Гідроагрегат

Гидроагрегат, содержащий верхнюю и нижнюю крышки гидромашины, упорный подшипник и ротор, включающий вал и радиально-осевое колесо, установленное с зазором по внешнему диаметру ободьев, имеющих уплотнения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что уплотнение верхнего обода расположено на диаметре, превышающем диаметр расположения уплотнения нижнего обода, при этом внешн їй радиальный зазор между нижним ободом колеса и нижней крышкой гидромашины выполнен превышающим в 1,5-5 раз внешний радиальный зазор между верхним ободом колеса и верхней крышкой гидромашины. С > Заявляемое техническое решение относи ся гидромашиностроению и может быть сп зовано в гидроагрегатах с радиальноосевыми рабочими колесами. Целью настоящего технического решения является повышение надежности гидроагрегата путем разгрузки упорного подшипника. Поставленная цель достигается тем, что уплотнения верхнего и нижнего ободьев установлены на разных диаметрах, причем уплотнение верхнего обода - на большем диаметре, а уплотнение нижнего обода - на меньшем диаметре, при этом внешний радиальный зазор между нижним ободом рабочего колеса и нижним кольцом направляющего аппарата выполнен большим в 1,5-5 раз по сравнению с внешним радиальным зазором между верхним ободом рабочего колеса и крышкой гидромашины. Отличительными признаками заявляемого технического решения по сравнению с прототипом являются: - уплотнения верхнего и нижнего ободь ев рабочего колеса установлены на разных диаметрах, причем уплотнение верхнего обода - на большем диаметре, а уплотнение нижнего обода - на меньшем диаметре, - внешний радиальный зазор между нижним ободом рабочего колеса и нижним кольцом направляющего аппарата выпол нен большим в 1,5...5 раз по сравнению с внешним радиальным зазором между верх ним ободом рабочего колеса и крышкой гид ромашины. Сущность заявляемого технического решения до настоящего времени не раскрыта в СССР или же за границей для неопределенного круга лиц, что обусловливает соответствие указанного технического решения критерию "новизна". ю о 12734 Указанные признаки и совокупность всех признаков заявляемого технического решения не зафиксированы в известных технических решениях, т.е. являются новыми, что позволяет сделать вывод о соответствии 5 заявляемого технического решения критерию "существенные отличия". Положительный эффект, который достигается при использовании заявляемого технического решения, заключается в создании 10 превышения давления воды под рабочим колесом по сравнению с давлением воды над рабочим колесом. По сравнению, например, с гидроагрегатом [2], при использовании заявляемого 15 технического решения дополнительно достигается положительный эффект, заключаю щ ий с я в у п р ощ ен и и к о н с т р у к ц и и и в снижении металлоемкости уплотнений; последнее приводит к уменьшению веса ро- 20 тора и, соответственно, к уменьш ению осевого усилия на упорный подшипник. Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором показан продольный разрез гидроагрегата. 25 Гидроагрегат содержит ротор 1, включающий вал 2 и радиалыю-осевое колесо 3 с радиальными зазорами А и 5 по внешнему диаметру, соответственно, ободьев 6 и 7 и уплотнениями 8 и 9, упорный подшипник 10, 30 на котором установлен ротор 1, крышку гидромашины 11 и нижнее кольцо направляющего аппарата 12. Пр.і этом уплотнения 8 и 9 установлены н*а разных диаметрах: уплотнение 8 верхне- 35 го обода 6 установлено на большем диаметре, например, на внешнем, а уплотнение Э нижнего обода 7 - на меньшем диаметре, например, на выходном. 40 . Между верхним ободом б рабочего колеса 3 и крышкой гидромашины 11 выполнен внешний радиальный зазор 4, например, равный 2 мм, при этом в верхнем ободе б, или во фланце вала 2, выполнены рэзгрузоч- 45 ные отверстия 13, а в крышке гидромашины 11, при необходимости, - разгрузочные водоводы 14, К4ежду нижним ободом 7 рабочего колеса 3 и нижним кольцам направляющего ап- 50 парата 12 выполнен внешний радиальный зазор 5, превышающий зазор 4 в 1,5-5 раз (например, равный 4 мм). Соотношение зазоров 4 и 5 определяется расчетным путем, с учетом зазоров в уплотнениях 8 и 9, соот- 55 ветственно. верхнего и нижнего ободьев 6 и 7. В результате, между верхним ободом 6 рабочего колеса 3 и крышкой гидромашины 11 образована кольцевая полость 15, а меж ду нижним ободом 7 рабочего колеса 3 и нижним кольцом направляющего аппарата 12 образована кольцевая полость 16. Цель заявляемого технического решения осуществляется следующим образом. При работе гидроагрегата: - в полости 15 над рабочим колесом 3, благодаря малому зазору 4 по внешнему ди аметру, уплотнению 8 на большем диаметре (например, на внешнем) верхнего обода 6 и разгрузочным отверстиям 13 (также разгру зочным водоводам 14), давление воды со здается незначительное; - в полости 16 под рабочим колесом 3, благодаря зазору 5 по внешнему диаметру нижнего обода 7, превышающему зазор 4 по верхнему ободу 6, и уплотнению 9 на мень шем (например, выходном) диаметре нижне го обод а 7, зап ирающему пол ость 16, создается давление воды, превышающее давление воды в полости 15 над рабочим колесом 3. Благодаря указанному превышению давления воды в полостях 16 и 15, на рабочем колесе 3 создается гидравлическое осевое ус ил ие, нап равл енное вверх и разгружающее упорный подшипник 10. Примеры уст ановки уплотнений на внешнем диаметре ободьев или на уровне меньшего диаметра (выходного) нижнего обода имеют место в известных технических решениях [1...7], однако в указанных решениях уплотнения верхнего и нижнего ободьев установлены на одном диаметре. Заявляемое же техническое решение не имеет примеров конкретного применения. Техническое преимущество заявляемого технического решения по сравнению с прототипом состоит в образовании под рабочим колесом превышения давления воды относительно давления воды над рабочим колесом, вследствие чего на рабочем колесе создается гидравлическое осевое усилие, направленное вверх, благодаря чему уменьшается суммарная осевая нагрузка, действую щ ая на уп ор ны й под ш ип ни к, и, следовательно, повышается надежность подшипника. Соответственно, повышается надежность гидроагрегата в целом. Э кономический эффект от внедрения заявляемого технического решения создается путем повышения надежности гидроагрегата, что не поддается количественной оценке. 12734 Упорядник Замовлення 4080 Техред М.Моргентал Коректор Й.Король Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101