Гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни

Реферат: Гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни містить опору, стопор, упор для стопора, корпус, встановлений на опорі, кришку, встановлену на корпусі, шток, встановлений в корпусі і стопорі, поршень, встановлений на штоку в порожнині корпусу, ущільнювальні елементи і штуцери, встановлені в корпусі, індикатор руху, кронштейн, встановлений на корпусі, датчики положення, які встановлені на кронштейні і контактують з індикатором руху, встановлювальні і кріпильні елементи, шарнірний елемент, встановлений на штоку пристрою і в стопорі. Опора виконана у вигляді обойми з отвором-пазом, встановленої на штоку сервомотора і закріпленої на передній кришці сервомотора. Стопор виконаний у вигляді повзуна-вилки, встановленого в отворі опори. Упор виконаний у вигляді розточки на штоку сервомотора. Індикатор руху виконаний у вигляді планки і встановлений на штоку. UA 78093 U (12) UA 78093 U UA 78093 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гідротурбобудування і може бути використана в напрямному апараті гідротурбіни при виготовленні і експлуатації гідравлічних турбін. При експлуатації гідротурбіни лопатки напрямного апарата за допомогою сервомоторів, регулюючого кільця і механізмів повороту займають закрите або відкрите положення. При закритому положенні напрямних лопаток [1] передбачається стопоріння ходу сервомотора і регулюючого кільця, щоб зафіксувати напрямний апарат в закритому положенні і мати можливість зняти тиск масла в сервомоторах. Стопорний пристрій конструктивно зв'язується або з регулюючим кільцем, або з одним з сервомоторів. При цьому стопорний пристрій розраховується на повне зусилля сервомоторів. Розроблені також гідравлічні стопорні пристрої, що характеризуються дистанційним керуванням і швидкодією. Відомий стопорний пристрій з ручним керуванням, що встановлений на одному з сервомоторів [2], який містить кришку (опору) з отвором-пазом, встановлену на передній стороні корпусу сервомотора; ковану вилку (стопор), встановлену в отворі-пазі кришки-опори, трубу (упор), що встановлена на передній стороні поршня сервомотора і охоплює шток сервомотора, сполученого з поршнем; кронштейн, встановлений на кришці-опорі; шток-гвинт, встановлений в кронштейні і стопорі; рукоятку, встановлену на штоку-гвинті, сигнальні пристрої (датчики положення, встановлені на кронштейні), що показують положення стопора в даний момент, і встановлювальні і кріпильні елементи. При цьому стопор-вилка в нижньому своєму положенні упирається в стінку кришки-опори, сприймає зусилля з боку труби-упору, в крайньому лівому її положенні (при закритому напрямному апараті), і стопорить переміщення штока сервомотора. Недоліки відомого стопорного пристрою полягають в наступному: відсутність дистанційного керування пристроєм; повільний (ручний) процес закриття і відкриття пристрою; вірогідність перекосу і заїдання стопора-вилки в отворі-пазі опори-кришки. Найбільш близьким з виявлених аналогів до передбачуваної корисної моделі є гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни [3], що містить вушко з отвором, виконану у згоді з регулюючим кільцем; опору з отвором, виконану у згоді з кришкою турбіни; стопор, встановлений в отворі опори; втулки з антифрикційного матеріалу, встановлені в отворах вушка і опори; корпус, встановлений на опорі; кришку, встановлену на корпусі; шток, встановлений в корпусі і стопорі; поршень, встановлений на штоку в порожнині корпусу; кулачок (індикатор руху), встановлений на штоку; кронштейн, встановлений на кришці корпусу (на корпусі); датчики положення, встановлені на кронштейні; ущільнювальні елементи і штуцери, встановлені в корпусі, і встановлювальні і кріпильні елементи. Недоліком відомого гідравлічного стопорного пристрою є неможливість установлення пристрою на малих гідротурбінах, унаслідок обмеженості компоновки напрямного апарата. В основу корисної моделі поставлено задачу створити такий гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни, виконання якого забезпечило б компактність пристрою і можливість його установлення на сервомоторі напрямного апарата при обмеженій компоновці напрямного апарата малої гідротурбіни і надійність роботи пристрою. Гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни, що заявляється, містить опору з отвором; стопор, встановлений в отворі опори; упор для стопора; корпус, встановлений на опорі; кришку, встановлену на корпусі; шток, встановлений в корпусі і стопорі; поршень, встановлений на штоку в порожнині корпусу; ущільнювальні елементи і штуцери, встановлені в корпусі; індикатор руху, встановлений на штоку; кронштейн, встановлений на корпусі; датчики положення, встановлені на кронштейні, що контактують з індикатором руху, і встановлювальні і кріпильні елементи. При цьому відмітні ознаки корисної моделі, що заявляється, полягають в тому, що: опора виконується у вигляді обойми з отвором-пазом, встановленої на штоку сервомотора і закріпленої на передній кришці сервомотора; стопор виконується у вигляді повзуна-вилки, встановленого в отворі опори; упор виконується у вигляді розточки на штоку сервомотора; індикатор руху виконується у вигляді планки, встановленої на штоку; містить додатково шарнірний елемент, встановлений на штоку і в стопорі. Виконання гідравлічного стопорного пристрою по обмежувальних ознаках дозволяє здійснити стопоріння ходу сервомотора напрямного апарата і, відповідно, стопоріння напрямного апарата при його закритому положенні. Виконання опори у вигляді обойми з отвором-пазом, встановленої на штоку сервомотора і закріпленої на передній кришці сервомотора, дозволяє забезпечити установлення стопорного пристрою на сервомоторі при обмеженій компоновці напрямного апарата малої гідротурбіни і, 1 UA 78093 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зокрема, забезпечити установлення в отворі-пазі стопора і установлення на ній корпусу пристрою. Виконання стопора у вигляді повзуна-вилки дозволяє встановити його в отворі-пазі опори і дозволяє забезпечити його контакт з упором. Виконання упора для стопора у вигляді розточки на штоку сервомотора дозволяє забезпечити розміщення стопора в розточці, прилягання стопора-вилки до шийки розточки і контакт стопора з бічною стінкою (власне, упором) розточки дозволяє забезпечити компактність і працездатність стопорного пристрою. Виконання індикатора руху у вигляді планки, встановленої на штоку, дозволяє забезпечити контролювання переміщення штока пристрою і, відповідно, контролювання процесу стопоріння і розстопоріння. Установлення додатково шарнірного елемента (шарніра) на штоку пристрою і в стопорі дозволяє виключити перекіс і заїдання стопора при його переміщенні в отворі-пазі опори і, отже, дозволяє забезпечити надійність роботи стопорного пристрою. В цілому, сукупність суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, дозволяє отримати технічний результат - отримати гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни, виконання якого забезпечує компактність пристрою і можливість його установлення на сервомоторі напрямного апарата при обмеженій компоновці напрямного апарата малої гідротурбіни, надійність роботи пристрою і, отже, надійність стопоріння напрямного апарата. Корисна модель ілюструється кресленнями, на яких показано: фіг. 1 - гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни, встановлений на сервомоторі напрямного апарата, в положенні стопоріння; фіг. 2 - гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни в розрізі (переріз А-А на фіг. 1); фіг. 3 - гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни в положенні розстопоріння. Сервомотор напрямного апарата гідротурбіни містить (див. фіг. 1-3), зокрема, корпус 1, передню кришку 2 і шток 3 з поршнем 4. Гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни, що встановлений на сервомоторі напрямного апарата, містить (фіг. 1-3) опору 5 з отвором, встановлену на штоку 3 сервомотора і закріплену на передній кришці 2 сервомотора; стопор 6, встановлений в отворі опори 5; упор 7, виконаний у вигляді розточки штока 3 сервомотора; корпус 8, встановлений на опорі 5; кришку 9, встановлену на корпусі 8; шток 10, встановлений в корпусі 8 і в стопорі 6; поршень 11, встановлений на штоку 10 в порожнині корпусу 8; ущільнювальні елементи (не позначено) і верхній 12, і нижній 13 штуцери, встановлені в корпусі 8; шарнір 14, встановлений на штоку 10 пристрою і в стопорі 6; планку 15, встановлену на штоку 10; кронштейн 16, встановлений на корпусі 8; верхній 17 і нижній 18 датчики положення, встановлені на кронштейні 16 і, що контактують з планкою 15, і встановлювальні і кріпильні елементи (не позначено). Гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни, що встановлений на сервомоторі напрямного апарата, працює таким чином. Наприклад, напрямний апарат відкритий. При цьому поршень 4 сервомотора займає крайнє праве положення (фіг. 3), а стопорний пристрій знаходиться в неробочому (відкритому) положенні. При цьому стопор 6 виведений з контакту з упором 7 і повністю розташований в отворі опори 5, поршень 11 займає в корпусі 8 верхнє положення, а планка 15 контактує з верхнім датчиком положення 17. При приведенні напрямного апарата в закрите положення в передню (праву) порожнину корпусу 1 сервомотора подається масло під тиском. Поршень 4 сервомотора із штоком 3 переміщаються вліво і займають крайнє ліве положення (не показано). Розточка 7 штока 3 сервомотора поєднується з отвором опори 5. По шлангу, приєднаному до верхнього штуцера 12, у верхню частину порожнини корпусу 8 подається масло під тиском. Поршень 11 переміщається вниз і разом з ним переміщаються шток 10 і, відповідно, стопор 6. Стопор 6 входить в розточку 7 штока 3 сервомотора, контактує з упором 7 (з бічною стінкою розточки) і, таким чином, стопорить хід сервомотора. При цьому планка 15 входить в контакт з нижнім датчиком положення 18, від якого сигнал про закриття стопорного пристрою надходить на пульт керування. Напрямний апарат застопорений. Наприклад, напрямний апарат закритий. Поршень 4 сервомотора зі штоком 3 займають крайнє ліве положення (на фіг. 1 - не показано). Стопорний пристрій знаходиться в положенні стопоріння. При пуску гідроагрегата стопорний пристрій працює на розстопоріння напрямного апарата. При цьому по шлангу, приєднаному до нижнього штуцера 13, в нижню частину 2 UA 78093 U 5 10 15 порожнини корпусу 8 подається масло під тиском. Поршень 11 переміщається вгору і разом з ним переміщаються вгору шток 10 і, відповідно, стопор 6. Стопор 6 виходить з розточки 7 і, відповідно, з контакту з упором 7. При цьому планка 15 також переміщається вгору і входить в контакт з верхнім датчиком положення 17, від якого сигнал про відкриття стопора 6 надходить на пульт керування (фіг. 3). Сервомотор напрямного апарата розстопорений і, відповідно, напрямний апарат розстопорений. Далі в ліву порожнину корпусу 1 сервомотора подається масло під тиском, поршень 4 із штоком 3 переміщаються вправо (фіг. 3), напрямний апарат відкривається. Джерела інформації, що прийняті до уваги при складанні заявки: 1. Справочник конструктора гидротурбин / Под ред. Н.Н. Ковалева. / - Л.: Машиностроение. 1971. - С. 161. 2. Грановский С.А., Малышев В.М., Орго В.М. и др. Конструкция и расчет гидротурбин. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение. - 1974. - С. 163-165, рис. VII. 17. 3. Гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни. Пат. України № 71477, МПК F03В 11/00; опубл. 2012, бюл. № 13. - Прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Гідравлічний стопорний пристрій напрямного апарата гідротурбіни, що містить опору з отвором, стопор, встановлений в отворі опори, упор для стопора, корпус, встановлений на опорі, кришку, встановлену на корпусі, шток, встановлений в корпусі і стопорі, поршень, встановлений на штоку в порожнині корпусу, ущільнювальні елементи і штуцери, встановлені в корпусі, індикатор руху, встановлений на штоку, кронштейн, встановлений на корпусі, датчики положення, які встановлені на кронштейні і контактують з індикатором руху, встановлювальні і кріпильні елементи, який відрізняється тим, що опора виконана у вигляді обойми з отвором-пазом, встановленої на штоку сервомотора і закріпленої на передній кришці сервомотора, стопор виконаний у вигляді повзуна-вилки, встановленого в отворі опори, упор виконаний у вигляді розточки на штоку сервомотора, індикатор руху виконаний у вигляді планки, додатково пристрій містить шарнірний елемент, встановлений на штоку пристрою і в стопорі. 3 UA 78093 U 4 UA 78093 U 5 UA 78093 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6