Установка "элпи" для использования энергии потока льда

 

Использование: изобретение относится к гидроэнергетике для электровыработки в условиях глетчера. Сущность изобретения: в установке для использования энергии потока льда мостоподобная станина 1 соединяет оба склона 2 каньона, а П-образная рама 4 своей перекладиной 7 с зубчатым колесом 8 направлена от шарнирных связей 5 в сторону движения льда, причем перекладина 7 дополнена ложкообразным корпусом 6, скрепленным бортами с боковинами рамы 4 и несущим мультипликатор 9, связывающий колесо 8 с электрогенератором. При этом в днище корпуса 6 предусмотрена прорезь Р, через которую колесо 8 сегментно выступает за пределы днищевой обшивки корпуса 6 на ледовую поверхность, а полюс наибольшей кривизны днища корпуса 6 смещен в сторону шарнирных связей 5 рамы 4 со станиной 1. Колесо 8 зубьями нижнего сегмента, вдавливаясь в поверхность глетчера, медленно вращается и через мультипликатор 9 приводит в действие электрогенератор. Днище корпуса 6 своим полюсом и рифлями, расположенными на днищевой обшивке между этим полюсом, шарнирными связями 5 и боковинами рамы 4, расчищает и выглаживает дорожку под колесо 8. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности установкам, фиксируемым в зауженных местах ледового потока и предназначенным для использования энергии последнего.

Известна установка для испытания энергии потока льда, содержащая энергетический узел, включающий в себя П-образную раму, несущую на своей осевой перекладине зубчатое колесо и мультиплексор с электрогенератором, при этом концы обеих боковин этой рамы шарнирно связаны со станиной, а ось зубчатого колеса перекладины П-образной рамы установлена горизонтально с возможностью взаимодействия этого колеса, с поверхностью движущегося ледового потока, причем зубчатое колесо находится в зацеплении с входной шестерней мультипликатора надледовой поверхностью.

Недостатком такой установки является образование перед ней торосов из льда, что приводит к возрастанию его напора и понижению надежности эксплуатации установки.

Цель изобретения - повышение надежности эксплуатации установки для использования энергии потока льда.

Эта цель достигается тем, что станина выполнена мостообразной с возможностью ее установки на склонах ледникового каньона, а перекладина П-образной рамы смещена от ее шарниров, связывающих ее со станиной, в сторону движения ледового потока, при этом перекладина выполнена с ложкообразным корпусом с выпуклым днищем, обращенным вниз, и с бортами, соединенными с боковинами П-образной рамы, при этом мультиплексор с генератором и перекладина расположены на этом ложкообразном корпусе, который в плане симметричен относительно плоскости вращения зубчатого колеса, причем в днище этого корпуса выполнена прорезь, образующая окно для сегментного свободного выступа зубчатого колеса под днищем ложкообразного корпуса.

Кроме того, полюс наибольшей кривизны днища ложкообразного корпуса смещен относительно оси вращения зубчатого колеса в сторону шарнирных связей П-образной рамы с мостообразной станиной, а на участке внешней поверхности обшивки днища ложкообразного корпуса, находящемся между указанным полюсом кривизны днища и шарнирными связями П-образной рамы с мостообразной станиной, а также между боковинами этой рамы выполнены заостренные поперечные рифли.

На фиг. 1 показана установка для использования энергии потока льда, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Установка содержит мостоподобную станину 1 и энергетический узел. Станина 1 соединяет оба склона 2 (фиг. 1) каньона, заполненного глетчерной массой 3. Энергетический узел включает П-образную раму 4, сцепленную со станиной шарнирными связями 5, ложкообразный корпус 6, прикрепленный к боковинам рамы 4 снизу по месту нахождения рамной осевой перекладины 7, зубчатое колесо 8, размещенное на перекладине 7 с мультипликатором 9, имеющим электрогенератор. Мультипликатор с электрогенератором и перекладина 7 находятся на корпусе 6.

Перекладина 7 служит осью зубчатого колеса 8, которое находится в зацеплении с входной шестерней 10 мультипликатора (фиг. 2). Полюс Л наибольшей кривизны днища ложкообразного корпуса 6 смещен относительно оси вращения зубчатого колеса 8 в сторону шарнирных связей 5. В днище предусмотрена прорезь Р. Через нее колесо 8 сегментно и свободно (с круговым зазором) выступает за пределы днищевой обшивки к ледовой поверхности Б.

На участке внешней поверхности обшивки днища корпуса 6, находящемся между полюсом Л и шарнирными связями 5 рамы 4, со станиной предусмотрены поперечные рифли Ф. Они расположены поперек потока глетчерной массы 3. При этом в сумме рифли Ф имеют вид шевронов, обращенных вершиной угла в сторону шарниров 5. Мост-дубль 11 несет подъемное устройство 12, возвышающееся над оконечностью корпуса, а также над зубчатым колесом 8 и входной шестерней 10 мультипликатора 9.

Установка работает следующим образом. Ледовая масса 3, беспрерывно продвигаясь по дну каньона, ограниченного береговыми склонами 2 (фиг. 1), вовлекает во вращение зубчатое колесо 8, которое находится под гравитационной нагрузкой основной части энергетического узла.

При этом происходит привод шестерни 10 (фиг. 2). Она же с помощью мультипликатора 9 заставляет действовать электрогенератор с рабочей частотой. Чтобы вращение было беспрерывным, шарнирные связи 5 позволяют ротору отслеживать по вертикали все поверхностные мини-неровности глетчера, попадающиеся на пути зубьев нижнего сегмента колеса 8.

Если колесу 8 встречается снежный покров и поверхностные неровности льда увеличиваются, те же шарнирные связи дают возможность выпуклому днищу корпуса 6 вступать в контакт с глетчером. В этом случае полюс Л не только расталкивает снег на оба борта корпуса 6, но и выглаживает дорожку под зубчатое колесо 8.

Снег не набивается в зазоры Р между торцами зубчатого колеса 8 и стенками прорези в днище корпуса 6. Если неровности глетчерной поверхности в вертикальном направлении начинают превышать высоту зубьев колеса 8, ледовые выступы подвергаются срезке посредством рифлей Ф. При этом шевронное расположение этих рифлей позволит своевременно сдвигать ледяную стружку по сторонам дорожки.

Трансмиссия установки тем самым защищается от значительных динамических нагрузок. Что касается поперечных трещин, то те, которые по ширине намного меньше радиуса колеса 8, не вызывают перебоев в электровыработке. Если же трещина оказывается слишком большой, то провалу зубчатого колеса 8 в эту яму препятствует ложкообразный корпус 6. Его выпуклое и обширное днище выполняет здесь функцию прочной ладьи, которая перекрывает широкую трещину. Колесо 8 "перешагивает" трещину, и прерванная электровыработка возобновляется автоматически.

В том случае, когда энергоузел необходимо вывести из действия (например, для выполнения ремонта), можно с помощью подъемного устройства 12 приподнять колесо 8 над глетчером за носок корпуса 6. (56) Авторское свидетельство СССР N 1749536, кл. F 03 B 17/06, 1990.

Формула изобретения

УСТАНОВКА "ЭЛПИ" ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ПОТОКА ЛЬДА 1. Установка для использования энеpгии потока льда, содеpжащая энеpгетический узел, включающий в себя П-обpазную pаму, несущую на своей осевой пеpекладине зубчатое колесо и мультипликатоp с электpогенеpатоpом, пpи этом концы обеих боковин этой pамы шаpниpно связаны со станиной, а ось зубчатого колеса пеpекладины П-обpазной pамы установлена гоpизонтально с возможностью взаимодействия этого колеса с повеpхностью движущегося ледового потока, пpичем зубчатое колесо находится в зацеплении с входной шестеpней мультипликатоpа над ледовой повеpхностью, отличающаяся тем, что станина выполнена мостообpазной с возможностью ее установки на склонах ледникового каньона, а пеpекладина П-обpазной pамы смещена от ее шаpниpов, связывающих ее со станиной, в стоpону движения ледового потока, пpи этом пеpекладина выполнена с ложкообpазным коpпусом с выпуклым днищем, обpащенным вниз, и с боpтами, соединенными с боковинами П-обpазной pамы, пpи этом мультипликатоp с генеpатоpом и пеpекладина pасположены на этом ложкообpазном коpпусе, котоpый в плане симметpичен относительно плоскости вpащения зубчатого колеса, пpичем в днище этого коpпуса выполнена пpоpезь, обpазующая окно для сегментного свободного выступа зубчатого колеса под днищем ложкообpазного коpпуса.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что полюс наибольшей кpивизны днища ложкообpазного коpпуса смещен относительно оси вpащения зубчатого колеса в стоpону шаpниpных связей П-обpазной pамы с мостообpазной станиной, а на участке внешней повеpхности обшивки днища ложкообpазного коpпуса, находящемся между указанным полюсом кpивизны днища и шаpниpными связями П-обpазной pамы с мостообpазной станиной, а также между боковинами этой pамы выполнены заостpенные попеpечные pифли.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2