Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1921
.pdf
одному на каждую торцевую стенку вагона, причем буферы должны быть такими, чтобы можно было работать
с вагонами различной длины. Буфер, или каждый буфер, может представлять собой составной продольный
элемент, облицованный деревом и веревкой и шарнирно поддерживаемый на своих концах, с помощью
торцевых пластин и звеньев, к верхней части несущей балки и обычно удерживаемый на расстоянии от этой
балки двумя пружинными устройствами. Каждое из таких устройств может включать в себя два стержня,
изогнутых навстречу друг другу и соединенных вместе на одном конце (далее именуемом задним концевым
участком), а на другом конце, или переднем, расположенных параллельно друг другу и жестко удерживаемых
на расстоянии друг от друга поперечным элементом.
Задние концевые части соединены штифтом с продольным элементом или буфером, а передние концевые
части имеют пазы и установлены таким образом, чтобы скользить по поперечному шарнирному штифту с
буртиком, установленному для вращения в несущей балке, через которую соединенные стержни могут
скользить в поперечном направлении против действия пружины. Эта пружина может представлять собой
витую пружину, прижимающуюся одним концом к поперечному элементу, а другим концом к регулируемой
шайбе или кольцу и гайке, закрепленным на резьбовом стержне, который проходит через поворотный штифт и
регулируемо крепится к нему, а также проходит через поперечный элемент и имеет в нем подшипник. Буфер
обычно удерживается в наклонном положении относительно несущей балки пружинами, которые позволяют
перемещать его в сторону балки при соприкосновении с торцами открытого вагона, чтобы обеспечить
равномерное давление на торцы такого вагона. Люлька в подъемнике для опрокидывания вагонов,
сконструированная, как описано выше, может удобно подниматься, наклоняться и опускаться с помощью
подъемных и опускающих тросов, которые закреплены одним концом к верхним частям стоек, проходят вниз и
вокруг направляющих шкивов в нижней части люльки, а затем вверх к подъемным и опускающим барабанам,
установленным на верхней части надстройки подъемника рядом с вершиной башен, в которых расположены
основные балансировочные и поддерживающие грузы.
Основные балансировочные грузы для барабанов могут поддерживаться направляющими шкивами,
подвешенными на канатах, которые проходят под ними и соединены одним концом с барабанами, а другим
концом закреплены на верхней части башен. Боковые, направленные вверх опорные элементы люльки и
прилегающие к ним стойки, между которыми они взаимодействуют, могут быть снабжены
взаимодействующими поворотными соединениями и направляющими и управляющими средствами,
подобными описанным в описании другой заявки на патент, поданной мной под номером 19613, датированной
той же датой, так что взаимодействующие поворотные элементы могут постепенно приводиться в
согласованное зацепление друг с другом, практически без ударов, когда люлька поднимается в наклонное
положение. Детали конструкции опрокидывающего подъемника для вагонов, описанного выше, могут быть
различными способами модифицированы без ущерба для объема изобретения. Следует также понимать, что,
хотя и упоминались конкретно конструкции вертикального типа, при необходимости, если позволяют или
требуют такие изменения обстоятельства, могут быть использованы средства, при которых люлька и грузы,
или и то, и другое, перемещаются по наклонным траекториям.
Важным преимуществом настоящего изобретения является то, что по сравнению с известными конструкциями
не только требуется меньший общий балансировочный вес для заданных условий, но и максимальная
мощность, необходимая для работы установки, не так велика, так что, например, можно использовать
двигатель меньшей мощности. Это станет очевидным, если указать, что благодаря описанной конструкции, в
соответствии с которой поддерживающие балки грузы и основные балансировочные грузы в определенные
моменты действуют совместно как единая нагрузка, а в другие — независимо как отдельные нагрузки, подъем
и перемещение загруженного вагона максимально облегчаются до тех пор, пока детали не займут положения,
в которых такая степень противовеса больше не требуется, что позволяет использовать часть
балансировочного груза для управления другими независимо перемещающимися частями. И наоборот,
возвращение этих независимо перемещающихся частей в нормальное положение уменьшает объем работы,
которую необходимо сначала выполнить против балансировочных грузов при возвращении люльки и вагона в
нормальное положение, поскольку основные балансировочные и поддерживающие грузы действуют в полную
силу только тогда, когда части только приближаются к положению, из которого происходит опускание, и во
время самого опускания.
Опрокидывание железнодорожных вагонов. Усовершенствования в отношении подъемных устройств и
механизмов или относящиеся к ним. 22, Глостер-Террас, Гайд-парк, графство Лондон, британский подданный,
настоящим заявляет о характере данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно
описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к типу устройства для
опрокидывания железнодорожных вагонов, которое включает в себя вращающуюся платформу или люльку
(далее именуемую люлькой), на которую или в которую может перемещаться железнодорожный вагон,
подлежащий опрокидыванию и разгрузке, и надстройку, в которой люлька с вагоном может быть сначала
поднята на уровень выше уровня обычного постоянного пути с помощью подъемной машины и барабанов, а
также подъемных и опускающих канатов (далее для краткости именуемых подъемными канатами), а затем
повернута или опрокинута указанными канатами для выгрузки содержимого вагона на таком более высоком
уровне, при этом вагон удерживается в положении в или на люльке во время операции опрокидывания и
разгрузки с помощью удерживающих или поддерживающих средств, включающих поворотную
поддерживающую балку, соединенную с помощью канатов, цепей или тому подобного, проходящих через
соответствующие шкивы для поддержания или уравновешивания грузов или эквивалентных средств, при этом
намоточные барабаны также соединены канатами с уравновешивающими грузами, частично
предназначенными для противовеса весу транспортного средства и вагона, и тем самым уменьшают
мощность, необходимую для работы намоточных барабанов.
Оборудование такого типа обычно называют опрокидывающим подъемником для повозок. Целью данного
изобретения является создание подъемника для опрокидывания вагонов указанного типа, который можно
использовать для подъема и опрокидывания вагонов различной высоты и длины, как с закрытым, так и с
открытым верхом. Вагоны первого типа разгружаются через одно или несколько обычно закрытых отверстий в
одной или другой из своих сторон, а вагоны второго типа — через верхнюю часть одной или другой из своих
сторон. В первом случае вагон не требует столь сильного наклона под углом, как вагоны второго типа. Для
достижения цели изобретения поворотная опорная балка и соединенные с ней балансировочные или
уравновешивающие грузы (далее именуемые балансировочными грузами) установлены таким образом, что
примерно в момент подъема люльки с вагоном на ней в положение опрокидывания и начала наклона вокруг
горизонтального центра или точки опоры для опрокидывания вагона, опорная балка начинает подниматься и
приближаться к вагону, но в случае закрытого вагона не будет повернут в достаточно высокое положение,
чтобы соприкоснуться с таким вагоном, когда он примет требуемое угловое положение, которое не будет
превышать примерно 45°, для выгрузки его содержимого, но соприкоснется с открытым вагоном, независимо
от того, низкий он или высокий, до того, как вагон станет неустойчивым в люльке, и будет оставаться в
контакте с ним во время операции опрокидывания.
Для этой цели поворотная опорная балка обычно может поддерживаться в нерабочем положении на
неподвижном упоре на подъемной конструкции, это может осуществляться регулируемым способом, а
поддерживающие тросы или цепи — или комбинированные тросы и цепи (далее именуемые
поддерживающими тросами), — соединенные с такой балкой, и поддерживающие грузы для ее использования
обычно не соединены друг с другом, причем поддерживающие грузы обычно поддерживаются от подъемных и
опускающих барабанов, используемых для подъема, наклона и опускания люльки с помощью тросов, таким
образом, что они не войдут в эффективное соединение с поддерживающими тросами для подъема опорной
балки до тех пор, пока люлька не будет поднята примерно до положения, в котором она начинает
наклоняться, так что опорная балка не достигнет закрытого вагона, когда он примет требуемое угловое
положение для выгрузки своего содержимого, но будет поднята достаточно высоко, чтобы в нужный момент
упереться в верхнюю часть открытого вагона, независимо от того, является ли такой вагон низким. один или
высокий.
Подъемные устройства для опрокидывания вагонов, воплощающие данное изобретение, могут быть
сконструированы различными способами. На прилагаемом иллюстративном чертеже, фиг. 1, показан вид
сбоку одной из конструкций подъемника для опрокидывания вагонов в соответствии с изобретением. На
рисунках 2, 3, 4 и 5 представлены аналогичные изображения, что и на рисунке 1, но показаны его части в
разных положениях во время работы такого аппарата и с вагонами разной высоты. На рис. 6 показан вид с
торца, а на рис. 7 — частично вид сбоку и частично вертикальное сечение верхней части одного из
балансировочных грузов с пружинными упорами. На рисунках 8 и 9 показаны, соответственно, боковой вид и
план одной из несущих нагрузок. На фиг. 10 и 11 показаны, соответственно, в боковой проекции и плане, одна
из поперечных балок, используемых с несущими грузами. На рис. 12 и 13 показаны соответственно
фронтальный вид и план одной половины опорной конструкции. на линиях XIV и XV рисунка 12. На рис. 16
показан вид сзади одной половины несущей балки с установленным на ней пружинным буфером. На фиг. 17 и
18 показаны соответственно в проекции и плане один из пружинных буферов, на фиг. 19 — тот же самый в
торцевой проекции, а на фиг. 20 — в разрезе по линии XX-XX на фиг. 17.
На фиг. 21 и 22 показаны, соответственно, в боковой проекции и плане, одно из двух пружинных устройств,
используемых с буфером. В примере на фиг. 1–5 включительно, a — это поддерживающая балка,
поддерживаемая рычагами b, установленными таким образом, чтобы вращаться вокруг той же
горизонтальной оси c, вокруг которой наклоняется люлька d для опрокидывания вагона e на ней, и которая
расположена в подходящей точке на высоте надстройки / подъемника, например, над парой стоек f, между
которыми люлька поднимается и опускается, причем указанная балка обычно поддерживается в опущенном и
нерабочем положении стационарными упорами 9, которые могут быть установлены на верхней части бункера,
в который вагоны должны выгружать свое содержимое. h — это поддерживающие тросы, соединенные одним
концом с поддерживающей балкой a, откуда они прокладываются вверх и через соответствующим образом
расположенные вертикальные направляющие шкивы i, затем горизонтально и вокруг горизонтальных
направляющих шкивов j и через вертикальные направляющие шкивы k, от которых они вертикально свисают
внутри вертикальных башен m, в которых также подвешены основные балансировочные грузы n, обычно
соединенные с подъемными и опускающими барабанами o, используемыми для подъема, опрокидывания
подъемных канатов р. Расположение несущей балки a и связанных с ней соединений таково, что под
действием одной лишь силы тяжести балка всегда будет наклоняться в одну и ту же сторону от своей оси
вращения c. Нижние концы вертикальных участков каждой пары поддерживающих канатов снабжены упорами
или опорами, которые регулируются по высоте и обычно имеют вертикальное крепление. Грузы t, связанные с
каждой парой поддерживающих канатов 71, расположены таким образом, чтобы окружать вертикальные
участки таких канатов, и поддерживаются концами пары поперечных балок u, обычно поддерживаемых
сопутствующим основным балансировочным грузом n, так что при опускании и подъеме этого груза
поперечные балки и поддерживающие грузы будут опускаться и подниматься вместе с ним. Когда люлька
находится в нижнем и нормальном положении, основные балансировочные грузы n, которых обычно бывает
два, будут находиться в своих наивысших положениях (рис.
1)
. Поперечные балки, которых обычно бывает две на каждый основной балансировочный груз, несут два
поддерживающих груза, которые также будут находиться в своих самых высоких положениях. Конструкция,
состоящая из двух или более частей, способных быть отдельно зафиксированными известным способом, для
изменения натяжения канатов балансировочного груза по мере необходимости. Конструкция такова, что
поддерживающие грузы будут удерживаться основными балансировочными грузами n с помощью стержней u,
свободных от упоров s на поддерживающих грузах. Вследствие подъема люльки d, грузы опускаются до
заданной высоты, после чего поддерживающие грузы соприкасаются с упорами на поддерживающих тросах
(рис. 2) и при дальнейшем опускании основных балансировочных грузов поднимают поддерживающую балку a
в направлении вагона e на люльке. Высота упоров рассчитана таким образом, что в случае крытого вагона,
который, как указано, нужно наклонить лишь на угол около 45° для разгрузки содержимого, поддерживающие
грузы t будут приводить в действие, поднимая поддерживающую балку a при наклоне люльки и вагона, но не
до такой степени, чтобы она упиралась в вагон в указанном угловом положении разгрузки (рис. 2), чтобы не
повредить верхнюю часть вагона и не препятствовать выгрузке материала из него.
В случае вагона с открытым верхом (рис. 1), который необходимо наклонить на значительно большую
величину для разгрузки содержимого, например, на угол 140°, опорная балка a сначала поднимается на
достаточную величину (рис. 3 или 4), чтобы она упиралась в верхнюю часть торцевых стенок вагона в точках
между боковыми стенками и надежно удерживала вагон, после чего она опускается вместе с вагоном (рис. 5)
по мере его наклона в окончательное положение для разгрузки, преодолевая действие поддерживающих
грузов t, которые затем поднимаются с все еще опускающихся основных балансировочных грузов n под
действием упоров s на поддерживающих тросах h до завершения разгрузки вагона (рис. 5). В первом случае
(рис. 2) удерживающие грузы t будут, когда подъемный и опускающий барабаны o будут поменяны местами,
чтобы обеспечить работу люльки. в вертикальном положении, поднимаясь вверх под действием основных
балансировочных грузов n и поддерживающей балки a, он сможет вернуться под действием силы тяжести в
свое опущенное и нормальное положение (рис.).
1). Во втором случае (рис. 3, 4 и 5) после разгрузки вагона удерживающий вес t, действующий через
удерживающие тросы h, продолжать удерживать пустой вагон e на люльке d во время обратного наклона
последнего, когда движение подъемных и опускающих барабанов o меняется на противоположное, и будет
способствовать такому обратному наклону до тех пор, пока основные балансировочные грузы n при подъеме
не встретятся с поперечными балками u, несущими поддерживающие грузы t. Это происходит после того, как
повозка снова стабилизируется в люльке, к тому времени повозка и люлька уже займут положение, из
которого они могут вернуться в свое нормальное вертикальное положение под действием силы тяжести.
Затем поддерживающие грузы будут подняты вверх основными балансирными грузами, и поддерживающая
балка под действием силы тяжести вернется в свое нормальное нижнее положение (рис. 1). «Основные
балансировочные грузы могут быть снабжены на своих верхних концах, как показано на рис. 6, пружинными
упорами или буферами, включающими штифты r и пружины w*, которые взаимодействуют с поперечными
стержнями и поддерживают их при соединении этих частей».
«Упоры на несущих тросах также могут быть снабжены пружинными упорами или буферами для
взаимодействия и поддержки несущих грузов при соединении этих частей». Каждый удерживающий груз t
может, как показано на рис. 8 и 9, состоять из ряда зажатых металлических пластин; верхняя пластина имеет
сквозное отверстие для одного из поддерживающих тросов h. с одним из концов двух поперечных стержней u
(рис. 10 и 11), на которых обычно подвешивается пара поддерживающих грузов. Опорная балка a, как
показано на фиг. 12–15 включительно, может представлять собой сборную металлическую ажурную
конструкцию, поддерживаемую на своих концах сборными рычагами b, шарнирно соединенными с верхними
концами упомянутых выше стоек. На верхней стороне балки расположены две пары петель a, с помощью
которых балка может быть соединена с несущими тросами h посредством коротких цепей. (Рис. 1–5). Для того
чтобы несущая балка А могла эффективно опираться на торцевые стенки открытого вагона и в той или иной
степени поглощать удары, такую балку целесообразно снабдить пружинным буфером или, предпочтительно,
двумя пружинными буферами, по одному на каждую торцевую стенку вагона, причем буферы должны быть
такими, чтобы можно было работать с вагонами различной длины.
Буфер, или каждый буфер, может, как показано на рис. 16–20 включительно, представлять собой составной
продольный элемент w, облицованный союзник, поддерживаемый на своих концах, посредством конца
верхней частью несущей балки a, которая обычно удерживается на расстоянии от этой балки двумя
пружинными механизмами. Каждое из таких устройств может включать, как показано на фиг. 21 и 22, два
стержня 1, изогнутых навстречу друг другу и соединенных вместе на одном конце (далее именуемом задним
концевым участком) заклепками 2, а на другом конце, или переднем, расположенном параллельно друг другу
и жестко удерживаемом на расстоянии друг от друга поперечным элементом 3. Задние торцевые части двух
стержней 1 имеют отверстие 1a, через которое устройство может быть соединено штифтом 4 с продольным
элементом или буфером w, а передние торцевые части двух стержней имеют прорезь 1b и установлены таким
образом, чтобы скользить по поперечному шарнирному штифту 5 с буртиком, установленному для вращения в
опорной балке a, через которую соединенные стержни могут скользить в торце против действия пружины 6.
Эта пружина может представлять собой витую пружину, опирающуюся одним концом на поперечный элемент
3, а другим концом на регулируемую шайбу или кольцо 7 и гайку 8, закрепленные на резьбовом стержне 9,
который проходит через поворотный штифт 5 и регулируемо закреплен на нем, а также проходит через
поперечный элемент 3 и имеет в нем выступ.
Буфер обычно удерживается в наклонном положении относительно несущей балки (рис. 1, 2 и 3) пружинами G
двух пружинных* устройств, связанных с ним, которые позволяют перемещать его в сторону балки a при
контакте с торцами вагона с открытым верхом (рис. 4 и 5), чтобы обеспечить равномерное прилегание к
торцам такого вагона. Люлька в подъемнике для опрокидывания вагонов, сконструированная, как описано
выше, может удобно подниматься, наклоняться и опускаться с помощью подъемных и опускающих тросов r,
которые, как показано на фиг. 1–5 включительно, закреплены одним концом в точке r к верхним частям стоек f,
проходят вниз и вокруг направляющих шкивов 10 на дне люльки d, а затем вверх к подъемным и опускающим
барабанам o, установленным на верхней части надстройки f подъемника рядом с верхней частью башен m, в
которых расположены основные балансировочные грузы n и поддерживающие грузы t. Основные
балансировочные грузы n для барабанов могут поддерживаться направляющими шкивами 11, подвешенными
на канатах 12, которые проходят под ними и соединены одним концом с барабанами, а другим концом
закреплены в точке 12a к верхней части башен.
Боковая, направленная вверх суп- Соседние стандарты, между которыми они работают, могут быть снабжены
взаимодействующими поворотными соединениями и направляющими и управляющими средствами,
подобными описанным в описании другой заявки на патент, поданной мной под номером 19613 от той же
даты, так что Они постепенно, практически без каких-либо потрясений, вовлекаются в совместное
взаимодействие друг с другом, когда колыбель поднимается в наклонное положение. Детали конструкции
подъемника для опрокидывания вагонов, подобного описанному выше, могут быть по-разному изменены без
ущерба для объема изобретения. Следует также понимать, что, хотя и упоминались конкретно конструкции
вертикального типа, при наличии соответствующих условий или необходимости могут быть использованы
средства, позволяющие перемещать люльку и грузы, или их отдельные элементы, по наклонным
траекториям. Важным преимуществом настоящего изобретения по сравнению с известными решениями
является то, что не только требуется меньший общий балансировочный вес, чем прежде, при заданных
условиях, но и максимальная мощность, необходимая для работы установки, не так велика, так что,
например, можно использовать двигатель меньшей мощности.
Это станет очевидным, если указать, что благодаря описанным конструкциям, в соответствии с которыми
поддерживающие балки грузы t и основные балансировочные грузы n в определенные моменты времени
действуют совместно как единая нагрузка, а в другие — независимо как отдельные нагрузки, подъем и
перемещение загруженного вагона максимально облегчается до тех пор, пока детали не займут положения, в
которых такая степень противовеса больше не требуется, что позволяет а именно, речь идет о
поддерживающих грузах, которые будут использоваться для контроля других независимых факторов. балка
крепления a, люлька d и вагон e. Напротив, возвращение этих независимо перемещающихся частей в
нормальное положение (рис. 4, 3, 2, 1) уменьшает объем работы, которую необходимо сначала выполнить
против балансировочных грузов при возвращении люльки и вагона в нормальное положение, при этом
основные балансировочные грузы n и поддерживающие грузы t действуют в полную силу только тогда, когда
части только приближаются к положению, из которого происходит опускание, и во время самого опускания.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_205559.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=205559&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB205559A
[]
Усовершенствования в области упругожидкостных турбин и связанные с ними разработки. Мы,
достопочтенный сэр Чарльз Компания Heaton Works, Ньюкасл-он-Тайн, графство Нортумберленд, — оба
подданные короля Великобритании и Ирландии, — настоящим заявляет, что сущность данного изобретения
заключается в следующем: данное изобретение относится к турбинам с упругой жидкостью, в которых
рабочая жидкость последовательно проходит через ряды лопаток, прикрепленных соответственно к статору и
ротору. В турбинах с упругой жидкостью указанного класса необходимо принять специальные меры для
предотвращения чрезмерной утечки рабочей жидкости через зазоры между соответствующими частями
статора и ротора вместо прохождения через лопатки. Распространенный способ герметизации этих зазоров
заключается в прикреплении к концам лопаток ротора и статора кожуха с выступающим краем, сужающимся
до тонкой режущей кромки, так что он может безопасно соприкасаться с противоположной поверхностью
статора или ротора.
В таких случаях обычно ротор располагают относительно статора в удобной точке таким образом, чтобы
защитные кожухи с острыми краями оставались в правильном положении относительно противоположных
поверхностей. Однако при этом желательно предусмотреть возможность периодической небольшой
корректировки положения неподвижных и подвижных лопаток относительно друг друга, например, для
компенсации дифференциального расширения статора и ротора турбины в зависимости от температуры. Еще
одна причина, по которой может быть целесообразно предусмотреть регулировку относительного положения
ротора и статора, возникает в тех турбинах на упругой жидкости, которые подвергаются воздействию тяги,
стремящейся переместить ротор относительно статора в осевом направлении. Напряжения, возникающие в
результате этого толчка, могут вызвать пружинение или сжатие в материале статора такого характера, что
между соответствующими точками статора и ротора возникает разница в растяжении, приблизительно
пропорциональная нагрузке на турбину.
Это дифференциальное расширение, если его не компенсировать, приведет либо к чрезмерной потере
эффективности из-за утечки пара через зазоры между лопатками, когда условия нагрузки приводят к
увеличению этих зазоров, либо к механическому повреждению лопаток, когда условия нагрузки приводят к
уменьшению зазоров. До настоящего времени эта регулировка производилась вручную по мере
необходимости и, следовательно, зависела от личной внимательности машиниста машинного отделения.
Основная цель настоящего изобретения — устранить необходимость в такой ручной регулировке. В наших
предыдущих патентах № 15060/05, 9690/08 и 2221/09 мы уже предлагали способы контроля расширения
частей турбин, подверженных колебаниям температуры. Настоящее изобретение представляет собой
дальнейшее развитие того же принципа. Изобретение заключается в предоставлении средств, позволяющих
автоматически изменять относительное положение ротора и статора турбины на упругой жидкости.
Изобретение также заключается в предоставлении средств, описанных в предыдущем абзаце, которые при
изменении температуры посредством соответствующего механизма будут контролировать положение
упорного блока. Изобретение также включает в себя описанные выше средства, взаимодействующие со
средствами, которые автоматически регулируются нагрузкой на турбину и соответствующим образом
позиционируют упорный подшипник для указанной нагрузки. Изобретение также заключается в способе,
описанном выше, в котором основной управляющий элемент нагревается косвенно от второго элемента,
нагреваемого теплоносителем. Изобретение также состоит в том, что Кроме того, из-за массы ротора и
статора проходит значительное время, прежде чем они достигнут рабочей температуры. Поэтому
желательно, чтобы прошел определенный промежуток времени, прежде чем компенсатор начнет в полной
мере реагировать на изменение температуры рабочего пара или другой рабочей среды. В частности,
желательно значительно увеличить зазоры между лопатками турбины при ее остановке и охлаждении, а
также поддерживать эти увеличенные зазоры в течение разумного времени после повторного запуска
турбины и до тех пор, пока статор и ротор не достигнут нормальной рабочей температуры.
В отношении этих объектов, еще одна часть изобретения состоит в средствах, позволяющих автоматически
получать такую задержку или временной лаг. Изобретение также заключается в применении автоматического
регулирования температуры, указанного в предыдущих параграфах, к средствам, позволяющим получать
соответствующую задержку или временной лаг. Изобретение также заключается в предоставлении средств,
позволяющих произвольно изменять степень автоматически получаемой временной задержки. Согласно
существующей практике, ротор турбины обычно фиксируется в любом требуемом положении относительно
статора с помощью кольца на роторе, которое проходит между двумя противоположными комплектами
упорных пластин, расположенных в корпусе статора и защищенных от вращения любым подходящим
способом. Осевое расстояние между поверхностями этих двух комплектов упорных подушек лишь на очень
небольшую величину превышает ширину роторного кольца, чего достаточно лишь для обеспечения смазки.
Таким образом определяется осевое положение ротора, которое можно изменять по желанию, если
предусмотрена шестерня, позволяющая регулировать положение корпуса.
Станет ясно, что такое устройство осуществимо в случаях, когда на ротор действует определенная тяга в
осевом направлении, а также в условиях, когда такой тяги нет. В первом случае реакция между упорными
подушками с одной или другой стороны уравновешивает осевую нагрузку, а корпус образует упорный
подшипник, термин, который может быть удобно применен к нему независимо от того, предназначен ли он для
уравновешивания осевой нагрузки или нет. Для обеспечения осевой регулировки ротора обычно к упорному
подшипнику прикрепляют механизм, позволяющий, путем вращения маховика или рычага вне статора,
перемещать упорный подшипник в любом направлении на определенную величину. При реализации
изобретения в одном из его вариантов кожух вокруг лопастей находится в непосредственном контакте с
противоположными поверхностями у основания соседнего ряда лопастей. Ротор снабжен кольцом, которое
проходит между двумя упорными поверхностями, удерживаемыми в подвижном корпусе.
Таким образом, зазоры между кожухом и противоположной его поверхностью определяются для любой
нагрузки положением корпуса относительно цилиндра турбины. Предусмотрены два полых стержня, которые
нагреваются изнутри паром, отбираемым из соответствующей ступени турбины. После прохождения через эти
стержни пар может быть возвращен в нижнюю ступень турбины или отведен в канализацию. Тепло
передается путем теплопроводности от указанных полых стержней, которые закреплены на стержнях, далее
именуемых основными управляющими стержнями. Один конец основных тяг управления закреплен на
цилиндре турбины, другой прикреплен к соединительной планке, в которой расположены наружные концы тяг,
внутренние концы которых съемно крепятся к корпусу упорного механизма. Тяги могут вращаться любым
удобным способом, например, с помощью червячного колеса, для обеспечения первоначальной регулировки
упорного подшипника. Любое повышение температуры пара вызовет соответствующее повышение
температуры вышеупомянутых полых стержней, а также основных управляющих стержней, но последние не
достигнут полной температуры до тех пор, пока не пройдет достаточно времени для осуществления
дермального обмена через вышеупомянутые зажимы.
В результате расширения основных регулирующих тяг, посредством соединительной штанги и тяг, корпус
упорного механизма будет перемещаться. И наоборот, падение температуры пара вызовет соответствующее
падение температуры главных регулирующих стержней и, следовательно, приведет к перемещению корпуса
упорного механизма в обратном направлении. Таким образом, полые стержни, получающие пар из
соответствующей ступени турбины, постоянно поддерживаются при той же температуре, что и на этой
ступени. В качестве альтернативы может оказаться целесообразным частичное охлаждение соединительной
трубы, чтобы пар терял перегрев и поддерживал температуру полого стержня на уровне, соответствующем
насыщению при давлении соответствующей ступени. Для регулирования количества подаваемого пара на
соединительной трубе или на сливном отводе полого стержня могут быть предусмотрены клапаны. В
альтернативном варианте регулирующие стержни могут быть выполнены в виде камер из тяжелого металла, а
пар из парового коллектора турбины подается в эти камеры через тонкорегулируемый клапан, положение
которого позволяет регулировать скорость повышения температуры; осушение этих камер контролируется
небольшими водоотводными ловушками для предотвращения чрезмерных утечек и обеспечения повышения
давления пара с заданной скоростью; осушение камер осуществляется с помощью клапанов с ручным
управлением перед запуском.
Вместо нагрева паром регулирующие стержни могут нагреваться электрическим током с помощью катушек.
Электрический нагревательный прибор электрически соединен с главным генератором таким образом, что ток
в нем пропорционален току в одной из фаз главного генератора, так что эффект нагрева пропорционален
нагрузке на машину. В цепи нагревательного устройства предусмотрен переменный резистор, позволяющий
регулировать и настраивать его вручную. В другом варианте устройства главный управляющий стержень
расположен в корпусе на корпусе машины и нагревается снаружи либо паром, как описано выше, либо
электрической спиралью. Один конец основного управляющего стержня прикреплен к корпусу, а другой конец
— к вспомогательному стержню, соединенному с рычагом, шарнирно закрепленным на машине; при этом
между вспомогательным стержнем и рычагом установлено подходящее средство регулировки, например,
дифференциальное винтовое устройство.
Нижний конец рычага крепится к тягам посредством соединительной планки. Указанный вторичный стержень,
передающий движение рычагу, будет нагреваться примерно до той же температуры, что и основной
управляющий стержень, поэтому необходимо будет изготавливать эти вторичные стержни из материалов с
подходящими коэффициентами теплового расширения. В одной из дальнейших модификаций изобретения
расширение самой машины используется вместо расширения основного управляющего стержня. Данное
устройство применимо к турбинам, в которых выпускной конец жестко закреплен на фундаменте, так что
конец, в котором размещен упорный блок, может свободно перемещаться в осевом направлении при
изменении температуры и нагрузки. Согласно данной модификации изобретения, осевое перемещение
используется для регулировки тяги путем прикрепления стержня, далее именуемого рабочим стержнем, к
некоторой удобной точке в фундаменте, например, к опорной плите, к которой турбина жестко прикреплена
болтами со стороны выхлопа, и прикрепления другого конца рабочего стержня к рычагу, который шарнирно
закреплен на свободном конце турбины.
Когда пар поступает в турбину, вызывая ее расширение, свободный конец перемещается и увлекает за собой
ось вращения указанного рычага. Поскольку нижний конец рычага соединен с рабочим штоком, рычаг будет
частично вращаться вокруг своей оси и перемещать упорный блок посредством соединительной планки и
штоков. Перемещение упорного блока будет пропорционально перемещению цилиндра, при этом
фактическое соотношение перемещений определяется осью вращения рычага. - Любая первоначальная
регулировка может быть удобно выполнена с помощью правой и левой резьбы на рабочем штоке, который
можно вращать маховиком для увеличения или уменьшения его эффективной длины. В одной из
модификаций данного варианта изобретения используется расширение части цилиндра турбины. В данном
случае рабочий стержень крепится не к опорной плите, а к цилиндру в точке, расположенной на подходящем
расстоянии от оси вращения рычага со стороны пара. Ещё один вариант регулировочного механизма — это
механизм, в котором тяги соединены с поршнем, работающим внутри управляющего цилиндра.
Положение поршня в управляющем цилиндре контролируется давлением масла, воздействующим через
реле. Поршень реле устанавливается с помощью рычага, шарнирно закрепленного на машине, и стержня,
который прикреплен к шарнирно закрепленному рычагу, расположенному на выпускном конце цилиндра
турбины, другой конец которого расположен на роторе турбины с помощью соответствующих средств, таких
как, например, кольцо, взаимодействующее с пружиной. Масло может подаваться к реле от обычного
масляного насоса, приводимого в действие турбиной, но предпочтительнее из отдельного источника. Когда
пар подается в турбину для прогрева, цилиндр турбины нагревается быстрее, чем ротор, и для поддержания
зазора между лопатками ротор необходимо переместить в сторону выпускного патрубка. Этот механизм
работает как сервомотор распространенного типа, автоматически регулируя подачу масла к обеим сторонам
поршня, работающего внутри управляющего цилиндра, и тем самым автоматически удерживая ротор в
постоянном положении относительно статора таким образом, чтобы зазоры в кожухах лопаток оставались
практически постоянными.
Плунжер и реле могут располагаться на управляющем цилиндре, а длинные штоки приводят в действие
плунжер. В качестве альтернативы, последний может быть размещен на выпускном конце турбины и соединен
с управляющим цилиндром двумя маслопроводами, при этом первоначальная регулировка упорного блока
может производиться путем изменения эффективной длины штока. Необходимость задержки в работе
регулировочного механизма, обусловленная массой рабочих частей машины и временем, необходимым для
достижения ими постоянной температуры, уже была объяснена. Цель изобретения может быть достигнута с
помощью специальных форм регулирующих стержней, которые могут состоять из двух параллельных
элементов, соединенных тонкой перемычкой или перемычками. Как уже было описано, пар проходит через
один из этих элементов турбины, и тепло передается по перемычкам ко второму элементу, который
выполняет функцию главного регулирующего стержня. Стенки могут быть скреплены болтами, и, изменяя
натяжение болтов или количество болтов, находящихся под натяжением, можно регулировать скорость
передачи тепла через стенки от нагреваемого элемента к управляющему элементу.
В одной из модификаций этого устройства полотна соединяются рядом зажимных элементов, изменение
длины или количества которых влияет на то, насколько можно увеличить или уменьшить временную
задержку. Управляющий стержень может быть простым, или же на него могут быть установлены жабры или
ребра для увеличения охлаждающих поверхностей и ускорения излучения тепла от стержня. В качестве
альтернативы, регулирующий элемент может быть выполнен в виде композитного стержня, состоящего из
внутренней и внешней трубок, разделенных слоем теплоизоляции или подходящего материала с низкой
теплопроводностью. Теплоноситель может подаваться на внутреннюю трубу, а тепло передаваться через
теплоизоляцию на наружную трубу, расширение которой контролирует выравнивание упорного блока. Один из
способов замедленного действия, особенно подходящий для некоторых вариантов изобретения, заключается
в том, что пар подается в полый стержень и выходит из него через клапаны, при этом длина полого стержня,
контактирующего с паром, изменяется путем изменения положения поршня.
В качестве альтернативы поршню можно использовать пробку и стопорное кольцо. Следует понимать, что
описанные здесь предложения могут быть применены для достижения настоящих целей различными
способами, и что приведенные примеры лишь иллюстрируют некоторые из возможных методов применения.
Усовершенствования в области упругожидкостных турбин и связанные с ними разработки. Мы,
достопочтенный сэр Чарльз Алджернон Парсонс, кавалер ордена Бани, и Альфред Квинтин Карнеги, оба из
Хитон Уоркс, Ньюкасл-он-Тайн, графство Нортумберленд, оба британские подданные, настоящим заявляем о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: — Данное изобретение относится к турбинам с упругой жидкостью, в
которых рабочая жидкость последовательно проходит через ряды лопаток, прикрепленных соответственно к
статору и ротору. В турбинах с упругой жидкостью указанного класса необходимо принять специальные меры
для предотвращения чрезмерной утечки рабочей жидкости через зазоры между соответствующими частями
статора и ротора вместо прохождения через лопатки. Распространенный способ герметизации этих зазоров в
осевых турбинах заключается в прикреплении к концам лопаток
с выступающим краем, сужающимся до тонкой режущей кромки, что позволяет ему безопасно и надежно
соприкасаться с противоположной поверхностью статора или ротора. В таких случаях обычно ротор
располагают относительно статора в удобной точке, например, на упорном блоке, так чтобы положение
острых кожухов определялось относительно противоположных поверхностей. Однако в определенных
обстоятельствах, например, когда статор расширяется быстрее ротора при нагреве, желательно
предусмотреть средства для перемещения упорного блока и корпуса ротора относительно статора в
продольном направлении, чтобы предотвратить засорение режущих кромок. Еще одна причина, по которой
может быть целесообразно предусмотреть такую регулировку относительного положения ротора и статора,
возникает в тех турбинах на упругой жидкости, которые подвергаются тяге, стремящейся переместить ротор
относительно статора в осевом направлении. Напряжения, возникающие в результате этого толчка, могут
вызвать в материале статора или ротора пружинение такого характера, что между соответствующими точками
статора и ротора возникает разница в смещении, приблизительно пропорциональная нагрузке на турбину.
Если не предусмотреть такое дифференциальное смещение, это приведет либо к чрезмерной потере
эффективности из-за утечки пара через зазоры между лопатками при увеличении этих зазоров под
воздействием нагрузки, либо к механическому повреждению лопаток при уменьшении зазоров под
воздействием нагрузки. До настоящего времени подобные регулировки производились вручную по мере
необходимости и, следовательно, зависели от личной заботы машиниста машинного отделения. Основная
цель настоящего изобретения — устранить необходимость в такой ручной регулировке. В наших предыдущих
патентных заявках № 15060 от 1905 г., № 9690 от 1908 г. и № 2221 от 1909 г. мы предложили средства
регулирования расширения частей турбин, подверженных колебаниям температуры, и настоящее
изобретение может рассматриваться как дальнейшее развитие данной области техники. С указанными
целями: Изобретение заключается в обеспечении средств, позволяющих автоматически изменять
относительное положение ротора и статора турбины с упругой жидкостью.
Изобретение также заключается в предоставлении средств, описанных в предыдущем абзаце, которые,
приводимые в действие изменениями температуры, будут управлять относительным положением упорного
блока и статора посредством соответствующего механизма. Изобретение также заключается в
предоставлении, помимо таких автоматических средств, средств ручного управления положением ротора.
Изобретение также заключается в описанных выше средствах, с помощью которых регулировка
относительного положения ротора и статора осуществляется автоматически в ответ на изменения нагрузки.
Кроме того, из-за массы ротора и статора, или из-за различной скорости их расширения, проходит
определенное время, прежде чем эти детали достигнут рабочей температуры. Поэтому желательно, чтобы
прошел определенный промежуток времени, прежде чем автоматический механизм начнет в полной мере
реагировать на изменение температуры рабочего пара или другой рабочей среды. В частности, желательно
значительно увеличить зазоры между лопатками турбины при ее остановке и охлаждении, а также
поддерживать эти увеличенные зазоры в течение разумного времени после повторного запуска турбины и до
тех пор, пока статор и ротор не достигнут нормальной рабочей температуры.
В рамках данного изобретения еще одна его часть заключается в средствах, позволяющих автоматически
получать такую задержку или временной лаг. Изобретение также заключается в способе, описанном выше, в
котором основной управляющий элемент нагревается косвенно от второго элемента, нагреваемого
теплоносителем. Изобретение также заключается в предоставлении средств, позволяющих по желанию
изменять величину автоматически получаемой задержки по времени. Изобретение также заключается в
использовании расширения самой турбины для осуществления автоматической регулировки. Изобретение, в
конечном счете, заключается в усовершенствованных турбинах с упругой жидкостью, описанных или
указанных ниже. Согласно существующей практике, ротор турбины обычно фиксируется в любом требуемом
положении относительно статора с помощью кольца на роторе, которое перемещается между двумя
противоположными комплектами упорных пластин, расположенных в корпусе статора и защищенных от
вращения любым подходящим способом. Осевое расстояние между поверхностями этих двух комплектов
упорных подушек лишь на очень небольшую величину превышает ширину роторного кольца, чего достаточно
лишь для обеспечения смазки.
Таким образом определяется осевое положение ротора, которое можно изменять по желанию, если
предусмотрен механизм, позволяющий регулировать положение корпуса упорного блока. Станет ясно, что
такая конструкция осуществима как в случаях, когда на ротор действует определенная тяга в осевом
Соседние файлы в папке патенты