Машины или двигатели реактивного типа, их конструктивные элементы и узлы: .с радиальным потоком на стороне высокого давления и аксиальным потоком на стороне низкого давления, например турбины Френсиса – F03B 3/02

Изобретение касается гидравлической машины. Гидравлическая машина содержит колесо, размещенное на валу, при этом колесо и вал установлены подвижно с возможностью вращения вокруг оси Х₅. Гидростатический или гидродинамический радиальный подшипник 100 с водяной смазкой образован между, с одной стороны, радиальной периферической поверхностью 52 вала и, с другой стороны, внутренней радиальной поверхностью 102 неподвижного относительно оси органа 101. Подшипник расположен между двумя краями 121, 122, образующими при штатной работе подшипника 100 зоны удаления водяной пленки, образованной в подшипнике. В неподвижном органе 101 выполнена по меньшей мере одна полость 130, которая открывается на его внутреннюю радиальную поверхность 102 вблизи первого края 121 подшипника, из двух краев 121, 122. Неподвижный орган содержит средства 131, 132, 133 для обеспечения жидкостного сообщения полости с объемами, размещенными снаружи подшипника 100 вблизи второго края 122 подшипника из двух краев 121, 122. Полость 130 и средства 131, 132, 123 для обеспечения сообщения выполнены с возможностью удаления частей потока, образующего водяную пленку, в случае, когда удаление пленки на уровне первого края невозможно. Изобретение направлено на обеспечение надежной работы подшипника гидравлической машины. 2 н. и 12 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к непосредственно соединенной тихоходной малой гидротурбине диагонального типа, применяемой в гидродинамической энергосберегающей охлаждающей башне, которая содержит спиральный корпус 1 для впуска воды, посадочное кольцо 2, оборудованное одним рядом направляющих лопаток, расположенных по кругу, рабочее колесо 12, прямую сужающуюся водовыпускную трубу 9 и боковой водовыпускной короб 10. Кольцо 2 установлено на внутренней стороне корпуса 1. Выпуск воды среди направляющих лопастей в кольце 2 сообщается с впуском воды, образованным среди лопастей 4 с изогнутой поверхностью. Выпуск воды, выполненный среди лопастей 4 с изогнутой поверхностью, сообщается с впуском воды трубы 9. Выпуск воды трубы 9 сообщается с впуском воды короба 10. Несущее гнездо 6 установлено на колесе 12. Вал 7 установлен в гнезде 6. Лопасти охлаждающего вентилятора непосредственно установлены на вал 7. Значение номинальной скорости вращения блока определяется расчетной формулой и зависит от диаметра впуска воды колеса 12 и давления воды на впуске. Изобретение направлено на обеспечение малого размера, высокой производительности и малого уровня шума. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к области гидромашиностроения. Рабочее колесо типа Френсиса содержит обод 1 с симметрией вращения вокруг оси вращения Z рабочего колеса и изогнутые лопатки 21, 22, жестко соединенные с ободом 1, каждая из которых содержит внешнюю периферийную кромку 212, 222 и внутреннюю центральную кромку 211, 221. Точки соединения В₂₁, В₂₂ обода 1 с внутренними центральными кромками 211, 221 лопаток 21, 22 расположены на одной и той же окружности С₂₀ , центрированной относительно упомянутой оси Z. Точки соединения А₂₁, А₂₂ обода 1 с внешними периферийными кромками 212, 222 лопаток 21, 22 расположены, по меньшей мере, на двух различных окружностях С₂₁, С₂₂, центрированных относительно оси Z. Группа изобретений направлена на снижение стоимости составных элементов устройств за счет ограничения их размеров путем снижения воздействия на них радиальных напряжений во время неустановившихся режимов. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к конструкции радиально-осевых гидравлических машин, предназначенных преимущественно для работы на высоких напорах. Гидромашина содержит наружное и внутреннее разделительные кольцевые гидродинамические уплотнения 8 и 9, размещенные в каждой, либо в одной из полостей вокруг рабочего колеса 2 - между рабочим колесом 2 и крышкой 5 и между рабочим колесом 2 и фундаментным кольцом 6. Наружное разделительное уплотнение 8 расположено в области периферийной зоны рабочего колеса 2, а внутреннее 9 - между наружным разделительным уплотнением 8 и уплотнением 7, ограничивающим протечки во всасывающую трубу. Два кольца 10 и 11, образующие внутреннее разделительное уплотнение 9, имеют в поперечном сечении Z-образный или уголковый профиль и установлены так, что свободные полки их поперечных сечений перекрывают друг друга. Каждая полость, в которой размещены разделительные уплотнения 8 и 9, разделена на две камеры 12 и 14. Наружная камера 14 снабжена подводом 17 для подачи сжатого газа. Изобретение направлено на обеспечение отжатия воды с периферийной зоны рабочего колеса при работе гидравлической машины в турбинном или насосном режиме и снижение потерь энергии на дисковое трение. 1 ил.

Изобретение относится к области гидротурбостроения и может быть использовано при разработке рабочих колес радиально-осевых гидротурбин. Лопаточный аппарат рабочего колеса радиально-осевой гидротурбины содержит обод 1, ступицу 2 и лопасти 3, каждая из которых соединена с ободом 1 и ступицей 2 и выполнена с входной и выходной кромками 4 и 5 изогнутого профиля и плавно изменяющейся толщиной в направлении от входной кромки к выходной и от ступицы 2 к ободу 1. Лопасти 3 лопаточного аппарата выполнены с утолщенной частью вблизи входной кромки 4. Максимальная толщина лопасти 3 в сечении ее ступицей 2 больше максимальной толщины лопасти 3 в сечении ее ободом 1. Определены оптимальные интервалы значений параметров: максимальной толщины сечения лопасти 3 ступицей 2, максимальной толщины сечения лопасти 3 ободом 1, а также мест их расположения вдоль распрямленной срединной линии соответствующего сечения. Изобретение направлено на предотвращение отрыва потока за входными кромками лопастей при работе гидротурбины на режимах с повышенными напорами и режимах с частичными нагрузками во всем диапазоне рабочих напоров. 10 ил.

Изобретение относится к рабочим колесам для турбины Френсиса. Составное рабочее колесо для турбины Френсиса содержит, по меньшей мере, два сегмента 12, 14 рабочего колеса, выполненных с возможностью соединения вместе по их противолежащим поверхностным участкам 16, 16а, 18, 18а для образования составного рабочего колеса, имеющего верхний обод 28, нижний обод 30 и множество лопаток 32, проходящих между верхним ободом 28 и нижним ободом 30 и прикрепленных к ним. Противолежащие поверхностные участки 16, 16а, 18, 18а сегментов рабочего колеса расположены только вдоль участков верхнего обода и участков нижнего обода, причем эти противолежащие поверхностные участки 16, 16а, 18, 18а сегментов 12, 14 рабочего колеса расположены между соседними лопатками составного рабочего колеса и отстоят от них. Составное рабочее колесо имеет центральную ось. Верхний обод имеет центральное отверстие круглой формы. Противолежащие поверхностные участки 16, 16а участков верхнего обода 28, если смотреть сверху, проходят от центрального отверстия с радиальным смещением от центральной оси. Изобретение направлено на создание рабочего колеса, обладающего повышенной надежностью и долговечностью. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Лопаточный аппарат предназначен для рабочего колеса радиально-осевой гидротурбины. Профили входной и выходной кромок каждой из лопастей выполнены таким образом, что рабочий участок входной кромки лопасти, примыкающий к ступице, выполнен с пространственными параметрами, оптимальными для исключения кавитационных явлений, профилем, имеющим наклон в сторону от ступицы к ободу по ходу против направления вращения рабочего колеса гидротурбины. При этом участок входной кромки лопасти, примыкающий к ободу, имеет противоположный и с заданными параметрами наклон в направлении от ступицы к ободу по ходу вращения рабочего колеса. Устройство реализует оптимальный пространственный профиль рабочих зон входных и выходных кромок, а также зон на поверхностях каждой из лопаток, что позволяет исключить кавитационные явления и пульсации потока, негативно сказывающиеся на параметрах надежности и технико-экономических параметрах работы гидротурбины. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Агрегат предназначен для применения на ГЭС с незначительным колебанием уровня нижнего бьефа, с большими диапазонами напора и расхода воды. Вертикальный вал агрегата оперт нижним концом с конусообразной рабочей поверхностью на станину-подпятник. К валу и рабочему колесу герметично прикреплен поддон, по касательной к которому прикреплены отсасывающие трубы. Струи из них направлены на лопасти активного рабочего колеса, свободно вращающегося на валу и передающего ему вращение через повышающий скорость и изменяющий направление вращения редуктор, деталями которого являются части агрегата. Количество труб равно числу лопастей. Струи подводятся непосредственно к их рабочим поверхностям под постоянным эффективным углом воздействия. Уплотнения реактивного колеса выполнены упругими кольцами коробчатого профиля, контактирующими выпуклыми боковыми поверхностями с противоположных сторон, подверженных давлению воды. Подвод воды к уплотнению снизу вверх исключает попадание твердых частиц между трущимися поверхностями. Конструкция устройства позволяет повысить быстроходность и КПД. 5 ил.

Рабочее колесо (РК) предназначено для использования в радиально-осевых гидротурбинах, устанавливаемых на гидроэлектростанциях или используемых в качестве гидропривода. Устройство содержит размещенные между ободьями лопасти (Л), имеющие цилиндрические поверхности с образующей, возрастающей к оси гидротурбины и параллельной ей. Форма Л РК образована углом наклона скелетной линии профиля Л, переходящим от изменяющегося по линейной зависимости на большей частя профиля Л к неизменному на остальной части, а также выбором параметров РК из следующих соотношений: изменение по линейной зависимости от ₁ до ₂ на большей части профиля Л соответственно на расстоянии от D₁ до 1,01 D₂, =const= ₂ на остальной части от 1,01 D₂ до D₂, диапазон возрастания образующей поверхностей Л - от (0,08-0,20)D₁ при входе жидкости на РК до (0,15-0,30)D ₁ при выходе с него, D₂/D₁=(0,6-0,73), где D₁ - наружный диаметр РК, D₂ - внутренний диаметр РК, D₂/D₁ - относительный диаметр РК, - угол наклона скелетной линии профиля Л, ₁ - угол наклона входного элемента скелетной линии профиля Л к окружному направлению, ₂ - угол наклона выходного элемента скелетной линии профиля Л. Конструкция РК обеспечивает расширение диапазона использования турбины. 2 ил.

Способ восстановления работоспособности гидроагрегата предназначен при ремонтно-восстановительных работах на гидроэлектростанциях (ГЭС), а также при выполнении работ по реконструкции гидроагрегата. Сущность способа: проводят замер воздушного зазора по окружности между внешней плоскостью полюса ротора и активной стальной частью статора генератора, проводят замер воздушного зазора между лопастями рабочего колеса и внешней стенкой камеры турбины, проводят замер воздушного зазора между направляющим подшипником турбины и ее валом, проводят замер расстояния от опорного кольца турбины до образующего пояска рабочего колеса турбины, определяют величину отклонения оси вала гидроагрегата от вертикального положения и степень искривления оси вала, определяют величину отклонения корпуса рабочего колеса турбины от горизонтального положения, проводят центровку статора генератора в плане до получения равной величины воздушного зазора между полюсами ротора генератора и активным железом статора, проводят центровку статора генератора по высоте до совмещения магнитной оси статора с магнитной осью ротора генератора, проводят демонтаж гидроагрегата, фиксируют и закрепляют положение центра новой вертикальной оси гидроагрегата, производят замену относительно новой оси гидроагрегата старой камеры рабочего колеса на новую, устанавливают нижнее и верхнее кольца направляющего аппарата турбины в горизонтальное положение с последующей выверкой колец относительно новой вертикальной оси гидроагрегата и проводят монтаж гидроагрегата в кратер. Способ позволяет в 2,5-3 раза сократить время восстановления по сравнению с традиционной технологией и в 1,5-2 раза продлить срок службы гидроагрегата после восстановительных работ. Кроме того, способ позволяет улучшить эксплуатационные характеристики гидроагрегата в целом и существенно повысить степень его ремонтопригодности и сервисного обслуживания в межремонтный период. 4 ил.

Турбина предназначена для преобразования кинетической энергии жидкости или газа в механическую работу. Турбина содержит цилиндрический корпус, расположенный по его периферии тангенциальный впускной патрубок и расположенный по центру осевой выпускной патрубок, а также установленный на валу ротор. Последний выполнен в форме закрытого с одного конца стакана, тангенциальный впускной патрубок снабжен осевым спиральным направляющим элементом с возможностью тангенциальной подачи рабочего тела на стенку стакана вблизи его открытого торца, а осевой выпускной патрубок размещен своим входным отверстием в полости стакана. Впускной патрубок имеет прямоугольное сечение, а выпускной круглое сечение. Конструкция турбины позволяет упростить конструкцию. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение предназначено для преобразования энергии водяного потока реки в электроэнергию. Рабочее колесо гидротурбины содержит лопасти, верхний и нижний обода. Внутренняя полость рабочего колеса снабжена цилиндром, выполняющим функции втулки колеса и зонта, ограждающего доступ водяного потока к осевой зоне, двумя фланцами, выполняющими функции ступиц колеса, муфтой для сцепления вала генератора с фланцем нижнего обода, спицами, жестко связанными с фланцами и ободами. При этом лопасти выполнены в виде отрезка ленты, жестко связанной одним концом со спицей верхнего обода, а другим - со спицей нижнего обода и расположенной под углом 40-50° по отношению к плоскости верхнего и нижнего ободов. Конструкция колеса позволяет увеличить мощность и КПД гидротурбины и снизить затраты при ремонте. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.