SU4787A1

SU4787A1 - Device for rotating blades of impellers of rotating machines

Info

Publication number: SU4787A1
Application number: SU76517A
Authority: SU
Inventors: Каплан В.
Original assignee: Каплан В.
Priority date: 1923-03-26
Filing date: 1923-03-26
Publication date: 1924-09-15

Description

Дл получени хорошего полезного действи вращающихс машин их рабочее колесо снабжаетс поворотными лопатками, которые так укреплены, что, соответственно требуемой мощности или располагаемому количеству рабочей среды, -поворачиванием их достигаетс не только изменение углов вступлени соответствующих поперечных сечений входа, но также изменение углов истечени и соответствующих поперечных сечений выхода. Предлагаемое изобретение имеет целью улучшение такой регулировки рабочих колес.In order to obtain good efficiency of rotating machines, their impeller is equipped with rotating blades, which are so reinforced that, according to the required power or available amount of working medium, turning them not only changes the entry angles of the corresponding entry cross sections, but also the outflow angles and the corresponding cross-sectional output. The present invention aims to improve such adjustment of the impellers.

На фиг. 1 чертежа изображен вертикальный разрез вод ной турбины с радиальным впуском воды в направл ющий аппарат, при чем регул торна ступица N и две крыловидные лопатки -начерчены в боковом виде (дл сности система регул торных рычагов не изображена ); на фиг. 1-а изображена горизонтальна проекци этой жеFIG. 1 of the drawing shows a vertical section of a water turbine with a radial inlet of water to the guide vane, wherein the regulating hub N and the two wing-shaped blades are drawn in a side view (for clarity, the system of regulating levers is not shown); in fig. 1-a shows the horizontal projection of the same

турбины при удаленной крышке направл ющего колеса; на фиг. 1-й изображены развернутые в плоскость чертежа наружные ребра поверхностей двух соседних лопатот 55 (фиг. 1-а); на фиг. 2 изображено схематически регул торное приспособление; на фиг. 3 и 4 изображены некоторые детали этого регул торного приспособлени ; на фиг. 5 изображен разрез, проведенный через регул торную ступицу и регул торный кривошип К, у которого подшипник цапфы помещен внутри этой ступицы; на фиг. 6 показано крыло 5 рабочего колеса из одного целого с рычагом К и цапфой вращени /; фиг. 7 служит дл об снени целесообразного выбора местоположени цапфы вращени крыла О относительно певерхности крыла; на фиг. 8 изображен вертикальный разрез турбины, у которой осевой путь воды проходит через направл ющий аппарат и помещенное снаружи устройство регул торного кривошипа , при чем система рычагов, св занна с регул торным кривошипом , дл сности чертежа, не изображена; на фиг. 8-а изображен горизонтальный разрез этой же турбины по Xi-У1 фиг. 8; на фиг. 8-Ь изображен боковой вид регул торной ступицы и система рычагов, необходима дл поворачивани крыльев рабочего колеса.turbines with the guide wheel cover removed; in fig. The 1st shows the outer edges of the surfaces of two adjacent paddles 55 unfolded in the plane of the drawing (Fig. 1-a); in fig. 2 shows a schematic of a regulating device; in fig. 3 and 4 show some details of this regulator; in fig. 5 shows a section through a regulating hub and a regulating crank K, in which the journal bearing is located inside this hub; in fig. 6 shows the wing 5 of the impeller of one piece with the lever K and the trunnion of rotation /; FIG. 7 serves to clarify the expedient choice of the location of the rotational pivot of the wing O relative to the surface of the wing; in fig. 8 shows a vertical section of a turbine in which the axial water path passes through a guide vane and a regulator crank device placed outside, and the system of levers associated with the regulator crank is not shown for clarity of the drawing; in fig. 8-a shows a horizontal section of the same turbine along Xi-D1 of FIG. eight; in fig. Fig. 8-b shows a side view of the regulator hub and a system of levers necessary for turning the wings of the impeller.

В виду затруднительности установки рабочих лопаток в ободе рабочего колеса, рабочие лопатки укладываютс цапфами поворотно в подшипники только в ступице рабочего колеса. Вследствие такой внутренней укладки цапф в подшипники , концы лопаток могут доходить непосредственно до стенки всасываюшей трубы, не св зыва их с наружным ободом рабочего колеса, согласно фиг. 1 и 8. Таким образом, устран ютс неизбежные, в случае применени обода, сопротивлени течению и сужение поперечного сечени .In view of the difficulty of installing working blades in the rim of the impeller, the working blades are pivoted into the bearings only in the hub of the impeller. Due to this internal arrangement of the axles in the bearings, the ends of the blades can reach directly to the wall of the suction pipe, not tying them to the outer rim of the impeller, according to FIG. 1 and 8. Thus, the inevitable, in the case of the use of a rim, resistance to flow and narrowing of the cross section are eliminated.

Диаметр ступицы должен (несмотр на то, что, согласно фиг. 1, регул торна ступица, а также регул торное приспособление заключены в турбинной камере) быть небольшим, чтобы возможно меньше загораживать свободное поперечное сечение прохода воды. Целесообразно также, при помощи концентрического устройства системы регул торных рычагов, по возможности , вблизи турбинного вала уменьшить сопротивление трени воды, так как при большом числе оборотов скорость вращени (скорость на окружности) вблизи турбинного вала еще не велика, а небольшие скорости вызывают также небольшие потери трени воды. Вследствие установки регул торного приспособлени , по возможности , вблизи турбинного вала понижаетс также вли ние центробежной силы на его вращающиес части. Выполнение вышеназванных требований тем более затруднительно , чем более регул торное приспособление приближаетс ктурбинной оси, так как соответственно надежна укладка вращательных цапф / лопаток в подшипники (фиг. 1-й) требует много места.The diameter of the hub should (despite the fact that, according to Fig. 1, the regulating hub, as well as the adjusting device is enclosed in the turbine chamber) should be small so as to obstruct the free cross-section of the water passage as little as possible. It is also advisable to reduce the friction resistance of the water using a concentric device of a system of regulating levers, if possible, near the turbine shaft, because with a large number of revolutions the rotation speed (speed on a circle) near the turbine shaft is not great, and small speeds also cause small losses. friction of water. Due to the installation of the adjusting device, if possible, close to the turbine shaft, the influence of the centrifugal force on its rotating parts is also reduced. The fulfillment of the above requirements is all the more difficult as the more adjusting device approaches the turbine axis, since correspondingly reliable placement of the rotary trunnions / blades in the bearings (Fig. 1) requires a lot of space.

Дл соединени больших выгод малого диаметра ступицы с концентрическим устройством регул торного приспособлени вблизи турбинного вала лопаткам рабочего колеса придаетс крыловидна форма. Такие лопатки сужены вдоль, по крайней мере, одной части входного ребра лопатки, в направлении скорости по окружности . На фиг. 1-й изображены лежащие вблизи стенки всасывающей трубы ребра Ь, bi двух смежных лопаток 55 (фиг. 1-е); из этой фигуры видно, что нормальные траектории «i «о, проведенные через концы профил лопаток Ь-, Ь, не пересекают профиль соседней лопатки , так что в этом месте канал рабочего колеса между двум смежными лопатками не образуетс .In order to combine the great benefits of a small diameter hub with a concentric adjustment device near the turbine shaft, the impeller blades are winged. Such blades are narrowed along at least one part of the blade input edge, in the direction of velocity along the circumference. FIG. The 1st shows the ribs b, lying near the wall of the suction pipe, bi, of two adjacent blades 55 (Fig. 1-e); it is clear from this figure that the normal trajectories of "i" o, drawn through the ends of the blade profiles b-, b, do not intersect the profile of the adjacent blade, so that in this place the channel of the impeller between two adjacent blades does not form.

Рабочее колесо турбины имеет (подобное кривошипному механизму ) регул торное устройство, так как обыкновенный кривошипный механизм превращает простыми средствами пр молинейное движение во вращательное. При этом устройстве возможно единовременное поворачивание и соответственное регулирование без остановки турбины. На фиг. 2 показана схема такого кривошипного механизма, при чем S представл ет лопатку рабочего колеса в разрезе, К-кривошип , длина рычага которого обозначена буквою а, Z-т га, G - муфта (ползун), котора так св зана со ступицей, что она вращаетс вместе с рабочим колесом и в то же врем может быть передвинута в осевом направлении, показанном двойной стрелкой 1. Это передвижение достигаетс при помощи т г F и муфты (скольз щего кольца) R. Обозначенные пунктиром разрезы лопаток 5 и 2 представл ют крайние положени лопаток , при чем положение 5i соответствует наибольщему, а положение S наименьщему наполнению. ЭтимThe turbine impeller has (like a crank mechanism) a regulating device, as an ordinary crank mechanism turns straight-line motion into a rotary one by simple means. With this device, it is possible to rotate at one time and adjust it accordingly without stopping the turbine. FIG. 2 shows a diagram of such a crank mechanism, wherein S represents a section of the impeller blade, a K-crank, the lever length of which is indicated by the letter a, Zt ha, G is the coupling (slider), which is so connected with the hub that rotates with the impeller and at the same time can be moved in the axial direction, shown by the double arrow 1. This movement is achieved with the help of t f F and a coupling (sliding ring) R. The sections of the blades 5 and 2 indicated by the dotted line represent the extreme positions blades, at what position 5i is naibolschemu and S naimenschemu filling position. By this

положени м 5 и 2 лопаток соответствуют крайние положени Ki и /Са кривошипа и, соответственно, крайние положени муфт Ri и R. Среднее положение всего кривошипного механизма -обозначено буквами S, К, G к R.Так как лопатки рабочего колеса турбины, кроме напр жени вызываемого передачей момента вращени турбины ступице, соответствует турбинному валу, должны также противосто ть давлению большей части веса столба падени Н воды, то прочность конструкции требует придани диаметру d цапфы враш,ени / соответственно больших размеров.The positions 5 and 2 of the blades correspond to the extreme positions Ki and / C of the crank and, respectively, the extreme positions of the sleeves Ri and R. The average position of the entire crank mechanism is indicated by the letters S, K, G to R. As turbine blades, except for the hub, which corresponds to the turbine shaft, must also withstand the pressure of the greater part of the weight of the water drop column H, the structural strength requires that the diameter d of the pin bends to vrash, correspondingly large sizes.

С другой стороны следует возможно низким давлением на цапфу кривошипа преодолеть действующий на ось вращени лопатки рабочего колеса момент вращени (момент, получаемый вследствие трени в подшипнике цапфы). Это требование удовлетвор етс целесообразнее всего приданием плечу кривошипа большой длины, так что устройство регул торной ступицы получаетс проще всего при большом ее диаметре. Но применение ступиц большого диаметра ограничиваетс турбинами с малым расходом воды, так как с увеличением диаметра ступицы уменьшаетс свободное поперечное сечение прохода всасывающей трубы А (фиг. 1), следствием чего вл етс понижение пропускной способности турбины при тех же самых услови х. Дл простоты можно в подобном случае делать кривощип К так, чтобы средн лини кривошипа в среднем положении совпадала с поверхностью средних линий цапфы поворотной лопатки (фиг. 2), при этом получаетс симметричное отклонение кривошипа. Это устройство, однако, несовершенно и при турбинах с особенно высоким коэффициентом быстроходности (удельным числом оборотов) не применимо, так как у этих турбин, вследствие требуемой большой поглощательной способности, диаметр ступицыOn the other hand, it is possible to overcome the moment of rotation acting on the axis of rotation of the impeller blade (the moment resulting from the friction in the journal bearing), which is supposed to be due to the low pressure on the crank pin. This requirement is most suitably satisfied by giving the crank arm a long length, so that the device of the regulator hub is obtained most easily with a large diameter. But the use of large-diameter hubs is limited by turbines with low water flow, as the free cross-section of the passage of the suction pipe A (Fig. 1) decreases with increasing diameter of the hub, resulting in a decrease in the capacity of the turbine under the same conditions. For simplicity, it is possible in such a case to make crankshaft K so that the middle line of the crank in the middle position coincides with the surface of the middle lines of the trunnion of the swivel blade (Fig. 2), thus obtaining a symmetrical deviation of the crank. This device, however, is imperfect and with turbines with a particularly high speed ratio (specific speed) is not applicable, since these turbines, due to the required high absorption capacity, have a hub diameter

должен быть возможно малым. Малые диаметры ступицы позвол ют , однако, примен ть кривошипы только с коротким плечом а (фиг. 2); но тогда дл установки лопаток необходимы больщие силы, при чем получаетс быстрое изнашивание муфты и потери мощности от трени . Во избежание вышеозначенного , средн лини кривошипа должна при его среднем положении находитьс на таком рассто нии от поверхности средних линий цапф поворотных лопаток, чтобы плечу кривошипа можно было придать значительную длину, при чем соседн поворотна цапфа, соответствующа лопатка рабочего колеса , этому не должна преп тствовать . На фиг. 3 изображено схематически такое приспособление, при чем ВВ обозначает плоскость средних линий цапф лопаток, а новое положение кривошипа, средн лини цапфы которого подн та на высоту i над этой плоскостью . Из этой фигуры видно, что длина плеча кривошипа а может быть значительно больше, чем прежде а. Можно также увеличить угол наклонени плеча кривошипа к плоскости средней линии цапфы поворотной лопатки, так что кривошип может прин ть изображенное на фиг. 4 положение (ср 90°). Так как при этом среднем положении кривошипа дл поворачивани кривошипа подразумеваетс воздействие силы, направленной в сторону вращени , то дл этой цели примен етс шарнир , согласно фиг. 4.should be as small as possible. The small diameters of the hub, however, allow cranks to be used only with a short arm a (Fig. 2); but then great forces are needed to install the blades, which results in quick wear of the clutch and power loss from friction. In order to avoid the above, the middle line of the crank should, in its middle position, be at such a distance from the surface of the middle lines of the axles of the rotary vanes so that the crank arm can be given a considerable length, while the adjacent rotary axle, the corresponding blade of the impeller, should not interfere . FIG. 3 schematically depicts such a device, where VV means the plane of the middle lines of the axles of the blades, and the new position of the crank, the middle line of the axle of which is elevated to the height i above this plane. From this figure it can be seen that the length of the crank arm a can be significantly longer than before. It is also possible to increase the angle of inclination of the crank arm to the plane of the center line of the trunnion of the pivoting blade, so that the crank can receive the one shown in FIG. 4 position (cf. 90 °). Since at this middle position of the crank a rotational force is implied to rotate the crank, a hinge is used for this purpose, as shown in FIG. four.

При помощи коленчатого рычага W, цапфа G которого укреплена в ступице N рабочего колеса (фиг. 1), и шарнирной штанги Е цапфе кривошипа передаетс дл его поворота необходима сила, если т га Z передвигаетс в осевом направлении. Изображенна на фиг. 4 система регул торных рычагов применена также в фиг. 8, 8-а и 8-Ь, при чем на фиг. 8 дл сности изображен только кривошип /С сделанный из одного кускаUsing a crank arm W, the trunnion G of which is fixed in the hub N of the impeller (Fig. 1), and the hinge rod E of the crank pin is transmitted to rotate it, force is necessary if the thrust line Z moves in the axial direction. Shown in FIG. 4, a system of regulating levers is also applied in FIG. 8, 8-a and 8-b, and FIG. 8 For clarity, only a crank / C is shown made from a single piece.

с крылом рабочего колеса. Поворачивание крыльев рабочего колеса достигаетс вышеописанным образом передвижением в осевом направлении направл ющих цапф /.with impeller wing. The rotation of the wings of the impeller is achieved as described above by moving in the axial direction of the guide pins /.

Ремомендуетс всем подвижным част м рабочего колеса придать целесообразные формы и сечени , чтобы противосто ть значительным напр жени м на изгиб, вызываемым центробежной силой при увеличении числа оборотов, так как она растет пропорционально квадрату числа оборотов. Дл этого рабочее колесо снабжено перпендикул рными или наклоненными крыль ми, соедин ющими преимущество протекани с возможно низкими потер ми рабочей среды через рабочее колесо с преимуществом достаточной прочности этих односторонне упертых лопаток.It is recommended that all moving parts of the impeller be shaped into suitable shapes and sections to withstand significant bending stresses caused by centrifugal force as the number of revolutions increases, as it grows in proportion to the square of the number of revolutions. For this, the impeller is provided with perpendicular or inclined wings, connecting the advantage of flow with the lowest possible loss of working medium through the impeller with the advantage of sufficient strength of these one-sidedly supported blades.

Вышеуказанные напр жени крыльев рабочего колеса значительно увеличиваютс действующим на эти крыль давлением воды, вследствие чего необходимо в большинстве случаев утолщать лопатки в осевом направлении по направлению к ступице, как это видно на фиг. 1 и 8. При большом числе оборотов получаетс значительное понижение напр жений в лопатке и поворотной цапфе посредством соответственного помещени поворотной цапфь лопатки относительно центра т жести р крыла рабочего колеса, что показано на фиг. 1. При р, представл ющем направление и величину приложенной в центре т жести лопатки центробежной силы, на поворотную цапфу лопатки действует момент P-S. В противоположном направлении этому моменту действует изгибающий момент JC-/,образуемый давлением х воды на лопатку. Из фигуры 8 видно, что через центры т жести р крыльев рабочего колеса может быть проведена плоскость 5)-В, в котором лежат равнодействующие центробежных сил. Поэтому , если согласно фиг. 8 укладка поворотных цапф / в подшипники устраиваетс так, что центры /HIThe above stresses of the wings of the impeller significantly increase the pressure of water acting on these wings, as a result of which it is necessary in most cases to thicken the blades axially towards the hub, as can be seen in FIG. 1 and 8. With a large number of revolutions, a significant decrease in stresses in the blade and the trunnion is obtained by appropriately placing the rotary trunnion of the blade relative to the center of gravity p of the impeller wing, as shown in FIG. 1. With p, representing the direction and magnitude of the centrifugal force of the blade in the center of the sheet metal, the pivot point is affected by the moment P-S. In the opposite direction to this moment, the bending moment JC - / acts, which is formed by the pressure x of water on the blade. From figure 8 it can be seen that the plane 5) -B can be drawn through the centers of the tin plate p of the impeller wings, in which the resultant centrifugal forces lie. Therefore, if, according to FIG. 8 stacking of pivot pins / bearings is arranged so that the centers / HI

этих цапф помещаютс над плоскостью BI и В соответственно по направлению направл ющего аппарата турбины, то во всех случа х достигаетс желаема разрузка регул торного приспособлени . Необходимо приьйть во внимание, что эта разгрузка достигаетс только при вращении турбины. Вследствие крыловидной формы рабочих лопаток , получаетс также и в состо нии поко турбины понижение давлени X воды. Местные и конструктивные причины могут в некоторых случа х показать, что целесообразнее не осуществл ть вышеописанную разгрузку; в таком случае местоположение центра т жести крыльев относительно оси вращени лопатки зависит только от требуемой формы и наклонени этих крыльев.Since these trunnions are placed above the planes BI and B, respectively, in the direction of the turbine guide, then in all cases the desired unloading of the regulator is achieved. It is necessary to take into account that this unloading is achieved only when the turbine rotates. Due to the plow-shaped blades, the reduction of the water pressure X is also obtained in the quiescent state of the turbine. Local and structural reasons may in some cases show that it is more appropriate not to perform the unloading described above; In this case, the location of the center of gravity of the wing relative to the axis of rotation of the blade depends only on the desired shape and inclination of these wings.

Корпус регул торной ступицы должен обладать формой, удовлетвор щей требовани м прочности, размеры которой не обусловливают нежелательные заграждени поперечного сечени . Дл этого корпусу ступицы даетс симметрична форма, что достигаетс помещением поворотных цапф лопаток симметрично к оси рабочего колеса и что делает форму корпуса ступицы зависимой от положени кривошипов К. Если эти кривошипы помещены, согласно фиг. 5, внутри корпуса ступицы, то корпус делаетс из нескольких частей. Деление корпуса ступицы может быть произведено в плоскост х, перпендикул рных к оси рабочего колеса ВВ (фиг. 2), или же вдоль плоскостей, перпендикул рных к вышеназванным плоскост м (фиг. 5). Если кривошипы помещены снаружи корпуса ступицы, то вышеописанных затруднений не будет, и деление корпуса ступицы становитс излишним, как это показано на фиг. 8, 8-а и Ь-Ь. Наружное помещение кривошипа К целесобразнее , так как при этом возможно выполнение поверхности лопатки S кривошипа К и поворотной цапфы / из одного куска, согласно фиг. б и 8; таким образом получаетс The body of the regulator hub must have a shape that meets the requirements of strength, the dimensions of which do not cause undesirable cross-section barriers. For this, the hub body is given a symmetrical shape, which is achieved by placing the rotary axles of the blades symmetrically to the axis of the impeller and which makes the shape of the hub body dependent on the position of the cranks K. If these cranks are placed, according to FIG. 5, inside the hub housing, the housing is made up of several parts. The division of the hub body can be made in planes perpendicular to the axis of the impeller explosives (Fig. 2), or along planes perpendicular to the aforementioned planes m (Fig. 5). If the cranks are placed outside the hub casing, then the above described difficulties will not occur, and the division of the hub casing becomes redundant, as shown in FIG. 8, 8-a and b-b. The outer room of the crank K is more expedient, since it is possible to make the surface of the blade S of the crank K and the rotary axle / from one piece, according to FIG. b and 8; so it turns out

прочное неподвижное соединение кривошипа с плоскостью лопатки и цапфой вращени . При этом увеличиваетс надежность в работе всего регул торного устройства. Желательно, чтобы дл поворачивани лопаток работа была по возможности малой. С этой целью положе.ние оси поворотной лопатки делаетс зависимым от местоположени равнодействующей всех сил, действующих на поверхность лопатки . На фиг. 7 равнодействующа всех сил обозначена Rs, при чем ось вращени О перпендикул рна к плоскости чертежа. Получаетс момент вращени Rs-т, который должен быть преодолен по стрелке 2 при поворачивании лопатки. Из этого следует дл данного примера, что дл уменьщени подвода воды необходимое поворачивание лопаток рабочего колеса возможно только с затратой работы, необходимой дл преодолени вышеназванного момента вращени . Из фиг. 7 видно также, что эта работа уменьшаетс с укорачиванием .плеча рычага т. В некоторых случа х может быть желательным автоматическое открывание или же автоматическое закрытие лопаток рабочего колеса, что согласно фиг. 7 зависит от выбора местоположени оси вращени относительно точки приложени равнодействующей силы. Сила, необходима дл передвижени т г F (фиг. 1, 2 и 8), зависит также от величины этого момента. Сила, необходима дл перестановки лопаток , достигающа большой величины , требует т желого и, следовательно , дорогого устройства регул торного приспособлени и обладает, кроме того, еще тем недостатком, что она вызывает в подшипнике муфты G большие сопротивлени от трени , которые преждевременно изнащивают этот подп тник и сопр жены с потерей энергии вращающейс машины.strong fixed connection of the crank with the plane of the blade and the trunnion of rotation. This increases the operational reliability of the entire control device. It is desirable that the work for turning the blades was as small as possible. For this purpose, the position of the axis of the rotating blade is made dependent on the location of the resultant of all forces acting on the surface of the blade. FIG. 7, the resultant of all forces is denoted by Rs, the axis of rotation O being perpendicular to the plane of the drawing. The moment of rotation Rs-t is obtained, which must be overcome by arrow 2 when the blade is turned. From this it follows for this example that in order to reduce the water supply, the necessary rotation of the impeller blades is possible only with the expenditure of work necessary to overcome the above-mentioned torque. From FIG. 7 also shows that this work decreases with shortening of the arm arm t. In some cases, it may be desirable to automatically open or automatically close the blades of the impeller, as shown in FIG. 7 depends on the choice of the location of the axis of rotation relative to the point of application of the resultant force. The force required to move t g F (Figs. 1, 2 and 8) also depends on the magnitude of this moment. The force required to rearrange the blades, which reaches a large value, requires a heavy and, therefore, expensive control device, and also has the disadvantage that it causes great resistance from friction in the bearing G, which prematurely wear this substrate. and co-workers with loss of energy of the rotating machine.

Дл того, чтобы кажда лопатка имела один и тот же наклон относительно оси рабочего колеса, примен етс устройство, позвол ющее, при изменении длины или положени одной или нескольских частей кривошипного механизма, изменение относительного положени лопаток рабочего колеса, а вследствие этого и углов наклонени одной или нескольких лопаток относительно оси рабочего колеса. На фиг. 4 и 8-Ь показана возможность изменени положени лопаток рабочего колеса, достигаема в этих случа х посредством изменени длины т ги Z при поворачивании муфты М. В этом случае муфта и т га снабжены винтовой нарезкой. Однако, можно желаемое изменение длины получить при помощи клина и т. п. Изменение длины т ги выгоднее, чем изменение длины других частей регул торного приспособлени , так как это устройство легко доступно; поэтому желаемое изменение углов лопаток рабочего колеса может быть предприн то без особенных перерывов в действии силовой установки. Муфта G (фиг. 2, 8 и 8-Ь) производит при передвижении вдоль оси поворачивание лопаток рабочего колеса. Особенное внимание уделено приданию целесообразной формы этой части регул торного приспособлени . Эта часть должна по возможности меньще преп тствовать протоку воды и должна быть так монтирована в механизме регул торного устройства, чтобы возможно было испытание действи регул торного устройства до его установки в машине. Дл этого целесообразно поместить цилиндрическую направл ющую Т муфты на корпусе ступицы N, так как тогда положение этой поверхности относительно центра вращени лопатки становитс посто нным и, следовательно, при последующем укреплении корпуса ступицы на турбинном валу не может быть изменено. Кроме того, тогда все регул торное устройство применимо дл турбинных валов различного диаметра; достаточно дл этого соответственно изменить диаметр отверсти ступицы. Чтобы по возможности укоротить длину регул торной ступицы, примен етс скольз щее кольцо R, необходимое дл передвижени муфты в осевом направлении и укладываемое большею частью в вышеназванную муфту G (фиг. 8 и 8-Ь).In order for each blade to have the same inclination relative to the axis of the impeller, a device is used that allows, when the length or position of one or more parts of the crank mechanism changes, and the relative position of the impeller blades changes, and consequently the inclination angles of one or several blades relative to the axis of the impeller. FIG. Figures 4 and 8-b show the possibility of changing the position of the impeller blades, achieved in these cases by changing the length of the pull rod Z when turning the clutch M. In this case, the clutch and the pull of ha are fitted with a screw thread. However, the desired change in length can be obtained with a wedge, etc. A change in the length of the pull is more advantageous than a change in the length of other parts of the regulator, since this device is easily accessible; therefore, the desired change in the angles of the impeller blades can be undertaken without much interruption in the operation of the power plant. Clutch G (Figs. 2, 8 and 8-b), when moving along the axis, rotates the blades of the impeller. Particular attention is paid to the appropriate shape of this part of the regulator. This part should be as little as possible to prevent the flow of water and should be so mounted in the mechanism of the regulating device that it was possible to test the effect of the regulating device before its installation in the machine. For this purpose, it is advisable to place the cylindrical guide T of the coupling on the N body, since then the position of this surface relative to the center of rotation of the blade becomes constant and, therefore, with subsequent strengthening of the body of the hub on the turbine shaft, it cannot be changed. In addition, then the entire regulating device is applicable for turbine shafts of different diameters; it is sufficient for this to change the diameter of the hole in the hub. In order to shorten the length of the adjusting hub as far as possible, a sliding ring R is used to move the clutch in the axial direction and is laid mostly in the aforementioned clutch G (Fig. 8 and 8-b).

Дл установки лопаток рабочего колеса необходимое передвижение скольз щего кольца в осевом направлении должно производитьс с легкодоступного места. Это устройство не должно в то же врем быть, по возможности, помехой дл течени воды. Дл этого передвижение в .осевом направлении скольз щего кольца производитс помощью т г F, которые провод тс сквозь крышку направл ющего колеса Ld (фиг. 1) и соответственно сквозь корпус подшипника LI (фиг. 8) вала рабочего колеса. Передвижение в осевом направлении направл ющих стержней может производитьс любыми, дл этой цели пригодными , детал ми машин, рычагами, зубчатыми колесами, кривошипами и т. п. На фиг. 1 применен дл этой цели шарнирный рычаг А.To install the impeller blades, the necessary movement of the sliding ring in the axial direction must be made from an easily accessible place. This device should not, at the same time, be an obstacle to the flow of water. For this movement in the axial direction of the sliding ring is carried out by means of t g F, which are conducted through the cover of the guide wheel Ld (Fig. 1) and respectively through the bearing housing LI (Fig. 8) of the impeller shaft. The axial movement of the guide rods can be made by any suitable for this purpose, machine parts, levers, gears, cranks, etc. In FIG. 1 is used for this purpose pivot arm A.

Регул торное приспособление, наход щеес в воде, защищено от посторонних тел (дерева, песка, камней, льда и т. п.) кожухом U (фиг. 5) регул торной ступицы (фиг. 5), который обхватывает главнейшие части регул торного механизма . Этот кожух можно, однако, укрепить и на стенках турбины (рабочего колеса, соответствующего крышке направл ющего аппарата) или же на скольз щем кольце. Так например, на фиг. 8 защитный кожух /-2 образует внутренний обод направл ющего колеса. При помещении регул торных рычагов в кожух получаетс также понижение сопротивлений вызываемых движением (вращением) системы рычагов в рабочей среде.The regulatory device, located in the water, is protected from foreign bodies (wood, sand, stones, ice, etc.) with the U casing (Fig. 5) of the regulator hub (Fig. 5), which encloses the main parts of the regulating mechanism . This casing can, however, be strengthened on the walls of the turbine (impeller corresponding to the lid of the guiding apparatus) or on a sliding ring. For example, in FIG. 8 the protective cover / -2 forms the inner rim of the guide wheel. When the control levers are placed in the casing, a decrease in the resistances caused by the movement (rotation) of the leverage system in the working environment is also obtained.

Из вышеприведенных изложений видно, что сфера применени установки лопаток рабочего колеса не ограничиваетс каким-либо определенным типом турбин. В примереFrom the foregoing, it can be seen that the scope of application of the impeller blades is not limited to any particular type of turbine. In the example

выполнени , представленном на фиг. 1, показан направл ющий аппарат с радиальным впуском воды, который примен етс в подобном исполнении дл подвода воды в рабочие колеса турбин Фрэнсиса, в то врем , как подвод воды в примере, представленном, на фиг. 8, производитс в осевом направлении. Само собою разуi меетс , что можно примен ть наI правл ющий аппарат с любым I направлением протока, если только I услови протекани воды произвоI д тс без образовани вихрей. Особенно же целесообразным оказываетс подвод воды в описанные регулируемые рабочие колеса направл ющими аппаратами, облаI дающими проходом рабочей среды I в радиальном или приблизительно радиальном направлении, так как I подобный подвод воды приблиj жаетс больще всего к естествен1 ному ходу течени в рабочем колесе и в всасывающей трубе с осевым протоком. В подобном направл ющем аппарате вода получает , до поступлени в рабочее колесо, значительное отклонение от первоначального радиального направлени входа, согласно фиг. 1. При этом безразлично, вступают ли ребра лопаток направл ющего KQлеса в пространство всасывающей трубы, при чем и передние кромки посто нных или поворотных лопаток направл ющего колеса принимают участие в отводе воды (фиг. 2), или же эти лопатки не вступают в пространство всасывающей трубы; j в этом случае вода покидает направл ющий аппарат только вдоль выходных ребер этих лопаток. В случае применени поворотных направл ющих лопаток подобный направл ющий аппарат имеет еще ту выгоду, что совместна перестановка лопаток направл ющего и рабочего колеса достигаетс простыми средствами, в то врем , как в направл ющем аппарате с осевым протоком воды конструктивное выполнение поворачивани лопаток очень трудно.The embodiment shown in FIG. Figure 1 shows a radial inlet guide vane, which is used in a similar design for supplying water to the impellers of the Francis turbines, while the water supply in the example shown in Fig. 8 is axially produced. It goes without saying that it is possible to use a directing device with any I direction of flow, if only I condition of water flow is produced without the formation of vortices. It is especially advisable to supply water to the described adjustable impellers with guide vanes, which have a working medium I passage in the radial or approximately radial direction, since I such water supply is closest to the natural flow in the impeller and in the suction pipe. with axial flow. In such a guide apparatus, the water receives, before entering the impeller, a significant deviation from the initial radial direction of the inlet, as shown in FIG. 1. It doesn’t matter if the edges of the blades of the guide rail QQ come into the space of the suction pipe, whereby the leading edges of the fixed or rotating blades of the guide wheel take part in the water drainage (Fig. 2), or these blades do not enter the space suction pipe; j in this case, the water leaves the guide vane only along the exit edges of these vanes. In the case of use of pivoting guide vanes, such a guide apparatus also has the advantage that a joint permutation of the guide and impeller blades is achieved by simple means, while in a guide apparatus with an axial flow of water, it is very difficult to rotate the blades.

Применение вышеописанного регул торного устройства не ограничиваетс вод ными турбинами. Это устройство может быть применено во всех других вращательных машинах (паровые или газовые турбины , центробежные насосы и воздуходувки).The application of the above described control device is not limited to water turbines. This device can be used in all other rotary machines (steam or gas turbines, centrifugal pumps and blowers).

Предмет патента.The subject of the patent.

1. Приспособление дл поворота лопаток рабочих колес вращающихс машин (вод ных, паровых и газовых турбин, центробежных насосов и вентил торов), характеризующеес применение муфты R, т гами F перемещаемой по рабочему валу вместе с поворотно соединенною с нею муфтою G, скольз щею в цилиндрической направл ющей Т ступицы N и св занною с последнею щпонкою К, какова муфта G соедин етс т гами Z (фиг. 2) с кривошипами К, присоединенными или составл ющими одно целое с рабочими лопатками , цапфами / поворотно установленными в ступице N.1. A device for rotating blades of impellers of rotating machines (water, steam and gas turbines, centrifugal pumps and fans), characterized by the use of clutch R, pull-rods F moved along the working shaft together with a rotatable coupled with it G the cylindrical guide T of the hub N and connected to the last pin K, which is the coupling G is connected by the thrues Z (Fig. 2) to the cranks K attached or integral with working blades, trunnions / rotatable in the hub N.

2.Видоизмемение охарактеризованного в п. 1 приспособлени , отличающеес тем, что соединение т г Z (фиг. 4 и 8-й) с кривошипами К производитс при помощи коленчатых рычагов W и серег Е, при чем длина т г Z может быть измен ема посредством винтовых муфтЛ4.2. The measurement of the fixture described in paragraph 1, characterized in that the connection m Z (Fig. 4 and 8) with cranks K is made using the crank levers W and the earrings E, at which the length m g Z can be variable by means of screw couplingsL4.

3.Применение к охарактеризованным в п. п. 1 и 2 приспособлени м-защитных кожухов U (фиг. 5) или ig (фиг. 8).3. Application to the fixtures of m-protective covers U (Fig. 5) or ig (Fig. 8) described in Sections 1 and 2 of the fixture.

ФиглFig