Колесо поворотно-лопастной дисковой гидротурбины
Полезная модель относится к энергомашиностроению, в частности к гидротурбинам. Колесо гидротурбины отличается простотой конструкции и обладает высоким КПД. Это достигается тем, что колесо поворотно-лопастной дисковой гидротурбины, содержащее диски установленные на вале в вырезах которых с возможностью поворота расположены лопасти, причем диаметрально противоположно расположенные относительно вала лопасти жестко связаны между собой и повернуты относительно друг друга на девяносто градусов, ограничение поворота лопастей обеспечивается вхождением одной из пары лопасти в нишу образованную вырезом в диске и междисковым сектором, исключает сопротивление скоростного потока встречного течения воды.
Полезная модель относится к энергомашиностроению, в частности к гидротурбинам.
Известно рабочее колесо поворотно-лопастной гидротурбины (Пат. RU 2336432), содержащее корпус с выполненными в нем окнами, в которых посредством подшипников скольжения установлены лопасти, состоящие из пера лопасти и цапфы, и механизм поворота лопастей, рычаги которого установлены на цапфах и выполнены в виде кольцевых деталей с отходящими от них проушинами.
Недостатком известного рабочего колеса гидротурбины является сложность конструкции.
Известно устройство для вращения генератора, используя воду (Пат. WO 2006/047739 А2), содержащее диски расположенные вдоль оси вращения с шарнирными лопастями, которые расположены на поверхности дисков с упорами. Диски располагаются параллельно друг другу на одной оси.
Недостатком известного устройство для вращения генератора является относительно низкий КПД, вследствие того, что в плоскости диска располагаются шарнирные лопасти и упоры, которые снижают момент вращения передаваемый на генератор из-за встречного скоростного потока течения воды.
Известно рабочее колесо поворотно-лопастной гидротурбины (Пат. RU 2248462) содержащее с возможностью ограниченного поворота расположенные диаметрально противоположно относительно вала, повернутые относительно друг друга на девяносто градусов и жестко связанные между собой осью пару лопастей.
Недостатком известного рабочего колеса является относительно низкий КПД, вследствие того, что в плоскости лопастей может быть расположена лишь пара лопастей.
Технический результат изобретения - повышение КПД гидротурбины.
Указанный технический результат достигается тем, что колесо поворотно-лопастной дисковой гидротурбины, содержащее диски в вырезах которых расположены с возможностью ограниченного поворота диаметрально противоположно относительно вала, повернутые относительно друг друга на девяносто градусов и жестко связанные между собой осью пара лопастей, отличающееся тем, что с обеих сторон рабочего колеса в диске расположены в одной плоскости несколько пар лопастей с перекрещивающимися осями выполненными изогнутыми в зоне их перекрестья, а лопасти располагающиеся в нишах образованными прорезями в дисках и междисковым сектором, исключает сопротивление скоростного потока встречного течения воды.
Сущность изобретения поясняется рисунками, где:
на фиг.1 изображена гидротурбина, вид сбоку;
на фиг.2 - лопасти;
на фиг.3 - гидротурбина, вид спереди;
на фиг.4 - вариант исполнения гидротурбины с несоосно расположенным электрогенератором, связанным с валом, например посредством зубчато-ременной передачи;
на фиг.5 - вертикально установленная гидротурбина;
на фиг.6 - общий вид поворотно-лопастной дисковой гидротурбины;
на фиг.7 - расположение лопастей в нишах диска;
на фиг.8 - расположение лопастей в рабочем состоянии;
на фиг.9 - колесо поворотно-лопастной дисковой гидротурбины.
Колесо поворотно-лопастной гидротурбины выполнено в виде двух дисков 1 и междисковым сектором 2 установленненных на вале 3 корпуса 4. Диск 1 содержит вырезы 5, в которых с возможностью поворота расположены лопасти 6, причем диаметрально противоположно расположенные лопасти жестко связаны между собой изогнутой в центре осью 7 и повернуты относительно друг друга на девяносто градусов. Вал 3 кинематически связан с электрогенератором 9. Причем на вале 3 может быть установлено несколько рабочих колес.
Колесо поворотно-лопастной дисковой гидротурбины работает следующим образом.
Под действием потока воды в одной части диска 1 лопасти 6 разворачиваются перпендикулярно потоку воды, обеспечивая крутящий момент на вале 3, при этом диаметрально противоположно расположенные лопасти 6 разворачиваются в плоскость диска 1, располагаясь в вырезах 5 и обеспечивая минимальное сопротивление потоку воды.
Центральная изогнутая часть осей 7 не препятствует относительному повороту разных пар лопастей 6.
Колесо поворотно-лопастной дисковой гидротурбины обладая простой конструкцией обеспечивает относительно высокий КПД гидротурбины.
Колесо поворотно-лопастной дисковой гидротурбины, содержащее диски, в вырезах которых расположена с возможностью ограниченного поворота диаметрально противоположно относительно вала повернутые относительно друг друга на 90º и жестко связанные между собой осью пара лопастей, отличающееся тем, что с обеих сторон рабочего колеса в диске расположены в одной плоскости несколько пар лопастей с перекрещивающимися осями, выполненными изогнутыми в зоне их перекрестья, а лопасти, располагающиеся в нишах, образованными прорезями в дисках и междисковым сектором исключают сопротивление скоростного потока встречного течения воды.
