SU439623A1 - Радиально-осева гидротурбина - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области гидромашиностроени .

Известны радиально-осевые гидротурбины, содержащие лопасти, за.крепленные в )верхнем и нижнем ободах, имеющих уллотнени  с вращающимис  и неподвиЖНЫМИ элементами, и затвор, выполненный в виде запорного «ольца, соединенного с поршневым сервомотором. Однако рабочее колесо таких гидротурбин имеет большой радиальный габарит, который определ етс  толщиной оболочек запорного элемента и уплотн.ительного кольца, выбранной из условий прочности. rioBeipxHocTb сопр жени  запорного элемента с ободом переменна и определ етс  рассто нием между уплотнени ми верхней полости сервомотора. При изготовлении гидротурбин требуетс  тщательна  обработка двух цилиндрических деталей - запорного элемента и уилотнительного кольца,  вл ющегос  частью корпуса сервомотора.

Дл  упрощени  конструкции и те.хнологии изготовлени  в предлагаемой гидротурбине сервомотор размещен между нижним ободом и запорным кольцом,  вл ющимс  одновременно вран аюЩИмс  элементом уплотнени , а подвод рабочего тела в полость сервомотора осуществлен через полые профильные элементы, приваренные к входным кромкам лопастей.

На фиг. 1 показано рабочее колесо описываемой гидротурбины, разрез; на фиг. 2 - узел

I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1; на фиг. 4-обод, сечение но уплотнительному шнуру; на фиг. 5 - лопасть с полостью, сечепне; на фиг. 6 - вариант выполнени  полости во входной части лопасти при noMontii профильного элемента; на фиг. 7- уплотнение запорного элемента при остановленном агрегате. Верхние уплотнительные кольца 1 и 2 рабочего колеса жестко соединены с крышкой 3 гидротурбины и ступицей 4. Нижнее неподвижное кольцо 5 жестко прикреплено к нижнему кольцу 6 направл ющего аппарата. Нижнее вращающеес  уплотнительное кольцо 7 подвижио в осевом направлении и в крайне.м верхнем положении перекрывает проточный тракт между направл ющими лопатками 8 и лопаст ми 9 рабочего колеса. Кольцо 7  вл етс  одновременно запорным элементом (перекрыва  проточную часть в своем верхнем полон ении ) .и подвижной в осево-м направлении частью корпуса сервомотора, другой частью которого служит обод 10. Протечки нз полостей сбрвомотора исключаютс  уплотнени ми //. Полости /1 в некоторых лопаст х соедин ют коллектор 12 с верхней полостью Б сервомотора . Остальные полости А и трубки /5 соедин ют коллектор 14 с нилсней полостью В сервомотора. Уплотнени  15 и 16 установлены в крыщке 3 турбины и нижнем кольце 6 направл ющего аппарата, соответственно. Трубка 13 в месте сопр жени  с кольцом 7 уплотн етс  1при помоЩИ сальниковых «олец 17 и втулки 18. Осевые шпоики 19 предохран ют кольцо 7 от перекосов и возмож}1ых тангеиц .нальных смещений от сил инерции Ири разго1не-выбете относительно обода 10. Полость А во входной части лоласти может быть образоваиа при помощи профильного элемента 20, приваренного к лопасти и образующего ее входную кромку. Ступица 4 имеет свободно посаженное КОЛЬЦО 21, которое при помощи шпонок 22 поДв.ижно только В осевом направлении. Кольцо 21 Выполнено так, что При работающем агрегате его нижний торец 23 вместе со ступицей и верхним кольцом на|П;равл ющего аппарата  вл етс  верхней граеицей проточного тра«та.

В верхнем положении запорный элемент - кольцо 7 поднимает кольцо 21 в положение, показанное пувктирОМ иа фИГ. 7. При остановленном роторе в щланг уплотнени  15 нодаетс  давление, деформирующее его настолько, что радиальный зазор а полностью перекрываетс  И поступление воды за уплотнение п-рекращаетс .

После остановки агрегата подаетс  импульс на закрытие запорного элемента. Рабочее тело поступает под давлением через коллектор 12 в полости А в лопаст х 9 рабочего колеса и трубки 13 в нижнюю полость В сервомотора. Кольцо 7, представл ющее собою подвижную часть корпуса, совмещенную с запорным элементом н вращающимс  уплотнительным кольцом , поднимаетс  в еерхиее положение, показанное пункти1ром на фит. I, до соприкосновени  верхним торцом оо стуницей 4 рабочего колеса. При этом подаетс  импульс на подачу давлени  в уплотнени  15 .и 16, полностью перекрывающие проточный тракт, что исключает возможную щелевую кавитацию «аправл ющих лопаток 8.

При аварлйном закрытии запорный элемент доходит до ступицы рабочего колеса, поступление воды на рабочее колесо прекращаетс , что исключает разгон агрегата. Уплотнени  15 и 16 работают как бесконтактные до полного iBbi6era агрегата, так как давление в них подаетс  только по получении импульсов о приходе сервомотора в крайнее верхнее полол енне и полной остановке агрегата (т. е. от конечного выключател  и реле оборотов).

В закрытом положении «а последнем участке хода сервомотор уже после нерекрыти  проточной части поднимает верхним торцом кольца 7 кольцо 21 в положение, показанное

пунктиром иа фиг. 7.

Перед пуском агрегата давление в уплотнени х 15 .и 16 снимают, рабочее тело подают под давлением от коллектора 14 через полости А в верхнюю полость Б сервомотора, опуска 

кольцо 7 в крайнее н11Ж1нее положение. Кольцо 21 (см. фиг. 7) под собственным весом опускаетс  до упора заплечиками на ступицу 4 рабочего колеса, обеспечива  своим нижним торцом 23 плавность проточной части. Таким

образом агрегат готов к пуску.

Предмет изобретен и  

Радиально-осева  гидротурб ина, содержаща  лопасти, закрепленные в верхнем и нижнем ободах, имеющих уплотнени  с вращающимис  .и неподвижными элементами, п затвор , выполненный в виде запорного кольца, соединенного с порщневым серйоадотором, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  конструкции и технологии изготовлени , сервомотор размещен нижним ободом запорным кольцом,  вл ющимс  одновременно вращающимс  элементом уплотнени , а подвод рабочего тела в полость сервомотора осуществлен через профильные элементы, приваренные к в.ходныМ кромкам лопастей.

( Z J

Ш/}7///////

V5

(Риг f

yjeni

yjenu

18 в

Фиг 5

(Риг-6