Вузол з’єднання верхнього кільця напрямного апарата гідротурбіни з існуючим на гес забетонованим кільцем

Вузол з'єднання верхнього кільця напрямного апарата гідротурбіни з існуючим на ГЕС забетонованим кільцем, що містить кріпильні елементи, 3 тоноване кільце (забетонована частина колишнього верхнього кільця) з конусною поверхнею і залишковими вирізами і припливами для, відповідно, напрямних лопаток і колишніх фланців корпусів підшипників останніх. Відомий вузол з'єднання розроблений для установки окремого верхнього кільця на існуючому на ГЕС забетонованому кільці. В даному випадку існуюче забетоноване кільце грає роль «статора». Кріпильні елементи виконані у вигляді болта («складного болта») з потовщенням в нижній частинні, що створює упорний бурт; втулки різьбової і гайки накидної. Причому, в нижній частині болта виконується настановний штир. Для установки болтів на конусній поверхні забетонованого кільця в умовах ГЕС спочатку виконується розмітка розташування болтів, потім виконуються (фрезеруються) місцеві горизонтальні поверхні, що розташовані між вирізами для напрямних лопаток і частково захоплюють припливи для фланців корпусів підшипників лопаток, і настановні отвори під штирі. Болти встановлюються на забетонованому кільці на штирях і приварюються до забетонованого кільця. До забетонованого кільця також приварюються: із зовнішнього боку верхнього кільця - кільцева вигородка, по внутрішній поверхні забетонованого кільця (по поверхні діаметром «Т») - огорожа і днища. Огорожа виконується у вигляді жолоба. Днища (балкони) виконуються у вигляді профільних пластин для перекриття місцевих залишкових вирізів для напрямних лопаток в забетонованому кільці. Вигородка, поверхня забетонованого кільця, настановна поверхня верхнього кільця, огорожа і днища утворюють «порожнину К». Ущільнювальний елемент виконується у вигляді листа гумового, що встановлений в жолобі. У «порожнині К» між групами болтів встановлюються гумові перегородки. В процесі складання в настановні різьбові отвори нового верхнього кільця укручуються втулки різьбові і потім верхнє кільце встановлюється шляхом установки втулок різьбових на поверхні упорного бурта болтів; за допомогою втулок різьбових верхнє кільце напрямного апарата виставляється по рівню в робоче положення; на болти навертаються накидні гайки і за допомогою останніх нове верхнє кільце закріплюється на забетонованому кільці, на буртах приварених болтів. Потім «порожнина К» заповнюється сполукою на основі епоксидної смоли, послідовно між гумовими перегородками, утворюючи епоксидний шар. При цьому настановна поверхня верхнього кільця контактує з епоксидним шаром, а рівень епоксидного шару виконаний вище за настановну поверхню верхнього кільця, у зв'язку з чим епоксидний шар проникає в настановні отвори верхнього кільця і охоплює по периферії нижню частину настановного фланця верхнього кільця. Недоліки відомого вузла полягають в наступному: - недостатня надійність, унаслідок того, що нове верхнє кільце встановлено практично на ряду (по числу болтів) незначних кільцевих поверхонь упорних буртів болтів; - висока трудомісткість і нетехнологічність виконання вузла з'єднання, у зв'язку з виконанням в умовах ГЕС розмітки під розташування болтів, 55140 4 місцевих горизонтальних поверхонь для установки болтів і отворів під штирі болтів; - ускладненість конфігурації болтів, втулок різьбових і накидних гайок, що також приводить до збільшення трудомісткості виготовлення; - ускладненість огорожі і ущільнювального елемента; - виконання рівня епоксидного шару вище за настановну поверхню верхнього кільця, що підвищує вірогідність виникнення тріщин в епоксидному шарі, унаслідок деформації верхнього кільця в процесі роботи гідротурбіни; - необхідність відновлення епоксидного шару при ремонтах гідроагрегата, у разі зняття верхнього кільця і подальшого його установлення. У основу передбачуваної корисної моделі поставлено завдання створити такий вузол з'єднання нового верхнього кільця напрямного апарата з існуючим на ГЕС забетонованим кільцем, нове виконання якого дозволило б спростити його конструкцію, зменшити трудомісткість його виготовлення і підвищити його надійність. Вузол з'єднання верхнього кільця напрямного апарата гідротурбіни з існуючим на ГЕС забетонованим кільцем, що заявляється, містить кріпильні елементи, вигородку, огорожу, днища, ущільнювальний елемент, перегородку гумову і епоксидний шар, що виконаний завтовшки від днищ до певного рівня. При цьому відмітні ознаки передбачуваної корисної моделі в порівнянні з прототипом полягають в наступному: - установлення додатково проміжного кільця; - установка додатково кріпильного елемента для проміжного кільця; - установлення додатково клинових опор; - виконання пазів з конусною поверхнею, що паралельна конусній поверхні забетонованого кільця; - застосування як кріпильні елементи стандартної шпильки і гайки; - виконання огорожі у вигляді кільцевої обичайки; - виконання ущільнювального елемента у вигляді стандартного гумового шнура, що розташований на торцевій поверхні проміжного кільця; - виконання епоксидного шару товщиною від днищ до обхвату нижньої частини проміжного кільця. Установлення проміжного кільця між забетонованим кільцем і настановною поверхнею верхнього кільця напрямного апарата дозволяє виконати проміжне кільце і погоджувати останнє з настановними отворами верхнього кільця і з отворами в припливах забетонованого кільця в заводських умовах (по кресленнях), дозволяє в умовах ГЕС виставляти не верхнє кільце, а проміжне кільце, дозволяє утворити епоксидний шар до установки верхнього кільця, що, в цілому, дозволяє зменшити трудомісткість складання вузла з'єднання в умовах ГЕС; також дозволяє підвищити надійність вузла з'єднання, унаслідок установлення верхнього кільця на жорстко встановленому проміжному кільці. 5 Установлення додатково кріпильного елемента для проміжного кільця дозволяє встановити і виставити проміжне кільце на припливах існуючого забетонованого кільця. Установлення клинової опори дозволяє не розмічати і не виконувати в умовах ГЕС на конусній поверхні забетонованого кільця місцеві горизонтальні поверхні і настановні отвори, дозволяє також відмовитися від виконання «складного» болта, втулки різьбової і гайки накидної, що дозволяє спростити конструкцію вузла з'єднання, зменшити трудомісткість виготовлення елементів вузла з'єднання і трудомісткість складання вузла в умовах ГЕС; також дозволяє підвищити надійність вузла з'єднання, унаслідок збільшення опорної поверхні для верхнього кільця. Виконання пазів з конусною поверхнею, що паралельна конусній поверхні забетонованого кільця, дозволяє встановити клинові опори між конусною поверхнею забетонованого кільця і горизонтальною поверхнею проміжного кільця, також дозволяє в умовах ГЕС понизити трудомісткість виконання пазів в порівнянні з виконанням горизонтальних поверхонь і отворів для штирів. Застосування стандартних шпильки і гайки дозволяє зменшити трудомісткість виготовлення кріпильних елементів. Виконання огорожі у вигляді кільцевої обичайки дозволяє відмовитися від виконання жолоба, що дозволяє зменшити трудомісткість виготовлення елементів вузла з'єднання. Виконання ущільнювального елемента у вигляді стандартного гумового шнура, що встановлений на торцевій поверхні проміжного кільця, дозволяє відмовитися від виготовлення і установки жолоба і від установки гумових листів, що спрощує конструкцію вузла з'єднання, знижує трудомісткість виготовлення і установлення ущільнювального вузла і знижує трудомісткість вузла з'єднання в цілому. Виконання епоксидного шару товщиною від днищ до обхвату нижньої частини проміжного кільця дозволяє виключити контакт настановної поверхні верхнього кільця з епоксидним шаром, що дозволяє уникнути порушення епоксидного шару і можливого проникнення води при деформації верхнього кільця напрямного апарата і підвищити надійність вузла з'єднання. В цілому, сукупність суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, дозволяє досягти технічний результат - створити такий вузол з'єднання верхнього кільця напрямного апарата гідротурбіни з існуючим на ГЕС забетонованим кільцем, нове виконання якого дозволяє спростити конструкцію вузла, зменшити трудомісткість виготовлення елементів вузла, зменшити трудомісткість складання вузла в умовах ГЕС і підвищити надійність вузла з'єднання. Передбачувана корисна модель ілюструється кресленнями, на яких показано: Фіг.1 - розріз по вузлу з'єднання верхнього кільця напрямного апарата гідротурбіни з існуючим на ГЕС забетонованим кільцем (розріз Б-Б на Фіг.2); 55140 6 Фіг.2 - вузол з'єднання верхнього кільця напрямного апарата гідротурбіни з існуючим на ГЕС забетонованим кільцем в плані (вигляд А на Фіг.1); Фіг.3 - вигляд на залишковий виріз в забетонованому кільці для лопатки напрямного апарата гідротурбіни (вигляд В на Фіг.2); Фіг.4 - розріз в зоні залишкового вирізу для лопатки напрямного апарата гідротурбіни (розріз Г-Г на Фіг.3); Фіг.5 - розріз по кріпленню проміжного кільця (розріз Д-Д наФіг.2); Фіг.6 - вигляд на перегородку гумову (розріз ЕЕ на Фіг.2). В результаті реконструкції гідроагрегата виготовляється нове верхнє кільце 1 напрямного апарата гідротурбіни, а колишнє забетоноване верхнє кільце напрямного апарата обрізається по певному внутрішньому діаметру і на ГЕС залишається (існує) його частина - забетоноване кільце 2 (див. Фіг.1-6). При цьому забетоноване кільце 2 має конусну поверхню 3, залишкові місцеві вирізи 4 для напрямних лопаток і припливи 5 для фланців колишніх корпусів підшипників напрямних лопаток Вузол з'єднання верхнього кільця 1 напрямного апарата гідротурбіни з існуючим на ГЕС забетонованим кільцем 2 містить (Фіг.1-6) кріпильні елементи 6; вигородку 7, огорожу 8, днища 9, ущільнювальний елемент 10, перегородку гумову 11 (Фіг.6) і епоксидний шар 12. При цьому вузол з'єднання містить проміжне кільце 13; клинові опори 14, що встановлені в пазах 15, які виконані на конусній поверхні 3 забетонованого кільця 2, і кріпильні елементи 16 (Фіг.2 і 5). Вузол з'єднання верхнього кільця 1 напрямного апарата гідротурбіни з існуючим на ГЕС забетонованим кільцем 2 складається таким чином. На припливах 5 за допомогою кріпильних елементів 16 встановлюється проміжне кільце 13, що узгоджено з настановними отворами верхнього кільця напрямного апарата і з отворами в припливах 5 для колишніх корпусів підшипників цапф напрямних лопаток. Потім в пази 15 встановлюються клинові опори 14, за допомогою яких проміжне кільце 13 виставляється по рівню. Клинові опори 14 прихоплюються зваркою. Проміжне кільце 13 знімається, а клинові опори 14 приварюються остаточно. Приварюються також вигородка 7 і днища 9. Потім проміжне кільце 13 встановлюється на приварені клинові опори 14, закріплюється на останніх за допомогою кріпильних елементів 16 і приварюється до клинових опор 14. Приварюється також огорожа 8. У паз (не позначено), що виконаний в проміжному кільці 13, встановлюється ущільнювальний елемент 10. У порожнину (не позначено), яка буде утворена вигородкою 7, огорожею 8, днищами 9 і проміжним кільцем 13, встановлюються перегородки гумові 11. У порожнині, що створена вигородкою 8, огорожею 9, днищами 10, перегородками 11 і проміжним кільцем 13, послідовно заливається сполука на основі епоксидної смоли, унаслідок чого після застигання утворюється епоксидний шар 12. Далі на жорстко закріплене проміжне кільце 13 за допомогою кріпильних елементів 6 встановлюється в робоче положення верхнє кільце 1 напрямного апарата гідротурбіни. Ву 7 зол з'єднання верхнього кільця 1 напрямного апарата гідротурбіни з існуючим на ГЕС забетонованим кільцем 2 виконаний. Джерела інформації 1. H.H. Ковалев. Гидротурбины. - Л.: Машиностроение. - 1971. - С. 304, 305, рис. VI. 10, с. 320326, рис. VI. 15, VI. 16. 2. Турбина Каплана К91-ВБ-900. Направляющий аппарат. - Рыбинская-Угличская ГЭС (Россия). Креслення А-1048086. - Л.: ЛМЗ (Россия). 1948. (Копія додається - на 2 арк.). 55140 8 3. Апарат направляющий /Чертеж общего вида/. - Рыбинская-Угличская ГЭС (Россия) - реконструкція. Креслення 2191398СБ. - Л.: ЛМЗ (Россия). 1988. 3.1. Соединение верхнего кольца направляющего апарата с существующим на ГЕС забетонированным кольцом /сборочный чертеж/. - Рыбинская-Угличская ГЭС (Россия) -реконструкція (поз. 2 по кресл. 2191398СБ). Креслення 2192132СБ. - Л.: ЛМЗ (Россия). 1988. - Прототип (копія додається - на 6 арк.). 9 55140 10 11 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 55140 Підписне 12 Тираж 26 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