УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ МОЩНОСТИ С ВАЛА СВОБОДНОЙ ТУРБИНЫ НА ВАЛ ГИДРОМОТОРА

Предлагаемое техническое решение относится к узлам приводов газотурбинных двигателей и может быть использовано для передачи мощности между газотурбинной установкой и потребителем мощности.
Известен способ передачи мощности с вала свободной турбины на вал электрогенератора и газотурбинная энергоустановка (RU, 2138664, F02C 7/36), в котором съем мощности осуществляется через переходную муфту.
Недостатком такой конструкции является неоправданно большое увеличение нагрузок на шлицевые соединения и уплотнительные кольца при вращении роторов газотурбинного двигателя, что требует чрезмерного усиления конструкции и соответствующих затрат.
Чтобы турбина и компрессор имели меньшие массогабаритные характеристики и изготовление их было дешевле, их компонуют в один общий одновальный агрегат, называемый обычно турбокомпрессором.
Турбина обеспечивает вращение компрессора, а посредством вспомогательного привода - привод вращающихся механизмов. Данный тип привода наиболее эффективен при осуществлении таких производственных процессов, где необходимо поддержание постоянной частоты вращения (www.nglib.ru.
<<Цанев С.В. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций <<Глоссарий, буква "В").
Особенностью одновальных газотурбинных устройств является механическая связь компрессора, турбины и потребителя на одном валу.
При всей своей кажущейся простоте турбокомпрессор является очень сложным агрегатом.
Высокая частота вращения, большие динамические и температурные нагрузки обуславливают очень точное изготовление деталей турбокомпрессора, применение специальных материалов и технологий.
Известен турбокомпрессор, состоящий из ротора - вала с колесами турбины и компрессора, подшипников, уплотнений ротора и корпусных деталей.
Корпус турбокомпрессора имеет каналы подвода и слива масла, которое подается под давлением от маслосистемы двигателя.
(http//www.polarcom.ru/~vvtsv/s_doc19.htm).
Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности устройства передачи мощности с вала свободной турбины на вал гидромотора.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве передачи мощности с вала свободной турбины на вал гидромотора, состоящем из компрессора и турбины, соединенных общим валом, корпуса с входными и выходным отверстиями для масла (гидроносителя), центральная часть вала выполнена с двухсторонней (левосторонней и правосторонней) резьбой и заключена в кожух с расположенными по краям отверстиями для забора масла и отверстием для подачи масла на внешний гидромотор.
Таким образом, устройство представляет собой гидрокомпрессор и гидроредуктор (роль которого выполняет двухсторонняя резьба) одновременно. Это отличие дает возможность при больших оборотах (более 20000 об/мин) создать оптимальную скорость движения масла за счет шага резьбы.
Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами:
Фиг.1 - Схема конструкции устройства передачи мощности с вала свободной турбины на вал гидромотора.
Устройство передачи мощности с вала свободной турбины на вал гидромотора содержит компрессор (1), турбину (2), вал турбокомпрессора (3), центральная часть которого выполнена с двухсторонней резьбой (4) (выполняет роль редуктора и масляного насоса), и заключена в кожух (5), заполненный маслом. Кожух (5) имеет расположенные по краям отверстия (6) для забора масла и отверстие (7) в центре верхней части кожуха для подачи масла на внешний гидромотор (на чертеже не обозначен).
Работает устройство следующим образом:
При вращении вала относительно кожуха происходит забор масла через предусмотренные для этого отверстия. Поступившее в кожух масло попадает на двухстороннюю резьбу вала турбокомпрессора. Подхваченное перемещением резьбы масло продвигается к центру кожуха, сжимается и выдавливается через центральное отверстие к гидромотору (т.е. отбор мощности осуществляется с середины устройства).
Таким образом, происходит увеличение давления масла, а скорость движения масла соответствует формуле:
V=n×δ,
где n - количество оборотов вала, об./мин.,
δ - шаг резьбы, м.
Реализация полезной модели дает возможность при больших оборотах создать оптимальную скорость движения масла за счет шага двусторонней резьбы вала турбокомпрессора.
Такая конструкция обеспечивает надежность устройства за счет исключения трущихся частей, отсутствия подшипников и каких-либо насадок.