Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2578
.pdf
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области гидравлических тормозных систем и связанные с ними аспекты.
Мы, Бернард Хартли Питер и Гарри Джон Винтер, оба подданные короля Великобритании и Ирландии, и
компания Westinghouse Brake and Saxby Signal Company Limited, зарегистрированная в соответствии с
законодательством Великобритании и Ирландии, расположенная по адресу: 82, York Road, King's Cross,
London, N. 1, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующую природу: данное изобретение
относится к гидравлическим тормозным устройствам для железнодорожных транспортных средств и
подобных им, в которых управление тормозами осуществляется электрическим способом либо
исключительно, либо в дополнение к управлению, обычно осуществляемому изменением степени давления в
тормозной или железнодорожной трубе устройства.
Целью изобретения является создание механизмов, позволяющих накладывать определенные ограничения
на электрически управляемое разблокирование тормозов, благодаря чему такое разблокирование может быть
полностью осуществлено только в условиях безопасности, касающихся возможности последующего
применения тормозов, и, таким образом, предотвратить любой риск того, что поезд или транспортное
средство могут быть приведены в движение в результате полного разблокирования тормозов, если состояние
тормозной системы не позволяет эффективно повторно применить тормоза.
Согласно настоящему изобретению, полное разблокирование тормозов с помощью электрического
управления предотвращается при заранее определенных условиях, зависящих от режима работы или
давления в гидравлической части тормозного механизма или в устройствах управления им.
Для того чтобы суть изобретения была ясно понятна, а именно, в частности, гидравлической тормозной
системы электропневматического типа, изобретение будет кратко описано в качестве примера: Тормозная
система включает в себя обычный тройной или иной клапан управления, предназначенный для управления
сообщением между вспомогательным резервуаром и тормозным цилиндром или между последним и
атмосферой для обеспечения включения или выключения тормозов в соответствии с изменениями степени
давления внутри тормозной или железнодорожной трубы, причем эти изменения контролируются обычным
тормозным клапаном машиниста.
В дополнение к пневматическому управлению, осуществляемому этим механизмом, предусмотрен
электрически управляемый выпускной клапан, предназначенный для установления или прекращения связи
между тормозным цилиндром и атмосферой, чтобы разрешить или предотвратить отпускание тормозов.
Электрически управляемый выпускной клапан, как обычно, включает в себя обмотку возбуждения, которая
при подаче рабочего тока открывает клапан, позволяющий выпускать воздух из тормозного цилиндра, а схема
этой обмотки включает в себя переключатель, предназначенный для ручного управления движением рукоятки
клапана водителя или вспомогательной рукоятки, закрепленной на ней в плоскости, перпендикулярной
плоскости движения рукоятки тормозного клапана, для осуществления обычного пневматического управления
тормозами.
Между тормозным цилиндром и вышеупомянутым электромагнитным выпускным клапаном расположен
пружинный клапан, предназначенный для автоматического закрытия при достижении заданного минимального
значения давления в тормозном цилиндре.
Таким образом, при срабатывании электромагнитного предохранительного клапана выпуск жидкости из
тормозного цилиндра не может быть полным, поскольку обратный клапан пропускает жидкость под давлением
только до тех пор, пока давление в тормозном цилиндре не достигнет минимального значения, для которого
отрегулирован обратный клапан. Таким образом, становится ясно, что, хотя жидкость под давлением может
быть выпущена из тормозного цилиндра через электрически управляемый выпускной клапан для частичного
разблокирования тормозов, обратный клапан автоматически обеспечивает удержание в тормозном цилиндре
заданного уровня давления, и, следовательно, полное электрическое разблокирование тормозов полностью
предотвращается. Для полного отпускания тормозов необходимо переместить рукоятку тормозного клапана
водителя в положение отпускания, чтобы обеспечить полное пневматическое высвобождение жидкости под
давлением, удерживаемой в тормозном цилиндре под действием обратного клапана, как описано выше, через
тройной клапан. Следует отметить, что это перемещение тормозного клапана в положение отпускания также
обычным образом приводит к подкачке тормозной магистрали и вспомогательного резервуара, что
восстанавливает давление в тормозной системе и позволяет эффективно снова задействовать тормоза.
Электромагнитный предохранительный клапан и упомянутый выше обратный клапан предпочтительно
выполнены в виде единого элемента, при этом одна сторона автоматического обратного клапана соединена с
тормозным цилиндром, а другая — с одной стороной электромагнитного предохранительного клапана, а
противоположная сторона последнего клапана соединена с атмосферным отверстием или выходом.
В конструкцию механизма, обеспечивающего описанное выше действие, могут быть внесены различные
изменения, не выходящие за рамки изобретения; например, автоматический обратный клапан вместо
пружинного управления может быть сконструирован таким образом, чтобы его управление осуществлялось
давлением, создаваемым во вспомогательном резервуаре или другой выбранной части тормозной системы,
так что степень давления, удерживаемого в тормозном цилиндре, будет зависеть от того, насколько давление,
создаваемое во вспомогательном резервуаре, например, ниже его нормального значения. В таких случаях
полное разблокирование тормозов, очевидно, может быть осуществлено электрическим способом при
условии, что условия давления в тормозной системе обеспечивают возможность повторного срабатывания
тормозов.
Таким образом, становится ясно, что полное разблокирование тормозов может быть осуществлено как
электрическим, так и пневматическим способом, при условии, что такое полное разблокирование допускается
только в условиях безопасности, касающихся последующего повторного включения тормозов.
Полная спецификация.
Усовершенствования в области гидравлических тормозных систем и связанные с ними аспекты.
Мы, Бернард Эртли Питер и Гарри Джон Винтер, оба подданные короля Великобритании и Ирландии, и
компания «Вестингхаус Брай и Саксби Сигнал Лимитед», зарегистрированная в соответствии с
законодательством Великобритании и Ирландии, расположенная по адресу: Йорк Роуд, 82, Кингс-Кросс,
Лондон, N. 1, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
гидравлическим тормозным устройствам для железнодорожных транспортных средств и подобных им, в
которых управление тормозами осуществляется электрическим способом в дополнение к управлению, обычно
осуществляемому путем изменения степени давления в тормозной или железнодорожной трубе устройства.
Целью изобретения является создание устройств, предотвращающих полное разблокирование тормозов
электрическим способом, тем самым обеспечивая, что окончательный выпуск жидкости под давлением из
тормозного цилиндра может быть осуществлен только после перезарядки тормозной системы.
Согласно настоящему изобретению, этот результат достигается путем установки нагруженного обратного
клапана, расположенного в трубе или канале, ведущем от тормозного цилиндра в атмосферу.
Изобретение иллюстрируется на примере в прилагаемой иллюстрации, где на рисунке 1 представлен
схематический общий вид гидравлического тормозного устройства, снабженного электрически управляемым
механизмом разблокировки в соответствии с одним из вариантов изобретения; на рисунке 2 представлен вид
в разрезе в увеличенном масштабе механизма разблокировочного клапана, показанного на рисунке 1.
Обратившись теперь к чертежу, можно увидеть, что тормозная система включает в себя обычный тройной или
другой тип регулирующего клапана 1, предназначенный для управления сообщением между резервуаром с
жидкостью под давлением (не показан) и тормозным цилиндром 2, или между последним и атмосферой, для
обеспечения включения или выключения тормозов в соответствии с изменениями степени давления внутри
тормозной трубы или трубопровода, причем эти изменения регулируются тормозным клапаном 3 водителя.
Последний снабжен обычным трубным соединением 4, ведущим к основному резервуару через запорный кран
5, и трубным соединением 6, ведущим к тормозной или технологической трубе, которая также соединена с
тройным клапаном 1 обычным способом.
В дополнение к пневматическому управлению, осуществляемому описанным выше механизмом,
предусмотрен электрически управляемый выпускной клапан e, предназначенный для установления или
прекращения связи между тормозным цилиндром 2 и атмосферой, что позволяет или препятствует
отпусканию тормозов.
Электрический предохранительный клапан 7, подробно показанный на рисунке 2, включает в себя корпус 8,
нижняя часть которого содержит обмотку 9, соединенную посредством проводников 10 с контактными
клеммами 11, установленными в правой верхней части корпуса 8.
Контактные клеммы 11 соединены посредством проводников 12, показанных на рисунке 1, с парой
проводников 13, идущих по всему составу поезда; ток питания подается от соответствующего источника
электрического тока через проводники 14 и контакты выключателя 15, управляемые запорным краном 5, к
проводникам 16, соединенным с проводниками 13 через катушку продувки 17 и контакты выключателя 1S,
управляемые с помощью рукоятки 19 тормозного клапана машиниста 3.
Возвращаясь снова к рисунку 2, обмотка 9 при подаче напряжения расположена таким образом, что
притягивает якорь (не показан) и, таким образом, поднимает стержень 20, чтобы привести верхний конец
этого стержня в зацепление с выпускным клапаном 21, преодолевая действие управляющей пружины 22.
Выпускной клапан 21 регулирует сообщение между камерой 23, образованной в верхней части корпуса 8, и
камерой 24, расположенной ниже клапана 21 и сообщающейся с атмосферой через выпускное отверстие 25,
показанное на рисунке 1. Указанная выше камера 23 сообщается с верхней стороной пружинного
электромагнитного клапана 26, который обычно находится в закрытом состоянии под действием управляющей
пружины 27, так что он перекрывает сообщение между камерой 23 и отверстием или каналом 28,
сообщающимся посредством трубного соединения 29 с цилиндром 2.
Пружина управления 27 обратного клапана 26 настроена и отрегулирована таким образом, что обратный
клапан 26 будет удерживаться в закрытом положении с помощью пружины 27, когда давление в тормозном
цилиндре 2 упадет ниже заданного значения, например, семи фунтов на квадратный дюйм. Работа устройства
осуществляется следующим образом: подача жидкости в тормозной цилиндр 2 и ее выпуск из него
регулируются обычным способом путем изменения давления в трубопроводе с помощью тормозного клапана
3 водителя. Однако, помимо этого обычного управления, жидкость под давлением, содержащаяся в
тормозном цилиндре 2 после применения тормозов, может быть разблокирована электрическим способом
путем наклона рукоятки 19 тормозного клапана водителя вниз, так что рычаг 30 наклонится вправо вокруг
своей оси 31. Однако это действие разрешено только тогда, когда рукоятка 19 тормозного клапана водителя
находится в положении «нажатия».
При таком воздействии на рукоятку 19 приводного клапана замыкаются контакты выключателя 1S, и
замыкается цепь от силовых проводников 14 к проводникам 13 линии электропередачи, а затем через
проводники 12 к обмотке 9 механизма выпускного клапана 7. Подача напряжения на обмотку 9 приводит к
тому, что притягиваемый ею якорь поднимает шток 20, верхний конец которого входит в зацепление с
выпускным клапаном 21, тем самым устанавливая сообщение между камерами 23 и 24. Таким образом,
жидкость под давлением выпускается из цилиндра 2 независимо от тройного клапана 1 через трубу 29,
отверстие или канал 28, мимо обратного клапана 26, который поднимается со своего седла против действия
пружины 27, через камеру 23, мимо открытого выпускного клапана 21 в камеру 24, из которой выпущенная под
давлением жидкость поступает в атмосферу через выпускное отверстие 25.
Выпуск жидкости под давлением из тормозного цилиндра 2 описанным выше способом продолжается до тех
пор, пока давление внутри тормозного цилиндра не упадет до заданного значения, например, семи фунтов на
квадратный дюйм, после чего обратный клапан 26 вернется на свое седло под действием пружины 27,
предотвращая тем самым дальнейший выпуск жидкости из тормозного цилиндра 2 в атмосферу.
Таким образом, предотвращается полное высвобождение жидкости под давлением из тормозного цилиндра 2
при открытии электрически управляемого предохранительного клапана N1, при этом обратный клапан 26
пропускает через себя давление только до тех пор, пока давление в тормозном цилиндре 2 не достигнет
минимального значения, для которого регулируется обратный клапан 26. Таким образом, видно, что, хотя
давление в тормозном цилиндре 2 может быть сброшено через электрически управляемый выпускной клапан
21 для частичного разблокирования тормозов, обратный клапан 26 автоматически обеспечивает удержание в
тормозном цилиндре 2 заданного уровня давления, и, таким образом, полное электрическое разблокирование
тормозов полностью предотвращается. Для полного отпускания тормозов необходимо переместить рукоятку
тормозного клапана 19 водителя в положение отпускания, чтобы обеспечить полное пневматическое
высвобождение жидкости под давлением, удерживаемой в тормозном цилиндре 2 под действием обратного
клапана 26, как описано выше, через тройной клапан 1. Следует отметить, что это перемещение тормозного
клапана 3 в положение отпускания также аналогичным образом приводит к наполнению тормозной
магистрали и вспомогательного резервуара, что восстанавливает давление в тормозной системе и позволяет
эффективно повторно задействовать тормоза.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_218707.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=218707&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB218707A
[]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в навесном оборудовании для плугов и тракторов.
1,
Эдвард Чарльз Роберт Маркс, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс Инн Филдс,
57 и 58, Лондон, W. C. 2, настоящим излагает суть данного изобретения (сообщение, полученное мной из-за
границы от Бенджамина Уитфилда Мортона, гражданина Соединенных Штатов Америки, проживающего в
Уиллистоне, округ Леви, штат Флорида, Соединенные Штаты Америки), и способ его осуществления, который
будет подробно описан и установлен в следующем заявлении: Данное изобретение относится к навесному
оборудованию для плугов тракторов, включающему в себя толкающую штангу, предназначенную для
шарнирного крепления к раме трактора с плугом или подобным навесным оборудованием, и средства для
удержания штанги в нужном положении.
Изобретение представляет собой навесное плуговое устройство для тракторов, включающее в себя в
сочетании толкающую штангу, шарнирно закрепленную на раме трактора и несущую вперед относительно
шарнира плуг или аналогичное орудие, средства, соединяющие раму и штангу для предотвращения ее
вращения вокруг шарнира, и хрупкие соединительные средства, благодаря которым плуг может
перемещаться вверх при воздействии чрезмерного давления из-за препятствия или другой причины.
Упоминается, что ранее уже предлагалось соединять части почвообрабатывающих инструментов с помощью
разрушаемых устройств.
Дополнительные, но второстепенные особенности изобретения будут далее изложены и указаны в
прилагаемых пунктах формулы изобретения.
Изобретение проиллюстрировано на примере прилагаемых чертежей, на которых: Рисунок 1 — боковой вид
трактора, демонстрирующий применение настоящего изобретения; Рисунок 2 — частичный вид сверху;
Рисунок 3 — подробный разрез, иллюстрирующий способ крепления плуга к толкателю; Рисунок 4 —
подробный вид направляющей толкателя.
Если говорить более подробно о чертежах, то буква Т обозначает трактор, в котором W представляет собой
задние или ведущие колеса, W1 — передние колеса, E — соответствующий двигатель, D — сцепное
устройство или навесное оборудование, а H — корпус или кожух приводного механизма трактора.
В данном случае корпус состоит из двух секций 10 и 11, каждая секция выполнена с использованием
соответствующего диапазона 12, а указанные фланцы скреплены между собой болтами 131.
В рамках настоящего изобретения предлагается плуг, обозначенный в целом буквой P, толкатель B,
направляющий элемент G1 и механизм подъема и опускания направляющей для плуга P, обозначенный в
целом буквой R...
Плуг P' включает в себя отвал 13, который предпочтительно имеет изогнутую форму, как показано на рисунке.
Отвал имеет значительную вогнутость или изгиб, аналогичный отвалу плуга.
Отвал 1.3 имеет такую форму, что к нему можно легко закрепить точку 14.
Передний конец отвала заканчивается выступающей назад частью или элементом 15.
Толкатель B представляет собой удлиненный элемент, как показано на рисунке, заканчивающийся на своем
заднем конце увеличенной головкой 16, через которую проходит болт 17, причем этот болт заканчивается на
своем внутреннем конце уплощенной частью, с помощью которой он может быть закреплен на колесе D через
болты 18. Стержень ai удерживается от смещения относительно болта 17 с помощью шплинта 19.
Направляющая G предпочтительно представляет собой пластинчатый элемент, внутренний край которого
выполнен таким образом, чтобы она могла быть установлена на корпусе H трактора.
Вдоль этого края предусмотрены соответствующие отверстия, через которые могут быть выпущены болты
Банге 131 для фиксации направляющего элемента в нужном положении. Направляющая также снабжена
удлиненным пазом 20, закрытым с каждого из своих концов, как показано на рисунке, и через который
проходит толкатель B. Передний конец толкателя шарнирно соединен с удлинителем 15 плуга P болтом 21,
который приспособлен для легкого поворота относительно вала B. Болт 21 расположен немного позади
переднего конца вала B, как показано на рисунке 3, и перед болтом 21 вал B имеет выступающую вниз часть
22, как показано на рисунке 1. Между отвалом 13 и толкателем расположен распорный элемент 23, который
крепится к отвалу 23 заклепками или аналогичными средствами, как показано на рисунке 24, и который
крепится к балке B болтом SI. Для удержания плуга в рабочем положении через удлинитель плуга 15, балку B
и распорку 23 проходит хрупкий штифт 25.
Штифт 25 предпочтительно изготовлен из дерева и обладает такой прочностью, чтобы он мог сломаться и
позволить плугу P вращаться вокруг болта 21 в качестве оси вращения в случае, если плуг P столкнется с
твердым препятствием, тем самым исключая возможность поломки плуга или других частей навесного
оборудования.
Механизм подъема с храповым механизмом и планкой R включает в себя стандартную деталь 26, нижний
конец которой закреплен фланцевым болтом 27, причем указанный фланцевый болт обычно служит для
крепления крышки 28 к корпусу трактора. Крышка 28 в данном типе трактора закрывает отверстие в корпусе
трактора, через которое проходит вал силового шкива, когда необходимо использовать силовой агрегат
трактора для других целей, помимо привода трактора. Стандарт 26 также может поддерживаться стержнями
29 и 30, а рядом с верхним концом стандартов шарнирно закреплена храповая планка 31, как показано на
рисунке 32. Храповой механизм оснащен подходящим собачкой и рычагом, обозначенными, как правило, по
порядковому номеру 33, а собачка предназначена для зацепления с храповым сегментом 34, благодаря чему
передний конец рычага может перемещаться в различные положения и удерживаться в них.
Передний конец рычага 31 снабжен выступающей вниз частью 35. Ремень 371, длина которого в значительной
степени совпадает с длиной изогнутой вниз рычажной части 35, крепится к указанной части болтами 36 и 361,
и этот ремень должен быть расположен таким образом, чтобы его нижний конец находился на некотором
расстоянии от стержневой части 35. Между нижним концом ремня 71 и стержнем 35 выступает верхний конец
стержня 38, который шарнирно соединен с ремнем 371 и стержнем 3-5 с помощью болта 37.
Верхний конец стержня 38 дополнительно соединен с ременным элементом 371 и частью стержня 35 с
хрупким элементом 39, который предпочтительно выполнен в виде деревянного штифта. Как видно из данной
конструкции, при высоком давлении, оказываемом вверх стержнем 38, штифт 39 сломается, и стержень 38 и
рычаг 31 смогут поворачиваться вокруг болта 37.
Из приведенного выше описания и прилагаемых чертежей следует, что данное навесное оборудование для
плуга легко крепится к трактору. Плуг P можно поднять на подходящую высоту с помощью рычага храпового
механизма 1, чтобы его можно было перемещать с места на место трактором. Кроме того, как и следовало
ожидать, трактор может использоваться и для других целей, пока перевозит плуг. Когда необходимо привести
плуг в действие, его опускают, как показано на рисунке 1. По мере продвижения трактора плуг будет проникать
на заданную глубину и эффективно переворачивать почву. В случае обнаружения препятствия, которое
надежно закреплено, штифт 25 сломается, что позволит плугу повернуться вокруг болта 21 в качестве оси
вращения и занять положение, показанное пунктирной линией на рисунке 1.
Несмотря на то, что трактор не был немедленно остановлен, никакого вреда это не причинило бы.
Оператор может поднять толкающую планку B с помощью храпового рычага 31, установить плуг P и заменить
штифт 25. Следует особо отметить, что при установке плуга P с помощью планки B он всегда будет проникать
на максимальную глубину, разрешенную храповым рычагом 31. Также важно отметить, что в ходе применения
настоящего изобретения было установлено, что на переднем конце стержня B не оказывается заметного
бокового напряжения. Иными словами, стержень B может свободно перемещаться вверх и вниз внутри
направляющего элемента G, а напряжение воспринимается сцепным устройством D трактора. Здесь также
следует отметить, что во время работы плуга любые сорняки или другой мусор, проходящий через отвал,
будут сгребаться вниз соответствующим ведущим колесом W. Ведущее колесо будет проходить над
сорняками, измельчая и уплотняя их, чтобы они не мешали плугу при вспашке следующей борозды.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, на
что я претендую, это: 1. Навесное орудие для тракторов, включающее в себя, в сочетании, толкающую балку,
шарнирно закрепленную на раме трактора и несущую перед ней плуг или аналогичное орудие, средства,
соединяющие раму и балку для предотвращения вращения последней на шарнире, и хрупкие
соединительные средства, благодаря которым плуг может подниматься вверх при воздействии чрезмерного
давления из-за препятствия или иной причины.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_218708.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=218708&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB218708A
[]
Способ получения твердых тел из торфа. Я, гражданин Германии, проживающий по адресу: улица Штрассе,
Мюнхен, Свободное государство Бавария, Германия, настоящим заявляю о характере данного изобретения и
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Для
улучшения способности торфа к воспламенению при его использовании в целях отопления было предложено
добавлять в торф негашеную известь. Данное изобретение относится к производству твердых тел из торфа
для строительных или теплоизоляционных целей и заключается в получении таких твердых тел путем
химического связывания торфа с помощью негашеной извести, добавленной к торфу и смешанной с ним.
Твердые тела могут иметь любую желаемую форму. Торф может быть связан только после удаления
содержащихся в нем мешающих веществ, таких как угольная кислота, кислород, азот и другие. Согласно
настоящему изобретению, это удаление осуществляется путем нагревания торфа с добавлением негашеной
извести, при этом нейтрализация смеси происходит одновременно с нагреванием.
Негашеная известь смешивается с сухим торфом, и одновременно добавляется вода, так что известь гасится
в процессе смешивания с торфом. Таким образом, негашеная известь отдает тепло, необходимое для
осуществления процесса, и теперь может твердо соединиться с торфом, образуя твердые тела. Производство
твердых тел любой формы может осуществляться путем прессования или литья. Пропорции, в которых
смешиваются торф и негашеная известь, будут варьироваться в зависимости от состояния торфа. В качестве
примера пропорций: 1 килограмм сухого молотого торфа можно смешать со 100 граммами негашеной извести.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_218709.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=218709&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB218709A
[]
Гидравлическая турбина. 408, Я, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу: У.
Челтен Авеню, Джермантаун, Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляю о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: Данное изобретение относится к гидравлическим турбинам, и в частности к турбинам
с умеренной и высокой удельной скоростью вращения. Главная цель изобретения — улучшение
характеристик и эффективности турбины как в нормальном режиме, так и при частичном закрытии затвора за
счет снижения сопротивления потоку и вращению рабочего колеса. Еще одной целью изобретения является
предотвращение коррозии лопаток рабочего колеса, вызванной зонами низкого давления в потоке вдоль
задних поверхностей лопаток. Обе эти цели достигаются путем формирования контура задних поверхностей
лопаток рабочего колеса в гидравлических турбинах, имеющих средства для направления потока к рабочему
колесу, как в реактивной турбине, таким образом, чтобы при соответствующем наклоне лопаток поток
отрывался от указанных задних поверхностей.
Формирование контура задних поверхностей лопаток может включать в себя создание на этих поверхностях
выступающих выступов, расположенных более или менее вплотную к входному краю лопаток, которые
направляют поток мимо остальной части задних поверхностей лопаток. Такие выступающие выступы могут
быть сведены к точке схода, в результате чего задние поверхности лопаток образуют сравнительно плоскую
входную часть вблизи входных кромок и тонкий срез к задним кромкам, так что при соответствующем наклоне
лопаток поток отделяется от их задних поверхностей. Дальнейшие цели изобретения, в частности, в
формировании деталей турбины для поддержания воздушных зазоров между потоком и поверхностями
лопаток рабочего колеса, станут ясны из следующего описания, приведенного в связи с прилагаемыми
чертежами, на которых фиг. 1 представляет собой вертикальный разрез части турбины, иллюстрирующий
один из вариантов осуществления изобретения; фиг. 2 представляет собой схематический разрез лопаток
рабочего колеса; фиг. 3 представляет собой вид, аналогичный фиг. 2, иллюстрирующий модифицированную
форму рабочего колеса; фиг. 4 представляет собой аналогичный вид, иллюстрирующий дальнейшую
модификацию, и фиг. 5 представляет собой разрез, аналогичный фиг. 1, иллюстрирующий модификацию.
В конкретном варианте осуществления изобретения, показанном на чертежах, рабочее колесо It реактивной
турбины имеет вертикальный вал 10 и ступицу 11, сужающуюся в направлении выхода пара. Лопатки
направляющей 12' расположены под диагональным углом и проходят поперек прохода 13. Поток,
поступающий через впускной канал 14, предпочтительно спирального типа, закручивается и проходит через
наклонные направляющие лопатки 15 в переходное пространство 16, где его закручивание усиливается, он
поворачивается в осевом направлении и проходит через рабочее колесо R с высокой скоростью. Верхняя
отливка 17 несет подшипник 18 для вала 10 и имеет коническую направляющую поверхность 19, образующую
внутреннюю стенку переходного пространства 16. Поток, выходящий из рабочего колеса R, проходит через
отводящую трубу D, которая может быть показанного типа или иметь центральное ядро, простирающееся
вблизи рабочего колеса. За счет создания достаточно высокого напора воды, поступающей в рабочее колесо,
можно снизить напор до атмосферного или ниже, так что, обеспечив отверстие 25, воздух будет поступать в
пространство перед рабочим колесом, образуя непрерывный воздушный поток через центральную часть
рабочего колеса, окружающую его ступицу.
Лопасти 12 имеют простую форму, простирающуюся поперек линий вращения, и предпочтительно
относительно плоские, отклоняя воду незначительно и вызывая лишь незначительное изменение скорости
воды, проходящей через них, что соответствует созданию сравнительно низкого крутящего момента и,
соответственно, высокой скорости. Поток, рассматриваемый относительно лопаток рабочего колеса, может
быть очень близок к потоку в импульсной турбине, в которой напор не изменяется, и в осевом рабочем колесе,
но при этом наблюдается незначительное изменение относительной скорости при прохождении воды через
рабочее колесо. Поток воды отходит от задних поверхностей лопаток рабочего колеса таким образом, чтобы
контактировать только с их поверхностями, что приводит к уменьшению поверхностного трения за счет отвода
воды от задних поверхностей лопаток. В результате повышается эффективность, и это может быть достигнуто
с небольшим изменением скоростных характеристик, поскольку поток через высокоскоростной ротор с малым
крутящим моментом практически не меняет величину скорости.
Отделение обратного потока от задних поверхностей лопаток 12 может быть достигнуто за счет угла и контура
поверхностей лопаток относительно потока, которые должны быть такими, чтобы обратный поток покидал
поверхности лопаток (рис. 2), или же лопатки могут быть снабжены выступающим выступом 20 (рис. 3) на
задней стороне каждой лопатки и вблизи входного края. Пространства 21 на задней поверхности лопаток (рис.
2) или 22 на задней поверхности лопаток и под каждой из кромок 20 (рис. 3) будут заполнены воздухом, и
поток будет отделен от этих задних поверхностей, что не только уменьшит поверхностное трение, но и
предотвратит образование точечных повреждений и коррозию указанных поверхностей, а каждая кромка 20
создаст широкий канал для потока воздуха от ступицы или кончика по всей длине лопатки. Когда потоку не
позволяют покидать эти поверхности, возникает явная тенденция к быстрому снижению давления воды вдоль
них, что приводит к возникновению обратного течения и вихрей, вызывающих быструю коррозию и износ.
Во многих случаях желательно расположить этот выступ 20 вблизи центра лопатки, например, как показано
пунктирными линиями на рис. 3 (20). Следует отметить, что действие от входного края лопатки рабочего
колеса до края кромки 20, 20, где вода отделяется от задней части лопатки, соответствует действию
реактивной турбины, а за этой точкой действие соответствует действию импульсной турбины, поскольку
может наблюдаться падение давления от входного края лопатки до точки отделения воды от лопатки, при
этом давление за этой точкой остается постоянным. Дополнительным преимуществом отделения потока от
поверхностей лопаток является повышение эффективности работы частичного затвора за счет заполнения
пространства за каждой лопаткой воздухом, а не водой, в условиях вихревого, турбулентного потока. Для
дальнейшего усиления этого преимущества может быть также желательно позволить воде отходить от одной
или обеих стен прохода 13, в котором находится бегунок. Например, воздух может подаваться вокруг вала
рабочего колеса через каналы 25, и это будет служить для подачи воздуха в пространство за лопатками
рабочего колеса, а на частичном затворе будет формироваться поток со свободной поверхностью,
окружающей ось турбины, причем пространство внутри этой поверхности будет заполнено воздухом, а не
вихревой водой, как это было бы в случае без воздухозаборника.
При отсутствии притока воздуха вода вынуждена заполнять все пространство, даже если это влечет за собой
внезапное увеличение поперечного сечения потока, и при ненормальных условиях эксплуатации это
вызывает вихри и обратное течение в некоторых местах. Благодаря подаче воздуха вода может
поддерживать свою естественную скорость и сужаться до требуемого этим потоком поперечного сечения, тем
самым регулируя площадь поперечного сечения потока в соответствии с количеством подаваемой воды, а
оставшееся пространство внутри ограждающих стен заполняется воздухом. Во многих турбинах обычного
реактивного типа может быть целесообразно ограничить подачу воздуха определенными условиями работы.
Например, при малых размерах затвора, когда у таких турбин наблюдается тенденция к образованию вихрей
вокруг оси, если в это время подать воздух и позволить воде образовать вращающуюся массу со свободной
поверхностью, то большая часть вихрей, обычно существующих в условиях малого затвора, будет устранена.
Значительная часть полозья, которая обычно тянулась бы по воде, теперь будет перемещаться по воздуху с
относительно небольшими потерями на сопротивление воздуха. Например, в обычных турбинах было
замечено, что при запуске турбины с лишь слегка приоткрытыми направляющими лопатками турбина будет
работать на более высокой скорости, пока отводящая труба остается заполненной воздухом, чем в случае,
когда воздух полностью выйдет из трубы и рабочее колесо начнет работать исключительно в воде. В момент
заполнения отводной трубы водой происходит заметное замедление скорости вращения турбины. Турбина,
работающая при малом открытии затвора, имеет естественную тенденцию работать как импульсная турбина,
и только отсутствие воздуха заставляет ее работать как реактивная турбина. Поэтому во многих случаях
будет выгодно подавать воздух к рабочему колесу до определенного отверстия затвора, а после этого
закрыть воздухозаборник и работать при больших отверстиях затвора в качестве реактивной турбины. Для
этой цели воздухозаборник 25 может быть снабжен такими средствами, как клапан 26 с соединениями для
закрытия клапана при определенном открытии затвора.
Также желательно оснастить соединения подачи воздуха обратными клапанами, закрывающимися при
повышении давления воды выше атмосферного, чтобы предотвратить обратный поток в систему подачи
воздуха, и открывающимися при падении давления воды, чтобы обеспечить приток воздуха. В варианте
осуществления изобретения, показанном на фиг. 4, рабочее колесо R имеет задние кромки 30,
расположенные напротив задних краев предшествующих лопаток, как показано линиями b, так что отделение
воды от поверхностей лопаток будет происходить только над частью 31 лопаток 32, лежащей за выходными
отверстиями b. В таком роторе произойдет падение давления на лопатках от точки А до точки В,
сопровождающееся соответствующим ускорением относительной скорости. В точке b вода будет вытекать в
виде свободных струй, не соприкасаясь с поверхностями лопаток за пределами точки b. В тех случаях, когда
рабочее колесо закрыто кожухом, как показано на рисунке 33, кожух может быть выполнен с кромками 34
вдоль отверстий b, как показано на рисунке, завершающими кромки сопел для струй j и оставляющими эти
выпускаемые струи полностью свободными от всех сторон.
Лопатки 32 показаны модифицированными для относительно более низкой или умеренной удельной скорости,
при этом входные кромки 43 закруглены, чтобы соответствовать широкому диапазону относительного угла
входа потока. При подаче воздуха вокруг рабочего колеса может быть целесообразно обеспечить воздушное
пространство вокруг кончиков лопаток рабочего колеса либо в дополнение к центральной подаче воздуха
вокруг ступицы, либо вместо нее. Например, на фиг. 1 может быть предусмотрен воздухозаборный канал 50 с
отверстиями 51, ведущими в турбинный трубопровод рядом с концами лопаток рабочего колеса. Такая подача
воздуха позволит поддерживать воздушное пространство 52 вокруг концов лопаток, уменьшая трение и
обеспечивая подачу воздуха в пространства за лопатками. Такое воздушное пространство также поможет
уменьшить неэффективное вихревое движение потока в условиях частичного затвора и, таким образом,
повысит эффективность турбины. На рис. 5 показана модифицированная форма турбины, в которой поток
поступает через спиральный корпус 55 и, закручиваясь, проходит через неподвижные лопатки 56 в
переходное пространство 57, где закручивающийся поток поворачивается в осевом направлении на
Вытяжная труба D имеет центральный стержень c, простирающийся в непосредственной близости от
рабочего колеса. Поток к рабочему колесу регулируется плунжерным затвором 58, скользящим в кольце 56,
удерживающем лопатку, при этом поршневая часть 59 перемещается под действием давления жидкости в
пространствах 60, 61. Вал 62 бегунка R имеет подшипник 63 в крышке 64 и проходит вниз через втулку 65,
подвешенную к концу 66 неподвижного цилиндра 67. В пространство 71 между крышкой 66 и плунжерным
затвором 58 вводится воздухозаборная труба 70, которая имеет центральное отверстие 72, через которое
воздух затягивается вокруг гильзы 65 к лопаткам рабочего колеса, образуя центральное воздушное
пространство для вихревого потока в переходном пространстве 57. Централизованная подача воздуха
особенно выгодна в турбинах поршневого типа, поскольку позволяет потоку в переходном пространстве иметь
свободную поверхность 73 в центре. Поскольку затвор 58 закрыт и поток ограничен, воде не нужно заполнять
переходное пространство, а она проходит через него в виде плавного кольцевого потока с центральными
свободными поверхностями 73, внутри которых находится воздушное пространство.
Таким образом, при частичном закрытии заслонки ограничение потока будет достигаться за счет расширения
центрального воздушного пространства или «ядра», а свободная поверхность потока будет отступать от оси.
Таким образом, удается избежать резкого расширения потока и связанных с этим неэффективных
возмущений, а также поддерживать плавные и эффективные условия течения на всех затворах. В варианте,
показанном на рис. 5, приток воздуха может быть также предусмотрен вокруг внешней стенки переходного
пространства, как в варианте, показанном на рис. 1. Для этой цели будут использоваться проходы,
аналогичные 50, с отверстиями 51, показанные на рис. 1. в дополнение к отверстиям или вместо них 72.
Благодаря этим отверстиям поток мог бы отходить от внешней стены, как показано на рисунке 73.
Желательно регулировать поступление воздуха и ограничивать его скорость до уровня, достаточного лишь
для поддержания непрерывного воздушного пространства внутри и вокруг рабочего колеса, не допуская при
этом чрезмерного попадания воздуха во взвешенное состояние воды и его последующего перемещения
вместе с ней. Воздух, смешивающийся с водой и уносимый ею, в некоторой степени снижает эффективность
Соседние файлы в папке патенты