Ковшовая гидротурбина

 

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 53 2696 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлена02.02.71 (21)1631122/06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опублико ано 26.10.76.Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 24.01.7 (51) М. Кл.

F 03 В 1/00

Государственный номитет

Совета Миниотроа СССР по делам иаооретений и отнрытий (53) УДК 621,224— о 3. 5 (08 8. 8) (72) Автор изобретения

В, И. Медведков

Всесоюзный научно-исследэвательский и прэектнэ — кэнструкторский институт добычи угля гидравлическим спэсэбэм (71) Заявитель (54) КОВШОВАЯ ГИДРОТУРЕИНА

20

Изобретение относится к энергетическо му гидротурбостроению и к приводу горных машин.

Известна ковшовая гидротурбина, содержащая размещенные в кожухе диск рабочего колеса с закрепленными на нем ковшами и противоразгонное устройство с цилиндрическим входным и конфузорным выходным каналами, когда входной канал захватывает проходяшую мимо ковшей в разгонном режиме рабочую жидкость, а выходной направляет последнюю на тыльную сторону рабочих ковшей, производя тем самым торможение диска рабочего колеса.

В этой гидротурбине цилиндрический входной канал не захватывает всю прошедшую мимо лопастей рабочую жидкость, чем снижается эффективность работы самого противоразгонного устройства. Кроме того, истечение тормозяшей струи на тыльные поверхности рабочих ковшей малоэффективно для торможения (число оборотов снижается лишь на 7-8%), так как тормозящая струя отклоняется на угол, мень2 о ший 90, что снижает к. п. д. турбины в области их максимальных значений.

Цель изобретения — ускорить процесс торможения гидротурбины в разгонном режиме при сохранении расчетных параметров в области оптимального режима.

Предложенная ковшовая гидротурбина отличается от известной тем, что входной канал противоразгонного устройства выполнен конфузорным, выходной канал снабжен соплами, оси которых расположены по обе стороны плоскости симметрии рабочего колеса на расстоянии L не меньшем, чем полусумма ширины ковша В и диаметра d тормозящей струи, а на диске рабочего колеса с обеих его сторон установлены поворотные, подпружиненные тормо зные лопатки.

Это позволяет улучшить захват проходящей мимо ковшей части струи, повысить к. и. д. противоразгонного устройства и, не снижая к. п. д. турбины в области оптимального режима, ускорить процесс ее торможения.

На чертеже изображена конструктивная схема ковшовой гидротурбины.

Она состоит из рабочего колеса 1 с ковшами 2 v. тYоoрpмMо з н ы мM и л о п атTкKа ми 3, направляющего аппарата 4, кожуха 5 и 5 противэразгонцого устройства 6.

В герметичной цо IQGTH А рабочего колеса 1 находится жидкая смазка, кулачьи 7 и гружины 8. Тормозные лопатки 3 закреплены на поворотных осях 9 и прилегают одна к другой под действием пружин растяжения 8, соединенных с кулачками

7 и с болтами 10.

Прот ив эра згонн ое устро йство 6 крепится к кожуху 5 и имеет конфузор 11 и соп- 15 ла 12.

Истекающая из направляющего аппарата стр,я рабочей жидкости взаимодействует с ковшами 2.

Б оптимальном режиме жидкость с ков- > шей 2 отводится из кожуха 5 в плоскости, перпендикулярной к плоскости вращения колеса, и не попадает в конфузор 1 1. Пружины 8, преодолевая центробежные силы, стремяшиеся развернуть лопатки 3, обес- Л печивают прилегание последних одна к другой. Лопатки 3 образуют замкнутое кольцо с малым аэродинамическим сопротивлением.

В разгонном режиме часть рабочей струи проскакивает мимо ковшей 2, улавливается конфузором 11 и истекает из сопел 12 в направлении тормозных лопаток 3. До заданного критического

З г числа оборотов B разгонном режиме тормозные струи не взаимодействуют ни с ковшами 2, в силу выбранного соотноше> 13+б ния I Ъ, ни с тормозными лопатками 3, чем достигается эффект сохранения расчетных пара летров турбины.

После достижения критического числа эбэротов тормозные лопатки сначала под действием центробежных сил, а затем— сил аэродинамического сопротивления и сил от действия тормозящей струи разворачиваются на поворотных осях 9 фронтально тормозящим струям вплоть до упора кулачков 7 в наружный обод камеры

А, растягивая пружины 8. Тормозящие струи взаимодействуют с лопатками 3, профиль активной части которых обеспечивает поворот струи в относительном ее движении на 90 и более. Происходит интенсивное торможение рабочего колеса.

Надежная работа элементов 3, 7, 8, 9 обеспечивается наличием в камере А жидкой смазки.

Формула изобретения

Ковшовая гидротурбина, содержащая размещенные в кожухе диск рабочего колеса с закрепленными на нем ковшами и противоразгонное устройство с входным и выходным каналами, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью ускорения процесса торможения турбины в разгэннэм режиме, входной канал противэразгэннэгэ устройства выполнен конфузорным, а выходной снабжен соплами,. оси которых расположены по обе стороны плоскости симметрии рабэчегэ колеса на расстоянии L, выбранном в соответствии с соотношением:

) .й" й, где L, — расстояние между осью симмет рии рабочего колеса турбины и осью сопла противоразгснного устройства, 3 — ширина ковша,. д — диаметр сопла противоразгоннэго устройства, а на диске рабочего колеса с обеих сторон установлены тормозные лопатки.

-532696

2 7 9

Составитель 8. Медведков

Редактор Д,. Пинчук Техред М. Левицкая Корректор И. 1 оксич

Заказ 5567/216 Тираж 654 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раунская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4