Приспособление для поворота лопаток рабочего колеса водяных турбин типа турбины каплана

 

Я.,ц

Класс 88а, 6

АВТОРСКОЕ СВНЙЕТЕЛЬСТВд НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ приспособления для поворота лопаток рабочего колеса водяных турбин типа турбины Каплана.

К авторскому свидетельству А. С. Воеводского, заявленному

5 марта 1935 года (спр. о;перв. № 164564), 0 аыдаче авторского с :илегельства опубликокано 30 июня 1936 гола. (83) Турбины типа турбины Каплана имеют ряд преимуществ перед другими типами турбин для низконапорных гидроустановок в отношении быстроходности и постоянства коэфициента полезного действия.

Указанные преимущества особенно ценны при использовании турбины типа Каплана в мелких сельских гидроустановках, так как высокая быстроходность дает возможность получить количество оборотов до двух с половиной раз большее, чем например, в турбине Френсиса, и при малых напорах, являющихся характерными в равнинных условиях местности, значительно облегчается передача к генератору серийного производства с большими оборотами (750 — 1000). При конструировании турбины Каплана с горизонтальным валом передача ограничивается лишь одним ремнем без устройства тяжелых и дорогих зубчатых передач.

Постоянство коэфициента полезного действия дает огромное преимущество при работе на незарегулированном стоке (также характерном), особенно при зимних малых расходах, повышая выработку энергии до двух раз (например, по сравнению с Френсисом) в период наибольшей потребности в энергии.

Недостатком турбины Каплана является крайняя сложность ее регулирования, ибо, кроме обычного для всех реактив.ных турбин регулирования лопаток направляющего аппарата, требуется регулировать поворот лопаток рабочего колеса. Последнее достигается путем крайне сложных механизмов, конструктивное оформление каковых представляет большие трудности, что, в свою очередь, очень удорожает стоимость турбины Каплана, почему она и не может получить широкого распространения в мелких установках. В маломощных турбинах регулирование лопаток направляющего аппарата может быть исключено без значительного влияния на коэфициент полезного действия, сохраняется лишь регулирование лопаток рабочего колеса.

Целью настоящего предложения является стремление по возможности изменить известные механизмы регулирования лопаток рабочего колеса с целью упрощения отдельных деталей и облегчения механической их обработки, что должно удешевить производство мелких турбин Каплана, а сле,овательно расширить их распространение.

Изобретение относится к приспособлениям для поворота лопаток paGoчего колеса водяных турбин типа турбины Каплана, с применением сдвигаемой приводной наружной трубы, охватывающей: рабочий вал и воздействующей на кривошипы осей лопаток.

В предлагаемом приспособлении приводная труба, охватывающая вал, охвачена жестко связанной со втулкой рабочего колеса трубой, которая воспринимает внешние радиальные усилия и передает их нодшипникам с целью передачи на приводную трубу лишь осевых усилий от кривошипного механизма.

Поступательное движение приводной трубы, связанной с кривошипом для поворота лопаток, достигается винтовым перемещением коробки, в которой вращается конец приводной трубы.

На схематическом чертеже фиг., 1 изображает вертикальный осевой разрез приспособления для поворота лопаток рабочего колеса водяных турбин типа турбины Каплана; фиг. 2 — вертикальный разрез втулки рабочего колеса; фиг. 3 — поперечный разрез по

dB фиг. 2; фиг. 4 — то же по СВ фиг. 2.

В направляющем подшипнике рабочего колеса помещена труба 13, жестко связанная со втулкой рабочего колеса и охватывающая приводную трубу 4, внутри которой расположен рабочий вал 17. Труба 13 воспринимает внешwe радиальные усилия и передает их подшипникам, тогда как внутренняя приводная труба 4 воспринимает только осевые усилия, получающиеся при перестановке кривошипного механизма, а рабочий вал 17 воспринимает лишь скручивающий момент.

Крепление лопаток рабочего.:колеса системы Фойта. В приспособлении для поворота лопаток рабочего колеса серьги 1 от кривошипов 2 осей лопаток направлены вверх (a не вниз, как у

Фойта) и своими верхними концами шарнирно закреплены на квадратной тарелке 3. Последняя скреплена по.

, мощью внутренней приводной трубы 4 с диском 5.

Диск 5 вращается между двумя упорными шарикоподшипниками:э. Последние укреплены в цилиндрической коробке 7, которая с одной стороны направляется стаканом 8, а с другой сто роны имеет ц.линдр-винт 9 с внешней нарезкой, при вращении передвигающийся в цилиндре-гайке 1О с внутрен ней нарезкой, укрепленном неподвижно на корпусе 11 турбины.

Вращение коробки 7 достигается передачей цепью Галля на зубчатое ко, лесо 12, укрепленное на коробке 7. ! Таким образом при вращении ко робки 7 последняя через диск 5, внутреннюю труоу 4, тарелку 3 передает поступательное движение серьгам 1, а последние через кривошипы 2 пово, рачивают лопатки рабочего колеса.

Предмет изобре гени я.

Приспособление для повогота лопа ток рабочего колеса водяных турбин типа турбины Каплана, отличающееся тем, что для привода кривошипного механизма поворота лопастей рабочего

; колеса применяемая в подобных приспособлениях труба 4, ох ваты вающая рабочий вал, в свою очередь охвачена

; жестко связанной со втулкой рабочего колеса другой трубой 13, воспринимающей внешние радиальные усилия и передающей их подши никам, с целью передачи на внутреннюю приводную ,, трубу 4 лишь только осевых усилий от

I кривошипного механизма, для перемещения в осевом направлении каковой трубы 4, связанной с кривошипами 2 для поворота лопаток, применена пере, дача 9, 10 винта с гайкой, приводимая в действие цепью Галля от зубчатого !, колеса 12 или другим известным меха1 низмом.