Горизонтальный водяной двигатель с поворотными лопастями Советский патент 1928 года по МПК F03B17/06 

Устанавливаемый на илоту предлагаемый горизонтальный водяной двигатель относится к двигателям с поворотными лонастями 1 может перемещаться по реке,, а во время ледохода извлекаться на берег.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез предлагаемого двигателя по линии АА на фиг. 2, изображающей разрез по линии ББ на фиг. 1, фиг. 3- вид сверху подемного кожуха с двигателем в нерабочем положении, фиг. 4- вид лопасти сзади, фиг. 5-то же, вид сверху, фиг. 6-вид переводного кольца сверху и фиг. 7-переводное кольцо с системой рычагов управления, разрез по линии СС на фиг. 6.

Предлагаемый дви1 атель состоит из вала 1 (фиг. 1 и 2) проходящего в подшипнике 2, укрепленном на плоту 3, и опирающегося на подпятник 4, который утвержден на перпендикулярных балках подемного кожуха двигателя (фиг. 3). Над плотом вал удерживается

в подшипнике 5 (фиг. 1), укрепленном в башенке 6.

На главном валу насажены наглухо одна под другой две металлические крестовины 7, 7- (фиг. 1, 2) с отверстиями на концах, сквозь которые проходят свободно оси 8. 8-, 8. 8 лопастей (фиг. 1--4), могущие вращаться в них, как в подшипниках. На осях свободно надеты вращающиеся на шарнирах 121, 12- лопасти 9, Э, 9«, 9 опирающиеся на шайбы 10 (фиг. 4). На тех же осях имеются закрепленные наглухо дугообразные скобы 11 (фиг. 4. 5), служапц1е опорами для лопастей при их рабочих положениях.

Каждая лопасть состоит из 3 частей, соединенных между собой шарнирами (фиг. 4, 5) и могущих принять положение трех плоскостей, расположенных, друг к другу под разными углами.

На верхних концах осей 9-9 насажены наглухо кривошииы 13, которые связаны с жесткими тягами 14, 142, соединенными, в свою очередь, с переводным кольцом 15 {фиг. 3). Переводное кольцо 15 состоит из диска 16 (фиг. 6, 7), наглухо насаженного на валу 1 двигателя выше верхней крестовины 17 (фиг. 1); на диске свободно одето вращающееся кольцо 18 (фиг. 6, 7). Сквозь отверстие в кольце 18 пропущена стопорная Г-образная чека 19, на одном конце которой надета спиральная пружина 20 (фиг. 6, 5), заключенная в коробку 21 и отжимающая чеку в одно из гнезд 22 или 22 находящиеся на диске 16 (фиг. 6). Таким образом, диск 16 может быть соединен с кольцом 18 при номощи чеки 19 или же разединен с ним, когда гнездо на диске 16 не совпадает с чекой и кольцо 18 скользит по диску до тех пор, пока чека не попадет в одно из гнезд, при чем гнездо 22 глубже гнезда в полтора раза. При переводном кольце 15, сидящем на валу и вращающемся вместе с ним, имеется нереводное коромысло 23 (фиг. 6, 7), закрепленное на плоту на оси 24 и поворачиваемое взад и внеред при номощи тяги 25 рычаяшой рукояткой 26; на концах коромысла 23 имеются изогнутые ребра 27 27, обращенные вниз к отростку чеки 19, и упоры 281, 282.

Диск 16 с кольцом 18 и чекой 19 вращается вместе с валом 1 двигателя, и если чека входит в мелкое гнездо22. то отросток чеки 19, имеющий на себе ролик 29 (фиг. 7), описывает окружность 30 (фиг. 6). Когда же чека нонадает в более глубокое гнездо 22, то ролик 29 чеки будет описывать окружность 31 (фиг. 6). Все вышеописанные части находятся ниже плота 3 в водном пространстве и заключены в подемный кожух 32 двигателя (фиг. 1, 3), который подвешен к плоту на бруска 33, 34, 35, 37, 36, 38, связанных между -собой в жесткую конструкцию.. Обшивка кожуха устроена таким образом, что одна часть 33, 34, 35 (фиг. 1, 2, 3) полукруга вся закрыта, а другая часть по линии АЛ (фиг. 2) открыта, как и с противоположной стороны по линии 33-86. Верхнее входное и нижнее выходное отверстия подемного кожуха устроены так, что при входе

в кожух струя сжимается и скорость течения увеличивается, а при выходе . происходит некоторое расширение струи.

Кожух вместе с заключенным в нем двигателем и башенкой 6 может быть поднят при помощи домкратов, укрепленных к вертикальным брускам 36, 35, 37, 34 (фиг. 2) кожуха, верхние концы которых опираются лапками на плот; по всей длине брусов 34-37 уложены зубчатые рейки, по которым при помощи зубчатых шестерен (домкратов) производится подем. На плоту имеются отверстия, в которые по стойкам опускаются щиты 38, ЗУ (фиг. 2) на глубину, равную высоте нодемного кожуха, составляя продолжение его стенок.

На нлоту может быть поставлена легкая постройка 40 (фиг. 1), а сам плот на якорях устанавливается на достаточно глубокое место реки. Для двигателей больших размеров и на больших реках рекомендуется производить установку на понтонах.

Рабочему положению лопастей двигателя соответствует положение переводного кольца 15 и диска 16 на главном валу, указанное на фиг. 2. Вода давит на находящуюся на оси 8 лопасть, которая упирается в дугообразную упорную сЕобу 11, удерживаемую вместе с осью и кривошипом 13 в соответствующем положении тягой 14 и нереводным кольцом 15 с чекой. В это время остальвые лопасти будут находиться в положении близко подходяп1ем к изображенному на фиг. 2, т.-е., будут располагаться с наименьшими плоскостями сопротивления.

В нерабочем ноложении лопасти указаны на фиг. 3, когда они оказывают наименьшее сопротивление протекающей в кожухе воде.

Для пуска в ход двигателя следует перевести рычаг 26 в прорез 41 на секторе 41-42, тогда тяга 25 (фиг. 6 и 7) потянет коромысло 23 и поставит его изогнутое ребро 27 на окружность 30, после этого надо дать один оборот главному валу по часовой стрелке, и ролик 29 чеки 19, описывая эту же окружность, встретится с изогнутым ребром 27 коромысла, двигаясь но которому, выведет чеку 19 из гнезда 22

диска 16. Когда ролик 29 упрется в упор 28 -переводное кольцо с чекой остановится, а диск с валом будет вращаться до тех пор, пока гнездо 22 не окажется против чеки и последняя не попадет под действием спиральной пружины в гнездо, ролик же чеки пройдет между упорами 28 и изогнутым ребром 27, после чего положение кольца с диском, тяги кривошипа и упорных дугообразных скоб 11 будет соответствовать рабочему положению двигателя. После этого рычаг 26 ставится в свое среднее положение, а переводное коромысло займет свободное положение, указанное на фиг. 6.

Для остановки двигателя нужно рычаг 26 перевести на прорез 42 сектора, при чем переводному коромыслу сообщается движение обратное тому, которое было при (пуске в ход), т.-е., изогнутое ребро 272 коромысла станет на окружность 31, но которой будет описывать круги ролик 29 чеки, так как чека находится в более глубоком гнезде 22 диска. При встрече ролика с ребром 272 последнее выведет чеку из гнезда, и ролик, дойдя до упора 28, остановит кольцо, диск же 16 будет двигаться по направлению часовой стрелки до тех пор, пока гнездо 22 не совпадет с концом чеки, скользящим по ободу диска, и кольцо вновь не будет соединено с ним наглухо. После этого положение дугообразных скоб 11, на которые опираются лопасти, будет соответствовать нерабочему положению, указанному на фиг. 3 или пунктиром на фиг. 5.

Кроме указанного способа пуска и остановки двигателя может быть применен способ запирания выходного отверстия подемного кожуха двигателя при помощи подемньтх щитов на линии 33, ЗГ) (фиг. 2).

Предмет патента.

1.Горизонтальный водяной двигатель с поворотными лопастями, характеризующийся применением лопастей , состоящих каждая из трех, шарнирно связанных щитов, поворотно насаженных на осях , на которых закреплены дугообразные скобы 11 (фиг. 4), служащие опорами для указанных лопастей при их рабочих положениях и поворачиваемых посредством кривошипов 13, закрепленных на концах осей и шарнирно связанных тягами 14-14 с кольцом 18 (фиг. 6), поворотно установленным на диске 16, заклиненном на оси 1 двигателя и снабженном различной глубины гнездами 22, 22для стопорной Г-образной пружинной чеки 19, присоединяемой к кольцу 18, снабженной роликом 29 (фиг. 7) и служащей для закрепления кольца 18 на диске 16-введением чеки 19 в одно из указанных гнезд 22i или 22-, с целью

установки скоб 11, а следовательно, и лопастей, в рабочее или нерабочее положение, для какового перевода чеки и извлечения ее из гнезд служит коромысло 23 (фиг. 6, 7), поворачиваемое рычажною рукояткою 26 при помощи тяги 25 и снабжаемое по концам упорами 281, 28 и криволинейного очертания ребрами 27 27--для захвата и смещения вышеупомянутого ролика 29 вместе с чекою 19.

2.Применение для охарактеризованного в п. 1 двигателя направляющего кожуха со щитами 38. 39 (фиг. 1 и 2), присоединяемого к плоту 3 таким образом, что кожух вместе с заключающимся в нем двигателем может быть перемещен в вертикальном направлении, т.-е. поднимаем и онускаем.