Вихревая турбина

Вихревая турбина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к турбинои машиностроению и может быть использовано в малоразмерных турбоприводах преимущественно для средств обеспечения технологических производственных процессов , в частности, ручных пневмомашин. Изобретение позволяет обеспечить реверс вращения ротора вихревой турбины. В вихревой турбине устройство 3 отвода отработавшей среды выполнено с двумя выпускными окнами 4, между которыми заключен патрубок 2 подвода рабочей среды. На дуге размещения патрубка 2 подвода и выпускных окон 4 в корпусе 1 выполнен кольцевой секторный паз 6, в котором установлен с возможностью перемещения по дуге кольцевой сектор 7, совмещенный с сопловым аппаратом 8 отсекателем 10. Сопловой аппарат 8 выполнен с двумя сопловыми каналами 9, имеющими противоположные углы наклона, сообщенные с патрубком 2 подвода отверстиями 13 в корпусе 1. В крайних положениях кольцевого сектора 7 обеспечивается полное закрытие одного из выпускных окон 4 и открытие другого, а следовательно, и реверс вращения ротора 12. Рабочая среда подводится в сопловой канал 9, противолежащий по отношению к открытому выпускному окну 4, а отводится через последнее. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2853 А1 (19) (111 (sp 4 Р 01 D 15/06 1/08 . (1 юли

1 "(I. r

Се Ь..,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 8 7 7

Ф а. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И. ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4345205/24-06 (22) 16.12.87 (46) 23, 08.89. Бюл. Р 31 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) Е.В. Мячин, А.M. Топунов, Г.И. Калиш и В.Н. Кузнецов (53) 621.438.0(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1377415, кл. F 01 D 5/00, 1986. (54) ВИХРЕВАЯ ТУРБИНА (57) Изобретение относится к турбинои машиностроению и может быть использовано в малоразмерных турбоприводах преимущественно для средств обеспечения технологических производственных процессов, в частности ручных пневмомашин. Изобретение позволяет обеспечить реверс вращения ротора вихревой турбины. В вихревой турбине устройство 3 отвода отработавшей среды выполнено с двумя выпускными окнами 4, между которыми заключен патрубок 2 подвода рабочей среды. На дуге размещения патрубка 2 подвода и выпускных окон 4 в корпусе 1 выполнен кольцевой секторный паз 6, в котором установлен с возможностью перемещения по дуге кольцевой сектор 7, совмещенный с сопловым аппаратом отсекателем 10. Сопловой аппарат выполнен с двумя сопловыми каналами 9, имеющими противоположные углы наклона, сообщенные с патрубком 2 подвода отверстиями 13 в корпусе 1. В крайних положениях кольцевого сектора 7 обеспечивается полное закрытие одного из выпускных окон а е

4 и открытие другого,а следовательно, и реверс вращения ротора 12. Рабочая среда подводится в сопловой канал 9, противолежащий по отношению к откры- С тому выпускному окну 4, а отводится через последнее. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

3 1502853

Изобретение относится к турбинои машиностроению и может быть использовано в турбоприводах вспомогательных машин и механизмов преимущест5 венно для транспортных средств и средств обеспечения технологических производственных процессов, в частности ручных пневмомашин, Цель изобретения — обеспечение реверса вращения ротора и устранение утечки рабочей среды между кольцевым сектором и корпусом турбины.

На фиг. 1 представлена турбина (в меридиональной плоскости сечения по устройству подвода и обтекателю), продольный разрез; на фиг, 2 — проточная часть турбины с положением отсекателя и соплового аппарата при прямом вращении ротора; на фиг. 3 — тб 20 же, при обратном вращении ротора; на фиг. 4 — вид на отсекатель с выпускным окном в положении прямого вращения ротора; на фнг. 5 — то же, при обратном вращении ротора; на фиг.б сечение А-А на фиг. 1 (с контактным уплотнением); на фиг. 7 — сечение

Б-Б на фиг ° 1 (с контактным уплотне— нием).

Вихревая турбина содержит корпус 1 30 с патрубком 2 подвода рабочей среды и устройством 3 отвода отработавшей среды. Устройство 3 отвода имеет два выпускных окна 4, между которыми заключен патрубок 2 подвода. На дуге 5, 35 на которой размещены устройства 3 отвода отработавшей среды и окна 4, в корпусе 1 имеется кольцевой секторный паз 6, в котором установлен с возможностью перемещения по дуге 5 40 кольцевой сектор 7, совмещенный с сопловым аппаратом 8, имеющим сопловые каналы 9, и отсекателем 10, т.е. отсекатель 10 н сопловый аппарат. 8 выполнены в виде единого кольцевого 45 сектора 7. Сопловые каналы 9 имеют противоположные углы наклона и

180 — С к радиальным рабочим лопаткам !1, установленным в роторе 12.

Вход сопловых каналов 9 сообщается с патрубком 2 подвода посредством отверстий 13. Кольцевой сектор 7 фиксируется в корпусе 1 дуговыми,шпонками 14 и снабжен приводом 15 поворота (приводным устройством), например зубчатой передачей. Кольцевой рабочий канал 16 разделен отсекателем 10 на стороны повышенного (подвода) и пониженного (отвода) давлений. Между кольцевым сектором 7 и корпусом 1 дополнительно установлены элементы

17 контактных уплотнений. Например, отверстия 13 снабжены уплотняющими втулками 18 с упругими подпружинивающими звеньями 19, и кольцевой сектор

7 снабжен поясковым затвором 20, включающим дуговые шпонки 14 и упругие подпружинивающие звенья 21. Геометрия рабочих лопаток 11 (проточной части) может быть выполнена одинаковой для прямого и обратного направлений вращения.

При работе турбины с прямым направлением (+<д) вращения ротора 12, кольцевой сектор 7 приводом 15 поворота устанавливается в крайнее левое положение. При этом перекрываются левое выпускное окно 4 и открывается правое. Рабочая среда через патрубок 2 подвода, сообщенные между собой левые отверстия 13 и сопловой канал 9 поступает в кольцевой рабочий канал 16 и на рабочие лопатки 11. Правое отверстие 13 в этом положении перекрыто кольцевым сектором 7. При протекании рабочей среды в кольцевом рабочем канале 16 в результате энергообмена с рабочими лопатками 11 на роторе 12 создается крутящий момент. Отработавшая среда отводится из рабочего канала 16 через правое выпускное окно 4.

Для обеспечения реверса вращения ротора 12 кольцевой сектор 7 перемещается приводом 15 поворота в крайнее правое положение. При этом левое выпускное окно 4 открывается, а правое перекрывается. Соответственно сообщаются между собой правые отверстия

13 и сопловой канал 9, расположенный о с углом наклона 180 — с(. Идентично описанному на роторе 12 создается крутящий момент противоположного направления и устанавливается его обратное направление (-й ) вращения. При работе турбины упругими звеньями 19 и

?1 постоянно поддерживается контактное положение уплотняющих втулок 18 кольцевым сектором 7 и поясковым затвором

20 в кольцевом секторном лазе 6, что полностью устраняет возникновение утечек между корпусом 1 и кольцевым сектором 7 (сторонами повышенного и пони женного давлений) турбины. Перемещение кольцевого сектора 7, осуществляемое приводом 15 поворота, из одного крайнего положения в другое позволяет поме-

5 150 нять на противоположные угол наклона соплового канала 9 (направление входа рабочей среды на рабочие лопатки 11) и стороны подвода и отвода ра1 бочей среды в турбине и тем самым обеспечивать реверс вращения ротора

12 при одинаковых выходных характеристиках для прямого и обратного направления вращения ротора 12 турбины.

Формула изобретения

1. Вихревая турбина, содержащая корпус с патрубком подвода рабочей среды, в котором размещены сопловой аппарат, ротор с рабочими лопатками и устройство отвода рабочей среды, последнее из котррых отделено отсекателем от подвода рабочей среды, отличающаяся тем, что, 2853 целью обеспечения реверса вращения ротора, корпус имеет кольцевой секторный паэ для размещения в нем отсекателя и соплового аппарата, выполненных в виде единого кольцевого сектора с двумя сопловыми каналами, имеющими противоположные углы наклона, при этом устройство отвода выполнено с двумя выпускными окнами, между которыми размещен патрубок подвода, сообщенный отверстиями с входом сог.— лавых каналов, а кольцевой сектор снабжен приводом поворота.

2. Турбина по и.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью устранения утечки рабочей среды, между кольцевым сектором и корпусом дополни2О тельно установлены элементы контактных уплотнений.

1502853

Фиг Ч

6 0 2 у 6

Фи. б в-в

Составитель В. Гуторов

Редактор Л. Зайцева Техред Л.Олийнык Корректор И.Муска

Заказ 5066/47

Тираж 456

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раутпская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101