения ее элементов, причем за счет промежуточных вращающихся опор это трение значительно снижается.

Преимущества изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что за счет использования в ГОМ червячной пары регулирование генератора осуществляют за счет подвода мощности к ДФМ для вращения ЭГ, а путем самоторможения червячной пары, к которой подводят незначительную мощность для преодоления сил трения. Все это снижает МГХ установки и повышает ее экономичность.

Формул а и зоб ретен и я

Газотурбинная судовая энергоустановка с генератором отбора мощности, содержащая вал турбомашины, соединенный с синхронным электрогенератором через

дифференциальный механизм с регулирующим звеном, и электродвигатель, соединен; ный кинематически .с дифференциальным механизмом и электрически с электрогенератором, отличающаяся тем, что, с

целью улучшения массовых характеристик энергоустановки, она снабжена разобщительной муфтой, планетарным редуктором с эпициклической шестерней, червячной парой, состоящей из червячного колеса и червяка, причем планетарный редуктор кинематически связан с дифференциальным механизмом через разобщительную муфту, червяк - с валом электродвигателя, а червячная пара выполнена самотормозящейся.

M.t И

Использование: судовая энергетическая установка с генератором отбора мощности. Сущность изобретения: турбомашина газотурбинного привода соединена через1 дифференциальный . механизмс электрогенератором переменного тока, питающим судовые потребители электроэнергии. Для стабилизации частоты тока электрогенератора использован электро4- двигатель, соединенный через планетарный редуктор с дифференциальным механизмом. Планетарный редуктор снабжен разобщительной муфтой и самотормозящейся червячной парой, связанной с электродвигателем. Червяк червячной пары вращают в направлении совпадающем с вектором крутящего момента, приведенного к му кольцу и с осевым усилием червяка. 2 ил.

Фиг. i