НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ ГИДРОМАШИНЫ

НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ ГИДРОМАШИНЫ
Полезная модель относится к гидромашиностроению и может быть использована в конструкциях направляющих аппаратов, преимущественно реактивных гидротурбин.
Известен направляющий аппарат гидромащины, содержащий верхнее и нижнее кольца, размещенные между ними поворотные лопатки, рычаги, жестко закрепленные на цапфах лопаток и кинематически связанные с приводным регулирующим кольцом, при этом кинематическая связь выполнена в виде накладок, жестко закрепленных на рычагах с помощью срезных пальцев, и серег, соединенных с накладками и регулирующим пальцем посредством пальцев, размещенных во втулках Бронштейн И.Я. и др. Справочник конструктора гидротурбин/Под ред.Н.Н.Ковалева.-Л.:Машиностроение,1971-С.135,рис.IV.18
В таком направляющем аппарате гидромащины за счет кинематической связи регулирующего кольца с рычагами происходит синхронный поворот жестко связанных с ними всех лопаток на одинаковый угол при перемещении от сервомотора регулирующего кольца.
Недостатком известного направляющего аппарата гидромашины является сложная кинематическая связь, обеспечивающая передачу движения от поворота регулирующего кольца к лопаткам для изменения угла их установки.
Кроме того, наличие серег, соединяющих накладки рычагов с регулирующим кольцом, увеличивает габариты механизма поворота лопаток и, следовательно, направляющего аппарата.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является направляющий аппарат гидромашины, содержащий верхнее и нижнее кольца, размещенные между ними поворотные лопатки, рычаги, соединенные с цапфами лопаток и кинематически связанные с приводным регулирующим кольцом, установленным в опорах, жестко закрепленных на верхнем кольце, при этом кинематическая связь выполнена в виде жестко соединенных с рычагами накладок и обойм с пазами, жестко закрепленных на регулирующем кольце, в пазах которых размещены ползуны, связанные с пальцами накладок. А.С.N1671947, F03B3/18, 1988г., Б.И.Н31-91г.
В таком направляющем аппарате гидромащины при повороте от сервомотора регулирующего кольца ползуны перемещаются по пазам обойм и через пальцы и накладки, жестко соединенные с рычагами.
КаМКИ:РОЗВЗ/18
синхронно поворачивают все лопатки на требуемый угол.
При этом, по сравнению с аналогом, выполнение кинематической связи регулирующего кольца с рычагами в виде обоймы с ползунами (а не серег, как в предыдущем аналоге), позволяет уменьшить габариты и упростить кинематическую связь регулирующего кольца с лопатками направляющего аппарата гидромашины.
Недостатком данного устройства является большое количество кинематических элементов, в частности: обойм пальцев, ползунов, накладок, связывающих регулирующее кольцо с лопатками, что усложняет конструкцию, снижает надежность в работе и увеличивает габариты направляющего аппарата гидромашины.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции направляющего аппарата гидромашины, повышение надежности в работе, а также уменьшение его габаритов за счет исключения сложных кинематических связей в механизме для поворота лопаток.
Технический результат достигается тем, что в направляющем аппарате гидромашины, содержащем верхнее и нижнее кольца, размещенные между ними лопатки, установленные с возможностью поворота, приводное регулирующее кольцо, расположенное в опорах, жестко закрепленных на верхнем кольце, и рычаги, жестко соединенные с цапфами лопаток и кинематически связанные с приврдным регулирующим кольцом, согласно полезной модели, приводное регулирующее кольцо выполнено в виде зубчатого колеса, а рычаги - в виде зубчатых секторов, находящихся в зацеплении с последним и соединенных с цапфами лопаток через прорези, расположенные в вершинах зубчатых секторов, снабженных болтовыми соединениям для стягивания этих прорезей.
Кроме того, что на верхнем кольце может быть установлена неподвижная шкала углов поворота.лопаток, а зубчатое колесо снабжено стрелкой-указателем, жестко закрепленной на нем с возможностью взаимодействия со шкалой при повороте зубчатого колеса.
Выполнение в заявляемом направляющем аппарате гидромашины регулирующего кольца в виде зубчатого колеса, а рычагов - в виде зубчатых секторов с прорезями, находящихся с ним в зацеплении и соединенных с цапфами лопаток посредством прорезей, стянутых болтами, обеспечивает синхронный поворот на одинаковый угол всех лопаток при отсутствии кинематических элементов между регулирующим кольцом и рычагами лопаток, что по сравнению с прототипом упроща- 2 ет конструкцию направляющего аппарата в целом, повышает надежность в работе и уменьшает его габариты.
При этом наличие неподвижной шкалы на верхнем кольце и стрелки-указателя - на зубчатом колесе обеспечивают визуальный контроль за угловым перемещением лопаток, что исключает применение сложных измерительных устройств и, следовательно, также упрощает конструкцию направляющего аппарата гидромашины.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает на наличие отличительных признаков, заключающихся в новом конструктивном исполнении кинематической связи механизма поворота лопаток в заявляемой полезной модели гидромашины, что позволяет сделать вывод о о соответствии его критерию новизна.
Применение предлагаемой полезной модели в конструкциях направляющих аппаратов гидромашин больших и малых мощностей как в сельском хозяйстве, так и в промышленности обеспечивает ей соответствие критерию промышленная применимость.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где
На фиг.1 - изображен направляющий аппарат гидромашины, в разрезе;
На фиг.2 - то же, фрагмент вида сверху.
Направляющий аппарат гидромашины содержит верхнее 1 и нижнее 2 кольца между которыми размещены поворотные лопатки 3. Механизм поворота лопаток 3 состоит из приводного регулирующего кольца, выполненного в виде зубчатого колеса 4, находящегося в зацеплении с рычагами, которые выполнены в виде зубчатых секторов 5, жестко закрепленных на цапфах б лопаток 3 посредством прорезей 7, стянутых болтовым соединением 8. Лопатки 3 установлены с зазором посадки движения во втулках 9 жестко закрепленных в верхнем 1 и нижнем 2 кольцах. Зубчатое колесо 4 установлено на опорах 10, жестко закрепленных, например, с помощью винтов 11 на верхнем кольце 1, и соединено с приводом в виде сервомотора 12, установленного также на верхнем кольце 1. Цапфа б в верхней части имеет резьбу, на которую навинчена гайка 13 и стопорная шайба 14. На зубчатом колесе 3 может быть закреплена, например, с помощью болта, стрелка-указатель 15, а на верхнем кольце 1 - установлена неподвижная шкала 16 углов поворота лопаток, контактирующая со стрелкой-указателем 15.
тие направляющего аппарата (расстояние в свету между лопатками ), освобождают поворотные лопатки от фиксатора положения путем поворота гайки 13 и расстопорения шайбы 14. Затем с помощью сервомотора 12 поворачивают зубчатое колесо 4 для открытия или закрытия направляющего аппарата, то есть по- либо против часовой стрелки, в зависимости от типа вращения гидромашины. Одновременно с поворотом зубчатого колеса 4 синхронно на одинаковые углы поворачиваются находящиеся с ним в зацеплении зубчатые сектора 5. Вращение зубчатого колеса 4 производят до установки стрелки-указателя 15 против заданного значения угла по шкале 16. При перемещении зубчатых секторов 5 происходит поворот жестко связанных жестко связанных с ними через цапфы б и болтовое соединение 8 лопаток 3 направляющего аппарата на заданный по шкале 16 угол. После чего, положение лопаток 3 фиксируют поворотом гайки 13 до стопорения их шайбой 14.
Таким образом, предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом позволяет упростить конструкцию направляющего аппарата гидромашины, повысить надежность в работе и одновременно уменьшить его габариты за счет уменьшения количества кинематических элементов и их размеров в механизме поворота лопаток.
Предлагаемая полезная модель за счет уменьшения габаритов по сравнению с известными направляющими аппаратами позволяет применять ее в конструкциях и малых гидромашин, например, в сельском хозяйстве и ирригационных сооружениях.
- 4