Рабочее колесо поворотнолопастной гидромашины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 1) 54476 l

Союз Советских

Социалистических.

Республик

Ф

Е

f

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.10.75 (21) 2175843/06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) Ч. Кл. - Г 0383)14

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений Опубликовано 30.01.77. Бюллетень ¹ 4 (53) УДК 621.224-252.6 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 17.02.77 (72) Авторы изобретения

Г. А. Броновский, Ю. П. Майзель, Г. С. Щеголев, В. Д. Аверин, С. Н. Антонов, А. Я. Аронсон, С. Ф. Будников, В. В. Мольков, Р. К. Фасулати и М. А, Цветков

Производственное объединение турбостроения

«Ленинградский металлический завод» (71) Заявитель (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ПОВОРОТНО-ЛОПАСТНОЙ

ГИДРОМАШИНЫ

Изобретение относится к области гидромашиностроения и может быть использовано в осевых гидромашинах поворотно-лопастного типа.

Известны рабочие колеса поворотно-лопастных гидромашин, содержащие корпус с закрепленными в нем при помощи цапф лопастями и механизм поворота последних, снабженный сервомотором. Корпус в таких гидромашинах выполнен цельнолитым (11. Такая конструкция корпуса рабочего колеса в настоящее время является общепринятой, однако технология производства литых заготовок корпусов рабочих колес является одной из наиболее сложных в литейном деле. Отливки получаются металлоемкими и дорогостоящими, с большими припусками на механическую обработку. Заготовки корпусов рабочих колес для крупных турбин могут быть выполнены только на заводах, имеющих мощное оборудование: печи с большим объемом выплавляемого металла, термопечи и т. д., что приводит к перегрузке уникального оборудования и к увеличению дальности перевозок.

В корпусе рабочего колеса литой конструкции стенки задаются толстыми, с большими запасами прочности, так как приходится учитывать высокую вероятность всевозможных литейных дефектов — раковин, шлаковых и земляных включений, пористости и т. п., которые могут остаться незамеченными и после окончательной механической обработки. Эти причины также приводят к увеличению метал5 лоемкости, веса детали, втулочного отношения.

Кроме того, ограничения из-за производственных возможностей заводов-изготовителей стальных отливок, а также из-за железнодо10 рожных габаритов предопределяют наибольшие допустимые размеры и вес корпуса рабочего колеса, что в свою очередь ограничивает возможности дальнейшего увеличения единичной мощности агрегатов.

15 Известны также конструкции рабочих колес, в которых для некоторого упрощения технологии верхняя кольцевая часть корпуса рабочего колеса, образующая цилиндр сервомотора, выполняется отдельно и затем свари20 вается с основной частью детали (21.

Такая конструкция несмотря на некоторое улучшение технологии не приводит к кардинальному упрощению производства и комплексному устранению всех затруднений.

25 Цель изобретения — упрощение конструкции рабочего колеса и упрощение трудоемкости изготовления.

Это достигается тем, что корпус предлагаемого рабочего колеса выполнен из верти54476l кально,расположенных колес с отверстиями для цапф, жестко соединенных с промежуточными фасоннымп обечайками, образующими с кольцами замкнутый контур, и плоских торцовых колец, па внутренней поверхности одного из которых закреплена опорная, втулка с отверстиями для крепления концевых участков цапф, а на наружной поверхности верхнего торцового кольца установлены коаксиально два цилиндра, соединенные фланцем, для образования полосги сервомотора.

Такой корпус рабочего колеса обладает простотой конструкции и технологичностью.

Заготовки его деталей выполнены из листового проката с применением гибки, штамповки, предварительной механической обработки. Огдельные части корпуса могут быть получены и другим путем, например ковкой или литьем.

Эти детали затем соединяются механически, например сваркой.

На фиг. 1 показан продольный разрез рабочего колеса; на фиг. 2 — сечение по А — А на фиг. 1.

Рабочее колесо содержит ко рпус, который выполнен из вертикально расположенных колец 1 с отверстиями для цапф лопастей (не показаны). Кольца 1 связаны фасонными обечайками 2 так, что в плане они вместе образуют замкнутый контур. По торцам обечайки

2 ограничены верхним и нижним кольцами 3 и 4.

Кольца 3 и 4 вместе с обечайками 2 и кольцами 1 для цапф образуют внутреннюю полость корпуса рабочего колеса, в которой расположена втулка 5, служащая второй опорой цапф лопаток, Втулка 5 корпуса в зависимости от конструкции рабочего колеса может быть закреплена как на верхнем кольце

3, так и на нижнем кольце 4.

На наружной поверхности кольца 3 установлены торцом коаксиально два цилиндра 6 и 7. При этом цилиндр 6 образует наружный обвод;верхней цилиндрической части корпуса колеса, а внутренний цилиндр 7 — полость сервомотора. Цилиндры 6 и 7 связаны сверху фланцем 8, служащим для соединения с крышкой рабочего колеса или с фланцем вала гпдромашины. Приварные ребра 9, 10, 11 придают корпусу рабочего колеса жесткость.

Все детали выполнены из листового проката, часть из них, например детали 2, 6, 7,— с применением штамповки и гибки. Кольца 1 подвергаются, предварительной механической обработке. !

0 Для соединения деталей корпуса может бь ть применен любой из известных способов сварки: электродуговая ручная, электродуговая полуавтоматическая и автоматическая в среде углекислого газа, электрошлаковая и !

5 т. д. Способ сварки конкретно для каждого сварочного узла определяется при рабочем проектировании.

Формула изобретения

Рабочее колесо поворотно-лопастной гидромашины, содержащее корпус с закрепленными в нем при помощи цапф лопастями и механизм поворота последних, снабженный сер25 вомотором, отл ич а ющееся тем, что, с целью упрощения конструкции и трудоемкости изготовления, корпус выполнен из вертикально расположенных колец с отверстиями для цапф, жестко соединенных с промежуточны30 ми фасонными обечайками, и плоских торцовых колец, на внутренней поверхности одного из которых закреплена опорная втулка с отверстиями для крепления концевых участков цапф, а на наружной поверхности верхнего

35 торцового кольца установлены коаксиально два цилиндра, соединенные фланцем, для образования полости сервомотора.

Источники информации, принятые,BO вни40 мание при экспертизе:

1. Ковалев Н. Н. Гидротурбины. Л., «Машиностроение», 1971, с. 391 †3.

2. Грановский С. А., Орго В. М., Смоляров Л. Г. Конструкции гидротурбины и расчет

45 их деталей. М., Машгиз, 1971, с. 22! — 223. б44761

9.. г.

Фиг f

Фиг. 2

Корректор 3. Тарасова

Редактор T. Рыбалова

Заказ 116/9 Изд. № 174 Тираж 703 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Н. Силаева

Техред И. Карандашова

Г