Вертикальна гідравлічна машина

Вертикальна гідравлічна машина, що містить вал, кришку, конус кришки, підшипник напрямний з водяним мастилом, запірний пристрій, який установлений нижче підшипника напрямного і включає опорне і запірне кільця, і клапани зриву вакууму, яка відрізняється тим, що підшипник розташований в конусі кришки, а запірний пристрій обладнано домкратами, при цьому, домкрати розташовано в конусі кришки, опорним кільцем є фланець вала, а запірне кільце розташоване в підвалині конуса кришки і виконано рухомим відносно останнього, причому клапан зриву вакууму установлено в конусі кришки. (19) (21) a200701158 (22) 05.02.2007 (24) 25.12.2008 (46) 25.12.2008, Бюл.№ 24, 2008 р. (72) ЛИННИК ОЛЕКСАНДР ВАСИЛЬОВИЧ, UA, ГАЛАЙКО АН АТОЛІЙ ПАВЛОВИЧ, U A, ШИЛОВ ВАЛЕРІЙ П АВЛОВИЧ, U A (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "ТУРБОАТОМ", U A (56) SU 1751385, F 03 B 11/06, 30.07.1992 SU 1691543, F 03 B 11/00, 15.11.1991 SU 953258, F 03 B 11/06, 23.08.1982 SU 817294, F 03 B 3/06, 30.03.1981 RU 2179653, F 03 B 3/06, 20.02.2002 3 85101 гідромашини, а запірний устрій установлений окремо у віддаленості від підшипника напрямного і доволі незручно для обслуговування і обладнаний ручними домкратами. Недоліками відомої гідромашини є: - необхідність окремого розташування запірного устрою у зв'язку із наявністю напрямного підшипника з масляним мастилом; - важкий доступ до запірного устрою з домкратами у зв'язку із дальністю і незручністю їх розташування; незручність їх монтажу і обслуговування. Відома також вертикальна гідравлічна машина [4], що містить вал, кришку, конус кришки, підшипник напрямний з водяним мастилом, запірний устрій (не показано) і клапани зриву вакууму. При цьому клапани установлено в кришці гідромашини (поз. 28). Клапани зриву вакууму установлюють для запобігання зворотного гідравлічного удару, що може виникнути внаслідок створення у проточній частини гідромашини вакууму при нестаціонарних режимах. їх слід установлювати якомога ближче до осі гідромашини. Але, конструктивно клапани зриву вакууму можна установити тільки в кришці, що доволі далеко від осі агрегата. Як правило, установлюють не менш двох клапанів, розташованих симетрично. Недоліками відомої гідромашини є: - необхідність піднімання ротора на тормозахдомкратах на значну висоту (для надійного запирання устрою - на 15.20мм), що спричиняє потребу у збільшенні об'єму циліндрів домкратів, у збільшенні металоємкості останніх, в додаткових витратах масла і енергії; - незручність монтажу и обслуговування запірного устрою у зв'язку із утрудненим доступом до нього; - установлення клапанів зриву вакуум у доволі далеко від осі гідромашини. Найбільш близьким з виявлених аналогів до передбачуваного винаходу є відома вертикальна гідравлічна машина [5], що містить вал, кришку, конус кришки, підшипник напрямний з водяним мастилом, що установлений в кришці, із частковим розташуванням в конусі кришки, запірний устрій (не показано), що розташований нижче підшипника напрямного, і клапани зриву вакуум у (не показано). При цьому, запірний устрій установлений в зоні фланця вала и конуса кришки і при зупинці гідромашини запирається за допомогою тормозів-домкратів (не показано), а клапани зриву вакууму установлено в кришці гідромашини. Недоліками відомої гідромашини є: - необхідність піднімання ротора на тормозахдомкратах на значну висоту (для надійного запирання устрою-на 15.20мм), що спричиняє потребу у збільшенні об'єму циліндрів домкратів, у збільшенні металоємкості останніх, в додаткових витратах масла і енергії; - незручність монтажу и обслуговування запірного устрою у зв'язку із утрудненим доступом до нього; - установлення клапанів зриву вакуум у доволі далеко від осі гідромашини. В основу передбачуваного винаходу поставлено задачу створити таку вертикальну гідравліч 4 ну машину, нове виконання котрої дозволило б покращити конструкцію із установленням підшипника напрямного з водяним мастилом, запірного устрою і клапанів зриву вакуум у, також дозволило б забезпечити зручність обслуговування підшипника напрямного, запірного устрою і клапанів зриву вакууму. Вертикальна гідравлічна машина, що заявляється, характеризується тим, що містить вал, кришку, конус кришки, підшипник напрямний з водяним мастилом, запірний устрій, установлений нижче підшипника напрямного і включаючий опорне і запірне кільце, і клапани зриву вакуум у. При цьому, відмінними ознаками рішення, що заявляється, у порівнянні із прототипом є: - установлення підшипника напрямного в конусі кришки; - обладнування запірного устрою домкратами; - установлення домкратів в конусі кришки; - опорним кільцем запірного устрою є фланець вала; - установлення запірного кільця у підвалині конуса кришки; - виконання запірного кільця рухомим відносно конуса кришки; - установлення клапана зриву вакууму у конусі кришки. Виконання вертикальної гідравлічної машини по обмежувальним ознакам дозволяє забезпечити ії працездатність із нормальним функціонуванням підшипника напрямного, запірного пристрою і клапанів зриву вакууму. Установлення підшипника напрямного в конусі кришки дозволяє наблизити підшипник до робочого колеса, тобто, зменшити консольність робочого колеса і, отже, зменшити силовий вплив вала на підшипник. Обладнування запірного устрою домкратами (ручними) дозволяє автономно і надійно керувати закриттям запірного устрою, дозволяє відмовитись від застосування тормозів-домкратів гідроагрегата, також дозволяє зберегти витрати масла і енергії при відсутності тормозів-домкратів. Установлення домкратів в конусі кришки дозволяє розташувати їх на рівні підшипника напрямного, полегшити доступ до них і підвищити зручність їх обслуговування, тобто, поліпшити компактність і надійність усієї конструкції. Використання фланця вала як опорного кільця дозволяє відмовитись від зайвих конструктивних елементів в важко доступній зоні. Установлення запірного кільця в підвалині конуса кришки дозволяє виконати конструкцію простою і компактною і поліпшити доступ до запірного кільця і зручність його обслуговування. Виконання запірного кільця рухомим відносно конуса кришки дозволяє забезпечити працездатність запірного устрою. Установлення клапана зриву вакууму в конусі кришці дозволяє розташувати клапан зриву вакууму якомога ближче до осі гідромашини, тобто дозволяє поліпшити умови зриву вакууму у проточній частини гідромашини. В цілому, сукупність суттєви х ознак дозволяє досягти технічний результат - поліпшити конструк 5 85101 цію вертикальної гідравлічної машини з підшипником напрямним з водяним мастилом, із запірним устроєм і з клапаном зриву вакууму, забезпечити зручність обслуговування підшипника напрямного і клапана зриву вакуум у, поліпшити зручність обслуговування запірного устрою і умови зриву вакууму в проточній частини гідромашини, тобто, одержати компактну, просту, зручну в обслуговуванні і надійну в експлуатації конструкцію. Вертикальна гідравлічна машина (див. Фіг.) містить вал 1 із фланцем 2, кришку З, конус кришки 4 із днищем 5, підшипник напрямний 6 з водяним мастилом , запірний устрій 7, включаючий опорне 8 і запірне 9 кільце і розташований нижче підшипника напрямного 6, і клапан зриву вакуум у 10. В проточну частину 11 гідромашини надходить забруднена вода. Підшипник напрямний 6 установлений в конусі кришки 4 и охоплює вал 1. Запірний устрій 7 обладнано домкратами 12. При цьому, домкрати 12 установлено в конусі кришки 4 на рівні підшипника напрямного 6; опорним кільцем 8 є фланець вала 2 з опорною поверхнею 13; а запірне кільце 9 виконано із ущільнювальним кільцем 14, установлено в підвалині конуса кришки 4, з'єднано із домкратами 12 і виконано рухомим відносно конуса кришки 4. Причому, запірне кільце 9 виконано із гребенем 15, охоплюючим фланець вала 2 із мінімальним проміжком (не позначено), а клапан зриву вакууму 10 за допомогою труби 16, закріпленої в днищі 5 конуса кришки 4, сполучається з порожниною 17 над фланцем вала 2 і, отже, з проточною частиною гідромашини 11. Вертикальна гідравлічна машина працює наступним чином. В процесі експлуатації гідроагрегата вода по проточній частини гідромашини 11 надходить до робочого колеса (не показано) і обертає останнє з валом 1. Підшипник 6 з водяним мастилом сприймає силові та гідравлічні зусилля, що виникають на роторі гідромашини (вал з робочим колесом). 6 Для змащення підшипника напрямного 6 подається чиста вода. Потік води в проточній частини 11, обтікаючи гребень 15, створює умови ежекції (створюється кільцевий ежектор), що поліпшує умови змащування підшипника напрямного 6. При нестаціонарних режимах, коли в проточній частини гідромашини 11 виникає вакуум, вакуум створюється також в порожнині 17 над фланцем вала 2, внаслідок чого спрацьовує клапан зриву вакууму 10 і атмосферне повітря по трубі 16 надходить у порожнину 17 і далі у проточну частину гідромашини 11, що стабілізує потік води. При зупинці гідроагрегата за допомогою домкратів 12 переміщають запірне кільце 9 із ущільнювальним кільцем 14 відносно конуса кришки 4 і притискують кільце 9 до опорної поверхні 13 фланця вала 2 (до опорного кільця 8). Таким чином, порожнина 17 і зона підшипника 6 відсікаються від проточної частини гідромашини 11, тобто, закритий запірний устрій 7 виключає проникнення забрудненої води з проточної частини гідромашини 11 в зону підшипника напрямного 6 і далі в порожнину конуса кришки 4 і кришки 3, що дозволяє проводити профілактичні і ремонтні роботи. Джерела інформації, що прийняті до уваги при складанні заявки 1. Грановский С.А. и др. Конструкции и расчет гидротурбин. - Л.: Машиностроение, 1974.-С.286287, рис. ІХ.11. 2. Справочник конструктора гидротурбин /под ред. Н.Н. Ковалева/. -Л.: Машиностроение, 1971.С. 184, рис. IV.71. 3. Ковалев Н.Н. Гидротурбины. - Л.: Ма шиностроение, 1971.-С. 475, рис. ІХ.11. 4. Справочник конструктора гидротурбин /под ред. Н.Н. Ковалева/. - Л.: Машиностроение, 1971.С.127, рис. IV.12, с. 191-192, рис.1У.78. 5. Гидравлические машины. Отраслевой каталог 20-89-08. - М.: 1989. - С.19-21, рис.2. - Прототип. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 85101 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601