Верхнє кільце напрямного апарата гідротурбіни

Верхнє кільце напрямного апарата гідротурбіни, що містить верхній пояс, середній пояс, виконаний на рівні підйому напрямної лопатки, нижній пояс із фасонними прорізами за профілем напрямної лопатки, зовнішню і внутрішню обичайки, установний і опорний фланці і ребра жорсткості, яке відрізняється тим, що верхній пояс виконує функцію середнього поясу і замінює останній, а верхнє кільце виконане заввишки, необхідною для підйому напрямної лопатки. (19) (21) u201013525 (22) 15.11.2010 (24) 25.05.2011 (46) 25.05.2011, Бюл.№ 10, 2011 р. (72) ВЕРЕМЕЄНКО ІГОР СТЕПАНОВИЧ, ЗУДОЧКІН ІГОР СТЕПАНОВИЧ, ІВАНОВ СЕРГІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ГЛАДИШЕВА ОЛЕНА ФЕДОРІВНА, ШИЛОВ ВАЛЕРІЙ ПАВЛОВИЧ (73) ВЕРЕМЕЄНКО ІГОР СТЕПАНОВИЧ, ЗУДОЧКІН ІГОР СТЕПАНОВИЧ, ІВАНОВ СЕРГІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ГЛАДИШЕВА ОЛЕНА ФЕДОРІВНА, ШИЛОВ ВАЛЕРІЙ ПАВЛОВИЧ 3 Відоме верхнє кільце напрямного апарата може бути застосовано в крупних гідротурбінах. Недоліки конструкції верхнього кільця напрямного апарата гідротурбіни полягають в наступному: - виконання фасонних прорізів в обох поясах верхнього кільця, що призводить до зниження жорсткості кільця; - збільшення металоємності верхнього кільця напрямного апарата для забезпечення жорсткості; - ускладнення конструкції і збільшення металоємності корпусу верхніх підшипників напрямної лопатки; - необхідність збільшення висоти шахти турбіни; - неможливість застосування верхнього кільця напрямного апарата для малих гідротурбін, у зв'язку з невеликими розмірами останніх. Відоме також верхнє кільце напрямного апарата малої гідротурбіни [3], в якій напрямна лопатка витягується з нижнього підшипника лопатки шляхом демонтажа всього агрегата. Причому, в результаті ревізії стану всіх нижніх підшипників може виявитись, що в ремонті мають потребу тільки один або декілька нижніх підшипників. Недоліки відомого способу (при відомому верхньому кільці напрямного апарата) полягають в наступному: - необхідність виконання демонтажа всього агрегата для здійснення виймання напрямної лопатки, у зв'язку з невеликими розмірами елементів турбіни; - необхідність демонтажа всього агрегата для виконання, в результаті ревізії, ремонта тільки одного або декількох нижніх підшипників. Найбільш близьким з виявлених аналогів до корисної моделі є верхнє кільце напрямного апарата гідротурбіни [3], що містить верхній пояс; середній пояс, що виконаний на рівні підйому напрямної лопатки; нижній пояс із фасонними прорізами за профілем напрямної лопатки; зовнішню і внутрішню обичайки; установний і опорний фланці і ребра жорсткості. За допомогою настановного фланця верхнє кільце встановлюється на верхньому поясі статора, а на опорному фланці верхнього кільця встановлюється кришка турбіни. При цьому у верхньому кільці в зоні розташування верхніх підшипників виконується додатковий середній пояс, що ускладнює конструкцію верхнього кільця. Відоме верхнє кільце напрямного апарата застосовується, коли шахта турбіни не має достатньої висоти. Конструкція верхнього кільця дозволяє здійснити виймання напрямної лопатки без демонтажа верхнього кільця. При цьому виймання напрямної лопатки здійснюється за допомогою засобів малої механізації шляхом підведення лопатки до рівня середнього поясу, на висоту, достатню для витягання напрямної лопатки з нижнього підшипника, після чого напрямна лопатка нахиляється і демонтується в проточну частину турбіни. Конструкція верхнього кільця не дозволяє підводити напрямну лопатку на висоту, необхідну для забезпечення доступу до нижнього підшипника. Тому для ревізії стану і ремонта конкретного нижнього підшипника необхідно виконати демонтаж напрям 59712 4 ної лопатки. При цьому в результаті ревізії стану нижніх підшипників шляхом послідовного демонтажа всіх напрямних лопаток може виявитись, що в ремонті мають потребу тільки один або декілька нижніх підшипників. Відома конструкція верхнього кільця доцільна для гідротурбін з діаметром робочого колеса більше 4м. Недоліки відомого верхнього кільця напрямного апарата гідротурбіни полягають в наступному: - ускладнення конструкції верхнього кільця напрямного апарата, унаслідок виконання середнього пояса; - відсутність можливості підвести напрямну лопатку на висоту, необхідну для забезпечення доступу до нижнього підшипника лопатки; - необхідність демонтажу напрямної лопатки для ревізії і ремонта конкретного нижнього підшипника лопатки; - необхідність демонтажа всіх напрямних лопаток для ревізії і ремонту тільки одного або декількох нижніх підшипників В основу корисної моделі поставлено завдання створити таке верхнє кільце напрямного апарата гідротурбіни, нове виконання якого дозволило б здійснити заміну одного або декількох нижніх підшипників напрямної лопатки без демонтажа напрямних лопаток і, при цьому, без ускладнення конструкції верхнього кільця напрямного апарата, також, для малих турбін, без демонтажа всього агрегата, що дозволило б значно підвищити економічність експлуатації гідроагрегата. Верхнє кільце напрямного апарата гідротурбіни, що заявляється, містить верхній пояс, середній пояс, що виконаний на рівні підйому напрямної лопатки, нижній пояс із фасонними прорізами за профілем напрямної лопатки, зовнішню і внутрішню обичайки, установний і опорний фланці і ребра жорсткості. При цьому відмітними ознаками корисної моделі, що заявляється, є: - виконання верхнім поясом функції середнього пояса і заміщення останнього; - виконання верхнього кільця висотою, необхідною для підйому напрямної лопатки. Виконання корисної моделі, що заявляється, по обмежувальних ознаках дозволяє здійснити виймання лопатки напрямного апарата з нижнього підшипника лопатки без демонтажа верхнього кільця. Виконання верхнім поясом функції середнього пояса і заміщення останнього дозволяє виконати верхнє кільце без середнього пояса, що дозволяє спростити конструкцію верхнього кільця і дозволяє підвести напрямну лопатку до рівня верхнього пояса. Виконання верхнього кільця висотою, необхідною для підйому напрямної лопатки, дозволяє підводити напрямну лопатку до рівня, що забезпечує доступ до нижнього підшипника напрямної лопатки, і, відповідно, дозволяє підвищити економічність експлуатації гідроагрегата. В цілому, сукупність суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, дозволяє досягти технічний результат - створити таке верхнє кільце напрямного апарата гідротурбіни, нове виконання 5 якого дозволило б здійснити заміну нижніх підшипників напрямної лопатки без демонтажа напрямних лопаток і, при цьому, без ускладнення конструкції верхнього кільця напрямного апарата, також, для малих турбін, без демонтажа всього агрегата, що дозволяє значно підвищити економічність експлуатації гідроагрегата. Передбачувана корисна модель пояснюється кресленнями: Фіг.1 - фрагмент напрямного апарата гідротурбіни - положення верхнього кільця напрямного апарата і напрямної лопатки до підйому останньої (при стаціонарному, робочому, положенні); Фіг.2 - поперечний перетин по верхньому кільцю напрямного апарата (перетин Б-Б на Фіг.3); Фіг.3 - вигляд на проріз у верхньому кільці напрямного апарата (перетин А-А на Фіг.2); Фіг.4 - напрямна лопатка у верхньому положенні при підйомі; Фіг.5 - положення напрямної лопатки в прорізі верхнього кільця напрямного апарата при підйомі лопатки (перетин В-В на Фіг.4). Напрямний апарат гідротурбіни (див. Фіг.1) містить, зокрема, верхнє кільце 1. напрямні лопатки 2 і нижні підшипники 3 лопаток 2. Конструкція верхнього кільця - зварна. При цьому верхнє кільце напрямного апарата містить (див. Фіг.2 і 3) верхній пояс 4, нижній пояс 5 з фасонними прорізами 6 за профілем напрямної ло 59712 6 патки 2, зовнішню 7 і внутрішню 8 обичайки, установний 9 і опорний 10 фланці і ребра жорсткості (не позначено). Причому, фасонні прорізи 6 в нижньому поясі 5 перекриваються неіржавіючими листами (не показано) з боку проточної частини гідротурбіни. При підведенні напрямної лопатки на необхідну висоту верхнє кільце напрямного апарата функціонує таким чином. За допомогою засобів малої механізації (не позначено) напрямна лопатка 2 розвертається (див. Фіг.5), заводиться у фасонний проріз 6 нижнього пояса 5 верхнього кільця, підводиться (див. Фіг.4) до рівня верхнього пояса 4 і встановлюється на опори (не позначено), що дозволяє витягувати лопатку 2 з нижнього підшипника 3 лопатки, забезпечити доступ до останнього і забезпечити можливість ревізії і необхідного ремонту останнього. Джерела інформації, що прийняті до уваги при складанні заявки: 1. Ковалев Н.Н. Гидротурбины. - Л.: Машиностроение. - 1971. - С.208-213, рис.V.4. 2. Ковалев Н.Н. Гидротурбины. - Л.: Машиностроение. -1971. - С.223-225, рис.V.13, а. 3. Ковалев Н.Н. Гидротурбины. - Л.: Машиностроение. -1971. - С.225. 4. Ковалев Н.Н. Гидротурбины. - Л.: Машиностроение. -1971. - С.223-225, рис.V.13, б. - найближчий аналог. 7 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 59712 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601