Валоповоротное устройство

 

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано для обеспечения вращения роторов паровых турбин перед пуском и после останова и позволяет повысить надежность. Валоповоротное устройство содержит понижающий редуктор 1 и обгонную муфту, выполненную в виде зубчатого колеса 3, снабженного упорами 4 для зацепления с подпружиненными поворотными кулачками 5, скрепленными с валом 6 турбомашины. Зубчатое колеса 3 выполнено составным из соединенных между собой с натягом наружной 7 и внутренней 8 частей и снабжено сегментными вставками 9, расположенными со стороны вала 6 по окружности внутренней части 8. Внутренняя часть 8 скреплена с одним из торцов 11 каждой вставки 9, а упоры 4 выполнены на противоположных торцах вставок 9. При передаче создающих крутящий момент усилий с редуктора 1 на вал 6 вставки 9 работают на сжатие, происходят гашение динамических усилий и их выравнивание при расчетном крутящем моменте, что уменьшает динамическую нагрузку на каждый кулачок 5 и повышает надежность валоповоротного устройства. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к турбиностроению, и предназначено для вращения ротора перед пуском и после останова паровой турбины. Целью изобретения является повышение надежности валоповоротного устройства (ВПУ) за счет уменьшения динамических моментов в кинематической цепи редуктора при включении ВПУ путем обеспечения гашения динамических усилий и их выравнивание в процессе передачи с редуктора на вал усилий, создающих крутящий момент на валу. На фиг.1 схематически изображено ВПУ, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. ВПУ содержит электропривод с понижающим редуктором 1 и обгонную муфту, выполненную в виде установленного в подшипниках 2 зубчатого колеса 3, снабженного упорами 4 для зацепления с подпружиненными поворотными кулачками 5, скрепленными с валом 6 турбомашины. Зубчатое колесо 3 выполнено из соединенных между собой с натягом наружной 7 и внутренней 8 частей. ВПУ снабжено сегментными вставками (брусьями) 9, расположенными со стороны вала 6 по окружности внутренней части 8 колеса 3. Часть 8 скреплена с одним из торцов 10 каждой вставки 9, а на противоположных торцах 11 вставок 9 выполнены упоры 4, т.е. противоположные торцы 11 вставок 9 являются упорами 4. Натяг наружной 7 и внутренней 8 частей определяется расчетным путем. Внутренняя часть 8 соединена без возможности перемещения относительно наружной части 7 в направлении оси 12 вала 6 турбомашины. Поперечное сечение вставок 9 и пазов под них во внутренней части 8 колеса 3 выполнены, например, в виде трапеции для исключения выпадания их из пазов и одновременного препятствия потере устойчивости вставок 9 при их сжатии кулачками 5 во время передачи крутящего момента с колеса 3 на вал 6 турбомашины. При этом вставки 9 установлены с некоторым зазором (на фиг. не показан) по боковым частям 13 и 14 относительно части 8 колеса 3. Пуск, а именно включение электропривода с редуктором 1, происходит, как правило, при произвольном относительном положении контактирующих между собой во время передачи крутящего момента с колеса 3 на вал 6 кулачком 5 и упоров 4 (торцов 11) вставок 9. Поэтому к моменту начала контакта кулачков 5 с торцами 11 чаще всего оказывается, что вал 6 неподвижен, а ротор (на фиг. не показан) электропривода и все валы (на фиг. не показаны) редуктора 1 успевают приобрести свои номинальные частоты вращения. После начала контакта кулачков 5 с торцами 11 вставок 9 начинаются сжатие вставок 9 между кулачками 5 и торцами 10 и увеличение крутящего момента, пропорционального величине сжатия вставок 9 и передаваемого с электропривода с понижающим редуктором 1 на часть 7 колеса 3, с части 7 на часть 8 через силы трения по контактирующим с натягом цилиндрическим поверхностям частей 7 и 8 колеса 3, с части 8 через вставки 9 на кулачки 5, скрепленные с валом 6 турбомашины. Вставки 9 при указанном взаимодействии и передаче крутящего момента являются демпфирующими элементами, поглощающими частично кинетическую энергию вращающихся валов электропривода и редуктора 1. При повышении крутящего момента с части 7 на часть 8 колеса 3 до расчетной величины и наличии при этом избыточной кинетической энергии вращающихся валов электропривода и редуктора 1 происходит перемещение части 7 относительно части 8 в тангенциальном направлении по направлению вращения вала 6 (на фиг. 2 указано стрелкой), благодаря чему крутящий момент, передаваемый с части 7 на часть 8, а следовательно, и соответствующая величина сжатия вставок 9 не превышают расчетной величины. Таким образом, избыточная кинетическая энергия вращающихся валов электропривода и редуктора 1 не вызывает больших динамических моментов в кинематической цепи редуктора ВПУ, а обеспечивает лишь расчетный крутящий момент. Демпфирующая способность вставок 9 увеличивается, если, например, увеличить их длину и расположить вставки 9 не в одной плоскости сечения А-А (см. фиг.1), а, например, в винтовых канавках (на фиг. не показаны) трапецеидального поперечного сечения, выполненных также со стороны вала 6 в части 8 колеса 3, что обеспечит еще более равномерное распределение усилий между кулачками 5 при передаче крутящего момента с колеса 3 на вал 6 турбомашины и уменьшить динамическую нагрузку на каждый отдельный кулачок 5, повысив тем самым надежность кулачков 5.

Формула изобретения

Валоповоротное устройство, содержащее электропривод, соединенный через понижающий редуктор с обгонной муфтой, выполненный в виде установленного в подшипниках зубчатого колеса, снабженного упорами для зацепления с подпружиненными поворотными кулачками, скрепленными с валом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено сегментными вставками и зубчатое колесо выполнено из соединенных между собой с натягом наружной и внутренней частей, в последней из которых со стороны вала расположены сегментные вставки, скрепленные одним из их торцов с внутренней частью зубчатого колеса, а упоры выполнены на противоположных торцах вставок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 04.05.2002

Номер и год публикации бюллетеня: 19-2003

Извещение опубликовано: 10.07.2003        




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устрвам для технологического обслуживания турбомашин и позволяет повысить плавность поворота ротора турбомашины

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано на газовых турбинах для обеспечения равномерного охлаждения ротора после остановки и для преодоления трения покоя во вкладышах подшипников при пуске

Изобретение относится к системе перемещения для осмотра турбины, в частности турбины, соединенной с центробежным компрессором

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции паровых и газовых турбин, а более конкретно к валоповоротному устройству, предназначенному для исключения искривления ротора при остановке турбины

Приводное устройство для вращения турбинного валопровода турбогенераторной установки. Приводное устройство содержит главный валоповоротный редуктор с электрическим приводом и вспомогательный валоповоротный механизм (5) с гидравлическим приводом. Вспомогательный валоповоротный механизм (5) выполнен с возможностью управления штоком гидроцилиндра (6) двойного действия. Вспомогательный валоповоротный механизм (5) содержит колесо, выполненное за одно целое с валопроводом (1), и толкатель (8), соединенный со штоком цилиндра (6). Толкатель (8) выполнен с возможностью зацепления со средствами (11) сцепления, расположенными на периферии колеса, и перемещения между втянутым положением, в котором он отсоединен от колеса, и положением зацепления с одним из средств (11) сцепления, в котором выдвижение штока цилиндра (6) поворачивает колесо. Толкатель (8) соединен со штоком цилиндра (6) посредством шарнирного соединения, опирающегося на ползун, который составляет одно целое со штоком цилиндра (6) так, что толкатель (8) может качаться между упомянутым втянутым положением и упомянутым положением зацепления. При перемещении штока цилиндра (6) ползун направляется в поступательном движении посредством направляющих средств, поддерживаемых пластиной (14), которая выполнена за одно целое с цилиндром (6). Достигается более точное линейное перемещение толкателя и вращение вала. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

При валоповороте ротора турбомашины прекращают работу турбомашины, соединяют валоповоротное средство с ротором, чтобы вращать ротор вокруг оси турбомашины, позволяют ротору охладиться и затем вращают ротор посредством валоповоротного средства во время охлаждения ротора. При этом определяют силу или крутящий момент, приложенные к ротору посредством валоповоротного средства для вращения ротора, и/или скорость вращения поверхности ротора во время валоповорота. Уменьшают прогибание или нарушение баланса ротора, возникающие из-за неравномерного распределения температуры на роторе во время охлаждения, путем управления вращением ротора посредством валоповоротного средства в зависимости от определенных силы или крутящего момента и/или скорости вращения поверхности. Другое изобретение группы относится к валоповоротному устройству для осуществления указанного способа, включающему блок управления, выполненный с возможностью приема сигналов от датчика скорости и/или привода валоповоротного средства. Еще одно изобретение группы относится к газовой турбине, содержащей указанное выше валоповоротное устройство. Группа изобретений позволяет снизить прогиб ротора турбомашины, возникающего из-за неравномерного распределения тепла во время охлаждения. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Валоповоротное и пусковое устройство газотурбинной установки содержит приводной двигатель, редуктор и обгонную муфту ротора компрессора. Редуктор содержит трехвальную соосную коробку передач с парами взаимозацепленных шестерен и простой трехзвенный планетарный механизм. На входном валу коробки передач свободно установлены две шестерни, между ними закреплен первый зубчатый венец с трехпозиционной муфтой переключения, и трубчатый выходной вал со свободно расположенной на нем шестерней. На переднем торце трубчатого выходного вала закреплен зубчатый венец с трехпозиционной муфтой переключения, а на втором зубчатом венце этого вала установлена сдвоенная двухпозиционная муфта с внутренним свободно установленным зубчатым венцом. Рядом с вторым зубчатым венцом трубчатого вала расположены второй зубчатый венец входного вала, зубчатые венцы вала привода солнечной шестерни и трубчатого вала привода водила планетарного механизма. Сателлиты, расположенные на осях водила, зацеплены с солнечной шестерней, а также с эпициклическим колесом, которое закреплено на выходном трубчатом валу с зубчатым венцом, рядом с ним расположен зубчатый венец выходного вала водила. Двухпозиционная муфта установлена на зубчатом венце стенки корпуса редуктора рядом с зубчатым венцом трубчатого вала эпициклического колеса. Соосно выходному валу водила расположен выходной вал редуктора с зубчатым венцом и двухпозиционной двухвенцовой муфтой переключения. На входном валу рядом с первым зубчатым венцом трубчатого выходного вала свободно установлена шестерня. Два блока шестерен расположены на оси, установленной параллельно входному валу. На шестернях между блоками расположена двухпозиционная муфта переключения с противоположно развернутыми полумуфтами, взаимосвязанными общей вилкой переключения. Изобретение позволяет увеличить число передач и диапазон передаточных чисел валоповоротного и пускового устройства. 2 ил.

Валоповоротное и пусковое устройство газотурбинной установки содержит приводной двигатель, редуктор и обгонную муфту ротора компрессора. Редуктор содержит коробку передач с тремя парами взаимозацепленных шестерен и простой трехзвенный планетарный механизм. На входном валу коробки передач свободно установлены две шестерни, между ними закреплен зубчатый венец с трехпозиционной муфтой переключения. Зубчатый венец с трехпозиционной муфтой переключения трубчатого выходного вала закреплен на переднем торце, расположенном между вторым и третьим рядами шестерен. На втором зубчатом венце трубчатого выходного вала установлена сдвоенная двухпозиционная муфта, рядом с ней расположены зубчатые венцы вала привода солнечной шестерни и трубчатого вала привода водила планетарного механизма. Сателлиты, расположенные на осях водила, зацеплены с солнечной шестерней, а также с эпициклическим колесом, которое закреплено на выходном трубчатом валу с зубчатым венцом, рядом с ним расположен зубчатый венец выходного вала водила. Двухпозиционная муфта установлена на зубчатом венце стенки корпуса редуктора рядом с зубчатым венцом трубчатого вала эпициклического колеса. На выходе установлен второй трехзвенный планетарный механизм, а коробка передач выполнена несоосной. Параллельно входному валу расположен вторичный вал со свободно установленными блоком из двух шестерен и трубчатый выходной вал со свободно расположенной на нем шестерней, с закрепленными на вторичном валу тремя зубчатыми венцами. Первый зубчатый венец с трехпозиционной муфтой переключения закреплен на торце между корпусом и блоком шестерен, второй зубчатый венец закреплен между зубчатыми венцами трубчатого выходного вала коробки передач и трубчатого входного вала водила первого планетарного механизма, третий зубчатый венец расположен между зубчатыми венцами трубчатого выходного вала первого планетарного механизма и трубчатым входным валом водила второго планетарного механизма. Обойма с пятипозиционным зубчатым венцом свободно установлена на выходе вторичного вала и входе вала привода солнечной шестерни второго планетарного механизма. Выходной вал редуктора закреплен на водиле второго планетарного механизма. Изобретение позволяет увеличить число передач и диапазон передаточных чисел валоповоротного и пускового устройства. 2 ил.
Наверх