транспортер для перемещения объектов по окружности - генератор

Формула изобретения

1. Транспортер для перемещения объектов по окружности - генератор, содержащий помещенные в емкость с проточной водой вращающиеся в противоположные стороны кольцевые понтоны, на внешней поверхности которых смонтированы лопасти, образующие с приспособлением для создания принудительных разнонаправленных потоков жидкости привод понтонов, устройство связи понтонов с емкостью, выполненное в виде установленной на основании емкости несущей полой колонны, на которой центрируются вращающиеся опоры, ограничивающие осевое перемещение понтонов, верхний из которых связан с несущей платформой и одной из частей - статором или ротором генератора, обмотки которого подсоединены к вращающимся контактным устройствам, включенным в энергосеть, отличающийся тем, что он снабжен кольцевой емкостью, установленной в одном из отсеков заполненной водой полости верхнего понтона, в другом отсеке полости которого установлена труба с задвижкой для впуска в отсек балластной воды и для соединения с насосом для ее откачки, а стенка указанного понтона является несущей платформой, при этом другая часть генератора - соответственно ротор или статор - установлена на указанной кольцевой емкости, которая связана с другим понтоном.

2. Транспортер по п.1, отличающийся тем, что он снабжен установленной в полости верхнего понтона дополнительной концевой емкостью, на которой смонтирована одна часть генератора, и опирающимися на нижнюю стенку верхнего понтона роликами, с которыми соединены кольцевые емкости, связанные тягами, выполненными в виде спиц, со ступицами соответствующих ведомых зубчатых колес мультипликатора, вращающегося на несущей полой колонне, ведомые зубчатые колеса которого соединены с соответствующим понтоном.

3. Транспортер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что лопасти на боковой поверхности понтонов установлены на шарнирной подвеске с возможностью поворота и прижима к стенке понтона встречным потоком воды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано для перемещения объектов по окружности с одновременной выработкой электроэнергии.

Известно устройство для перемещения объектов по окружности с одновременной выработкой электроэнергии, содержащее кольцевые понтоны с платформой и части генератора, вращающиеся в противоположные стороны, привод, образованный лопастями, смонтированными на внешней поверхности понтонов, помещенных в жидкость, устройство связи их с дном емкости, выполненное в виде несущей полой вертикальной колонны, установленной на основании емкости, и приспособления для создания принудительно направленного на лопасти потока жидкости (SU 1684142, B 61 J 1/00). Известное устройство имеет следующие недостатки. Оно сложно в конструктивном исполнении, имеет недостаточно надежную защиту от воздействия внешней среды, непригодно для использования в водном потоке, закрытом льдом.

Предлагаемое изобретение свободно от указанных недостатков.

Это достигается тем, что транспортер для перемещения объектов по окружности - генератор, содержащий помещенные в емкость с проточной водой вращающиеся в противоположные стороны кольцевые понтоны, на внешней поверхности которых смонтированы лопасти, образующие с приспособлением для создания принудительных разнонаправленных потоков жидкости привод понтонов, устройство связи понтонов с емкостью, выполненное в виде установленной на основании емкости несущей полой колонны, на которой центрируются вращающиеся опоры, ограничивающие осевое перемещение понтонов, верхний из которых связан с несущей платформой и одной из частей - статором или ротором генератора, обмотки которого подсоединены к вращающимся контактным устройствам, включенным в энергосеть, снабжен кольцевой емкостью, установленной в одном из отсеков заполненной водой полости верхнего понтона, в другом отсеке полости которого установлена труба с задвижкой для впуска в отсек балластной воды и для соединения с насосом для ее откачки, а стенка указанного понтона является несущей платформой, при этом другая часть генератора - соответственно ротор или статор - установлена на указанной кольцевой емкости, которая связана с другим понтоном. Транспортер может быть снабжен установленной в полости верхнего понтона дополнительной кольцевой емкостью, на которой смонтирована одна часть генератора, и опирающимися на стенку верхнего понтона роликами, с которыми соединены кольцевые емкости, связанные тягами, выполненными в виде спиц, со ступицами соответствующих ведомых зубчатых колес мультипликатора, вращающегося на несущей полой колонне, ведомые зубчатые колеса которого соединены с соответствующим понтоном. Лопасти на боковой поверхности понтонов установлены на шарнирной подвеске с возможностью поворота и прижима к стенке понтона встречным потоком воды.

На фиг. 1 представлен транспортер в разрезе, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - вариант исполнения.

Устройство содержит емкость 1 с проточной водой, понтон 2 с лопастями 3, секторную заслонку 4, понтон 5, в стенке которого установлена труба с задвижкой 6 для впуска в отсек балластной воды и для соединения с насосом для ее откачки, кольцевую емкость 7 во втором отсеке, лопасти 8, фланцы 9, стенка 10 понтона является одновременно платформой. Часть генератора - статор 11 с полюсами и обмоткой возбуждения установлен на стенке понтона 5, на полке над балластной водой в отсеке, имеющем трубу с задвижкой 6, вторая часть генератора с выходной обмоткой 12 установлена на кольцевой емкости 7 (части генератора можно поменять местами). Люк 13 для доступа внутрь понтона 5, труба с обогревателем 14 (устанавливается при необходимости обогрева) сообщается с полостью понтона 5.

Крышка 15, несущая полая колонна 16, вращающаяся опора 17 ограничивает осевое перемещение понтона 5, вращающиеся контактные устройства 18 и 19 для подсоединения обмоток генератора, вращающаяся опора 20 понтона 2 и кольцевой емкости 7, втулка 21, соединяющая их между собой, уплотняющие устройства 22 и 23, выполненные, например, из фторопласта в виде манжеты. Аналогичное уплотнение может быть введено между стенкой 10 понтона и полой несущей колонной 16, что позволит исключить трубу с обогревателем.

Привод 24 автоматического регулирования скорости вращения понтона 2, передача 25 к заслонке 4, кабель 26 (может быть направлен через верх несущей полой колонны) для подсоединения в энергосеть, секторная заслонка 27 закреплена на основании емкости 1, она перекрывает лопасти 8 (1/4 окружности в потоке P₂). Заслонки 4 и 27 перекрывают половину лопастей (можно поменять местами), при этом автоматическая регулировка скорости вращения может обеспечиваться плоской заслонкой 28, кинематически связанной с ее гидроприводом, установленном на конусном выступе 29 на основании емкости.

Для уменьшения трения лопасти 3 и 8 могут быть закреплены на шарнирной подвеске (см. В-В) и прижиматься к боковой поверхности понтонов 2 и 5 встречным потоком воды.

При использовании устройства в реках, имеющих небольшую скорость течения (менее 3 м/сек), обе части генератора 11 и 12 должны быть установлены на кольцевые емкости 7, погруженные в воду отсека понтона 5, и кинематически связаны повышающей передачей - мультипликаторами 30 и 31, установленными на несущей полой колонне 16 (см. фиг. 3).

Мультипликаторы содержат ведущие зубчатые колеса 32 и 33 на соответствующих понтонах, зацепленные со сдвоенными трубками 34, которые зацепляются с ведомыми зубчатыми колесами, соединенными тягами 35, выполненными в виде спиц, со статором 11 и ротором 12.

Управляемые приводы: задвижки для впуска воды и насоса 36 для откачки ее, позволяют изменять объем балластной воды и величину погружения устройства.

Направляющая обойма 37 установлена на основании емкости 1, телескопическим шлицевым соединением связана с несущей полой колонной 16, что позволяет перемещать и фиксировать устройство, например, с помощью стопорного винта на различной высоте.

Для повышения нагрузочной способности транспортер-генератора на торцевой поверхности понтона 2 выполнены лопасти 38.

Упорные ролики З9 ограничивают осевое перемещение генератора и обеспечивают минимальный зазор магнитопроводов, дают возможность располагать генератор в горизонтальной плоскости, что повышает технологичность, позволяет выполнять части генератора в виде модулей-параллелепипедов, монтировать их с теплосъемниками-испарителями системы охлаждения, сообщающимися с конденсатором - полостями, выполненными в стенках емкости 7.

Устройство функционирует следующим образом.

После открытия задвижки 6 впуска в отсек понтона 5 балластной воды и погружения понтонов на заданную глубину, например под ледяную поверхность, потоки воды (обозначено стрелками P₁ P₂) получают некоторое ускорение, с помощью выступа 29 и фланцев 9 поступают на лопасти 3 и 8, вращая понтоны. Понтон 5 с полюсами и обмоткой возбуждения вращается по часовой стрелке, понтон 2 с выходной обмоткой - в противоположную сторону, при этом окружная скорость двух понтонов складывается. Величина скорости может регулироваться изменением числа перекрытых лопастей (в потоке P₂) секторной заслонкой 4 или плоской заслонкой 28, кинематически связанных с приводом 19 регулировки скорости вращения. С обмоток 12 через контактное устройство 19 ток поступает в энергосеть для питания нагревателя 14, привода заслонки 24 и других механизмов.

Для погружения и установки привода понтона с платформой на заданной высоте, например, до совмещения с кромкой льда нагревателя 14 (зимой) устройство работает в режиме выработки электроэнергии, а при совмещении плоскости платформы 10 с погрузочной площадкой (не показано) одновременно она используется для исполнения транспортных операций. При этом осевое перемещение несущей колонны 16 в обойме 37 обеспечивается изменением объема балласной воды с помощью дистанционно управляемых приводов задвижек и насоса в узле 36.

Выполнение устройства в виде функциональных блоков: кольцевого понтона с лопастями, понтона с вращающимися опорами, узлом центрирования с мультипликатором, генератора с контактным устройством (блоки связаны между собой легкоразъемными соединениями) позволяет упростить конструкцию, транспортировку и монтаж, а также повысить эксплуатационную надежность предлагаемого устройства.