Маховичный накопитель

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к устройствам, аккумулирующим энергию с помощью маховика. Сущность: в полости 4 корпусе 3 накопителя размещен маховик 1, связанный валом с опорами 2 на торцах корпуса, между опорами и маховиком размещены бесконтактные уплотнения 5, управляемый клапан 6, отверстие которого соединено с атмосферой, а другое - с полостью корпуса. Средство для создания разрежения в полости корпуса выполнено в виде вакуумного насоса 7. 3 з.п, ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 F 15/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О»

О»

ЪФ (21) 4825435/28 (22) 28.04.90 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (76) Н.В.Гулия, А.Г.Серх (56) 1, Авторское свидетельство СССР

N. 654815, .кл, Г 16 F 15/30, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

М 1196576, кл. F.16 F 15/30, 1984, (54) МАХОВИЧНЫЙ НАКОПИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам, аккумулируИзобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам, аккумулирующим энергию с помощью маховика.

Цель изобретения — повышение надежности и КПД маховичного накопителя.

Для этого в маховичном накопителе, содержащем полый корпус с установленными на его торцах опорами, размещен в полости корпуса маховика, связанным валом с опорами, бесконтактные уплотнения, установленные на соответствующих торцах корпуса и маховика, управляемый клапан, одно из отверстий которого соединено с атмосферой, и средство для создания разряжения в полости корпуса другое отверстие управляемого клапана соединено с полостью корпуса; а средство для создания разряжения в полости корпуса выполнено в виде вакуумного насоса. Кроме того, управляемый клапан установлен в корпусе, Он может быть выполнен центробежным, нормально открытым и установлен на валу маховика, а бесконтактные уплотнения могут быть раэ„„. Ы „„1814709 АЗ ющим энергию с помощью маховика. Сущность: в полости 4 корпусе 3 накопителя размещен маховик 1, связанный валом с опорами 2 на торцах корпуса, между опорами и маховиком размещены бесконтактные уплотнения 5, управляемый клапан б, отверстие которого соединено с атмосферой, а другое — с полостью корпуса. Средство для создания разрежения в полости корпуса выполнено в виде вакуумного насоса 7. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. мещены между опорами и полостью корпуса, На чертеже показана схема маховичного накопителя.

Он содержит маховик 1, установленный в опорах 2, и корпус 3. Между опорами 2 и полостью 4 корпуса 3 помещены бесконтактные уплотнения 5, например лабиринтно° вава ° винтовые или импеллерные. Управляемый клапан 6, сообщающий полость 4 корпуса с атмосферой, может быть установлен в кор- С пусе 3 и снабжен приводом принудительно- 0 го включения-выключения (на черт. не показано} или на маховике 1 и выполнен центробежным, нормально открытым. По- . лость 4 связана с вакуумным насосом 7,подключа- Ы емым к валу маховика через муфту 8 и редуктор ,9.Смазка опор 2 осуществляется масляным туманомдля чего опоры 2 снабжены ваннами 10 и 11.На корпусе 3 установлен предзхранительный клапан 12.

Изобретение охватывает также варианты конструкции, в которых опоры 2 размещены в полости 4, т.е. бесконтактные

1814709 уплотнения 5 и опоры 2 переменены местами, а также консольное размещение маховика 1.

Накопитель работает следующим образом.

При неподвижном маховике 1 полость 4 сообщена с атмосферой, клапан 6 открыт.

Разгон маховика 1 осуществляется от любого источника энергия (не показан). До определенной частоты вращения маховика 1 клапан 6 остается открытым, после закрытия клапана 6 включается муфта 8 (привод не показан), связывающая вакуумный насос

7 и источником энергйи, воздух откачивается из полости 4. При этом за счет создаваемого перепада давления с двух сторон бесконтактных уплотнений 5 масло поступает в их рабочую зону, например, в винтовую полость. Частота вращения, при которой закрывается клапан 6 и начинается откачка воздуха, выбирается так, что перепаддавления, создаваемый бесконтактными уплотнениями 5 заведомо больше,.чем перепад давления, обеспечиваемый вакуумным насосом 7. Ограничение создаваемого разряжения обеспечивается предохранительным клапаном 12, открытие которого сигнализирует о необходимости отключения вакуумного насоса 7. Эти действия могут осуществляться оператором или системой управления, Отключение вакуумного насоса 7 может быть осуществлено как до разгона маховика

1 до максимальной рабочей частоты вращения, так и после, Например при использовании обычных вакуумных насосов производительностью 1,0 ... 2,0 л/с разряжение будет создано для маховика диаметром 1 м и высотой.200 мм за 30 с, т.е, значительно раньше полного разгона маховика, Маховичный накопитель эксплуатируют при частотах вращения, соответствующих закрытому положению клапана 6, т.с. при надежной работе бесконтактйых уплотнений 7. При падении частоты вращения маховика 1 до минимальной рабочей обеспечивают его подзарядку от внешнего источника энергии, По мере уменьшения разряжения подключают. вакуумный насос

7. По окончании эксплуатации устройства с частота вращения маховика 1 уменьшается ниже минимальной рабочей, при этом снижается уплотнительная способность бесконтактных уплотнений 5. При некоторой частоте вращения уплотнения 5 должны были бы "раскрыться", т,е. масло должно было бы выдавиться атмосферным давлением в камеру вращения (полость 4). Однако прежде открывается клапан 6, давление с обеих

10 сторон бесконтактных уплотнений 5 выравнивается и масло выгоняется из уплотнений

5 в масляные ванны 10 и 11. Разгерметизация полости 4 приводит к увеличению вентиляционных потерь, что благоприятно

15 сказывается на долговечности опор, т.к. сокращается непроизводительный выбег махови ка 1. При этом мощность вентиляционных потерь выбирается равной как при максимальной рабочей частоте вращения маховика в герметизированной полости 4, так и в разгерметизированной при открытом клапане 6.

50 мещены между опорами и полостью корпуса, 25

Формула изобретения

1. Маховичный накопитель, содержащий полый корпус с установленными на его торцах опорами, размещенный в полости корпуса маховик, связанный валом с опорами, бесконтактные.уплотнения, установленные на соответствующих торцах корпуса и маховика, управляемый клапан, одно из отверстий которого соединено с атмосферой, и средство для создания разрежения в полости корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД маховичного накопителя, другое отверстие управляемого клапана соединено с полостью корпуса,.а средство для создания разрежения в полости корпуса выполнено в виде вакуумного насоса.

2. Накопитель по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что управляемый клапан установлен в корпусе.

3, Накопитель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что управляемый клапан выполнен центробежным, нормально открытым и установлен на валу маховика, 4. Накопитель по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что бесконтактные уплотнения раз1814709

Составитель А.Серх

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Патрушева

Редактор Л.Волкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1844 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; 4/б