Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11219
.pdf
Реле A, B и C приспособлены для переключения из нормального нерабочего состояния в рабочее, что
приводит к срабатыванию соответствующих электрических контактов, обеспечивающих образование
определенных электрических цепей. Каждое из этих реле на чертеже представлено как имеющее
управляющий механизм, состоящий из цилиндра 16, в который сжатый воздух подается непосредственно из
резервуара 1, и рабочего поршня 17, который приводится в действие давлением воздуха в резервуаре между
двумя предельными положениями, в которых два взаимодействующих набора электрических контактов
по-разному соединены между собой.
Реле A, B и C расположены таким образом, что реле C сработает из своего нормального неактивного
состояния по прошествии сравнительно короткого промежутка времени с момента срабатывания
регулирующего клапана 3 для подачи сжатого воздуха в резервуар 1.
Реле B сконструировано таким образом, чтобы переходить из своего нормального нерабочего состояния в
рабочее по истечении дополнительного периода времени после срабатывания реле C; в то время как реле A
сконструировано таким образом, чтобы переходить из своего нормального нерабочего состояния в рабочее по
истечении дополнительного периода времени после срабатывания реле B. Временные интервалы для этих
реле могут быть, например, следующими. Для эстафеты C — пять секунд; для эстафеты B — двадцать пять
секунд, а для эстафеты A — тридцать секунд.
На чертеже положения контактов, приводящих в действие реле A, B и C, обозначены как «0» и «IT»,
соответствующие, соответственно, рабочему и нерабочему состояниям реле.
Соответствующий элемент А, посредством своих контактов, управляет электрическими цепями аппаратуры,
подачей тока к приводу и применением тормозных устройств для него. Таким образом, контакты l и A2,
которые соединены между собой в условиях работы реле A.
контроль за установлением цепи через проводники 20, посредством которой, например, энергия? f-.
предназначен для управления электрическим выхлопным устройством для вакуумной системы локомотива.
Контакты A3 и A, которые соединены между собой в нерабочем состоянии реле A, образуют цепь по
проводникам 21, которая может, например, управлять подачей питания на электродвигатели для привода
локомотива. Контакты А5 и А6, соединенные между собой в неактивном состоянии реле А, могут управлять
подачей тока на рабочую катушку электрически управляемого устройства, регулирующего применение
тормозов для транспортного средства. Таким образом, в рассматриваемом примере контакты A5 и AG
управляют установлением цепи от питающих проводников L1 и L2 к рабочей катушке электромагнитного
клапана 22, который управляет работой клапана 23, благодаря чему воздух может поступать в вакуумную
трубу 24 для осуществления торможения 75 локомотива.
Наконец, контакты A6 и A7 реле A, которые соединены между собой в неактивном состоянии реле A,
управляют подачей энергии от проводников L1 и L2 к другим цепям, которые запускаются реле B и C
соответственно, как будет указано далее.
В рассматриваемом примере регулирующий клапан 22, представленный в виде поршневого клапана 85,
удобно расположен для управления подачей сжатого воздуха для работы ! Клапан торможения 23, который
также может быть представлен в виде поршневого клапана. Таким образом, регулирующий клапан 22
сконструирован таким образом, что в показанном рабочем состоянии, то есть при подаче напряжения на его
рабочий цилиндр, входное отверстие 26 в цилиндре клапана 27, в которое сжатый воздух подается через
запорный кран 28, открывается, позволяя сжатому воздуху поступать в рабочий цилиндр 29 клапана
управления тормозами 23. В этом состоянии рабочий поршень 30 клапана управления тормозами 23
приводится в действие, преодолевая действие пружины 31, в положение, при котором труба тормозного
тракта 24 отключается от входного отверстия 32, открытого для атмосферы. В нерабочем состоянии
регулирующего клапана 22, то есть, скажем, когда его рабочая катушка обесточена, входной порт 26 закрыт, а
выпускной порт 33 открыт, чтобы позволить сжатому воздуху из цилиндра 29 тормозного клапана 228
выходить наружу, при этом поршень 0 тормозного клапана 23 приводится в действие, воздействуя на пружину
31, чтобы открыть порт 34, в котором вакуумная труба 24 расположена в соединении с входом 3'), и,
соответственно, вакуум в трубе нарушается, вызывая срабатывание тормозов локомотива.
С помощью соответствующей дроссельной заслонки 35, расположенной между клапаном включения тормозов
23 и вакуумной трубой 120 24, можно регулировать скорость подачи воздуха в вакуумную трубу.
Предпочтительно, чтобы воздух сначала очень медленно подавался в трубу 24 поезда, вызывая 125 легкое
нажатие на тормоза, а затем подавался быстрее, благодаря чему тормозное усилие быстро увеличивается,
обеспечивая тем самым плавную и быструю остановку поезда. 130 4183,696 цепь, которая устанавливается
контактами C1 и C2 реле C, которые соединены между собой, когда реле C находится в рабочем положении.
Другой контактор 42 сконструирован таким образом, чтобы быть замкнутым, когда контактор 7 41 замкнут, а
переключатель 40 находится в рабочем положении, и оставаться замкнутым, когда реле C находится в
рабочем положении, даже после того, как переключатель 40 перейдет в нерабочее состояние. Таким образом,
рабочая катушка контактора 42 снабжена цепью включения, которая устанавливается переключателем 40 в
рабочем положении и контактором 41 в замкнутом положении, а также цепью удержания, которая
устанавливается на контактах C3 и C4 реле C, которые соединены между собой, когда реле C находится в
рабочем состоянии.
Когда контакторы 41 и 42 замкнуты, цепь питания рабочей катушки регулирующего клапана 3 активируется,
так что клапан 3 срабатывает, перекрывая подачу сжатого воздуха из резервуара 1 и открывая резервуар 1
для спуска воздуха через выпускной клапан 5, в результате чего те реле 90 A, B и C, которые сработали,
вернутся в свое нормально неактивное состояние.
Переключатель 40, управляемый водителем, состоит из набора подпружиненных кнопок, каждая из которых в
отпущенном состоянии закрывает переднюю часть, но при нажатии, препятствующем освобождению пружины,
размыкает передние контакты, а L00 замыкает задние контакты. Предпочтительно, чтобы эти кнопки были
расположены в разных положениях в кабине водителя, причем некоторые из них могут управляться вручную,
а другие — педалями, если это необходимо, чтобы водитель мог перемещаться по кабине, например, для
приема сигналов с любой стороны или для управления различными устройствами, которые могут
потребоваться, не находясь слишком далеко от кнопки, чтобы нажимать ее в течение требуемых интервалов
времени, описанных ниже. Удобно расположенные передние элементы обеспечивают:-, -.:
кнопки, которые обычно закрыты.d wle_:
Контакты llst-buatt-)nm a-e release. 115 расположены последовательно в цепи питания рабочей катушки
контактора 41, так что при отпускании всех кнопок эта цепь будет разомкнута, но при нажатии кнопки цепь
будет разомкнута. Задние контакты кнопок могут быть соединены параллельно и расположены в цепи питания
рабочей катушки контактора 42, так что при нажатии любой из кнопок цепь питания рабочей катушки
контактора 42 может замыкаться.
При условии, что реле A, B и C находятся в обычно неактивном состоянии, реле A в неактивном состоянии
будет поддерживать неэффективность аппарата, управляющего подачей питания на локомотив, и аппарата,
управляющего торможением локомотива. В активном состоянии реле A, при котором соединение контактов
A1-A7T, как указано выше, изменено, аппарат, управляющий подачей питания на транспортное средство и
применением тормозов, будет активирован для отключения подачи питания и включения тормозов.
Панель управления B предназначена для управления подачей предупреждающего сигнала или индикации.
Для этой цели контакты B1 и B этого реле соединены между собой в общем состоянии реле B, которое
устанавливается, как указано выше, на питающих проводниках L1 и L2 через контакты A6 и A7 реле A, для
питания устройств 37, таких как, например, звонки или зуммеры. Таким образом, в нормально неактивном
состоянии реле А и В устройства 37 не работают, но когда реле В переходит в активное состояние до того, как
реле А будет срабатывать из неактивного состояния, что произойдет в силу разницы во временных задержках
реле А и В, как указано выше, устройства 37 становятся эффективными, подавая предупреждающий сигнал
или иное указание.
Реле С установлено совместно с электрическим коммутационным устройством 40.
Предполагается, что управление им должно осуществляться посредством добровольных или осознанных
действий в яме. Для управления работой регулирующего клапана 3, который регулирует подачу сжатого
воздуха в резервуар 1, используются реле A, B и C. В рассматриваемом примере реле C и коммутационные
средства 40 расположены непосредственно для управления работой двух электромагнитно управляемых или
регулируемых переключателей 41 и 42, а также контакторов, контакты которых B0 включены последовательно
с рабочими элементами.
Катушка регулирующего клапана 3 в цепи vMich, как указано выше, устанавливается от проводников s.nplft Ll и
L2 посредством контактов и AT реле A в его неном режиме работы.
Один из этих контакторов, а именно контактор A41, предназначен для замыкания, когда переключатель 40
находится в неактивированном положении, показанном на рисунке, и для удержания в замкнутом состоянии
при срабатывании реле C, даже после срабатывания переключателя 40. Таким образом, рабочая катушка
контактора 41 снабжена цепью питания, которая устанавливается переключателем 40 в нерабочем состоянии,
а в рабочем состоянии устройство, управляющее отключением питания транспортного средства и
вызывающее его торможение, обычно будет неэффективным. В этих обстоятельствах рабочая катушка
регулирующего клапана 3 будет обесточена, и, если предположить, что запорный кран 2 открыт, сжатый
воздух будет подаваться в резервуар 1 и, следовательно, к реле A, B и C. По истечении промежутка времени,
определяемого задержкой срабатывания реле C, это реле сработает соответствующим образом, чтобы
подготовить вышеупомянутые цепи удержания для рабочих катушек контакторов 41 и 42.
После еще одного короткого промежутка времени, определяемого задержкой срабатывания реле B, это реле
B сработает и подаст вышеупомянутый предупреждающий сигнал или индикацию. Если водитель затем
переведет одну из кнопок 40 из нормального разомкнутого положения в рабочее положение, контактор 42
замкнется, и, поскольку контактор 41 будет поддерживаться в замкнутом состоянии реле C независимо от
кнопок 40, регулирующий клапан 3 сработает, перекрыв подачу сжатого воздуха в резервуар 1 и открыв
выпускной клапан 5. В этих условиях реле А не будет активировано, и транспортное средство продолжит
движение. Однако, если водитель не нажмет одну из кнопок, как указано выше, реле А перейдет в рабочее
состояние по истечении периода времени, предусмотренного его характеристикой задержки срабатывания. В
данном случае речь идет об аппарате, регулирующем подачу электроэнергии и применение...? Указанная
выше процедура прокола тормозов транспортного средства позволит отключить питание и вызвать
срабатывание тормозов.
Запорный кран 2, через который сжатый воздух подается к регулирующему клапану 3, может быть удобно
выполнен для регулирования подачи сжатого воздуха к клапану 22, управляющему работой клапана
включения тормозов. Если имеется два крана, то они либо снабжены уплотнением или уплотнениями,
которые необходимо нарушить перед закрытием, либо могут располагаться в недоступном для водителя
месте, чтобы не создавать помех нормальной работе предохранительного оборудования.
Для того чтобы машинист мог покинуть свою кабину без включения средств безопасности, устройство -O0
может быть сконструировано таким образом, чтобы его можно было отключить с помощью соответствующего
блокировочного выключателя на клапане управления тормозами локомотива, так что когда этот клапан будет
перемещен в положение, при котором тормоза локомотива будут задействованы, средства безопасности
будут отключены. В качестве альтернативы, блокировочный выключатель может быть приведен в действие
для замыкания поршнем в цилиндре, работающим против пружины под действием сжатого воздуха,
подаваемого из рабочего цилиндра пневматического тормоза транспортного средства или через трубопровод,
подключенный к нему. В рассматриваемом примере такая возможность обеспечивается блокировочным
выключателем, обозначенным на чертеже BR, два рабочих положения которого обозначены как «выкл.» и
«вкл.», что соответствует состоянию выключателя при выключенных и включенных тормозах соответственно.
В положении «включено» выключателя BR по питающим проводникам L1 и L2 для рабочей катушки
регулирующего клапана 3 устанавливается цепь питания, которая независима от контакторов 41 и 42, так что
в этом положении выключателя резервуар 1 опустошается, и, соответственно, реле A, B и C не срабатывают.
В положении «выключено» переключателя BR эта цепь прерывается, и, соответственно, устройство может
функционировать, как описано ранее.
Для того чтобы обеспечить возможность сброса предохранительного оборудования после того, как оно
отключило питание и привело к срабатыванию тормозов транспортного средства, предусмотрен
переключатель R, который предназначен для управления цепями питания рабочих катушек регулирующего
клапана 3, контакторов 41 и 42 и предупреждающих устройств 37, так что при срабатывании этого
переключателя R цепи питания этих устройств могут быть активированы, даже если реле A перешло в
рабочее состояние, соответствующее отключению питания транспортного средства и срабатыванию
тормозов. 105 В модифицированном варианте защитного оборудования, изображенном на рис. 2,
используются два реле А и В, соответствующие устройствам, аналогично обозначенным на рис. 1. Эти реле
управляются сжатым воздухом, подаваемым непосредственно к реле из резервуара таймера 1, в который
сжатый воздух поступает через электрически управляемый регулирующий клапан 3, а из которого воздух
выходит через выпускной клапан 5.
В показанной форме выпускной клапан 5 отличается от выпускного клапана 5, изображенного на рис. 1, тем,
что поршень клапана 483 приводится в действие разностью давлений воздуха, поступающего через
регулирующий клапан 3, и давлений воздуха в резервуаре 1. Однако функция клапана отключения остается
той же: он обеспечивает быстрое удаление воздуха из резервуара синхронизации 125, как только
регулирующий клапан 3 срабатывает, перекрывая подачу воздуха в резервуар.
Реле А и В выполняют функции управления соответствующими электрическими контактами, как в схеме 130
413,696, для установления цепей от...
проводники L1 и L2 для подачи питания на рабочую катушку регулирующего клапана 3, регулирующего подачу
сжатого воздуха в резервуар 1, и для подачи питания на рабочую катушку 70 электрически управляемого или
контролируемого выключателя или контактора 46, контакты которого, в свою очередь, управляют цепью
указанной рабочей катушки для выпускного клапана 3. Контактор 46 75 снабжен двумя рабочими
положениями, обозначенными как «выход» и «вход», соответствующими положениям контактов, когда
рабочая катушка контактора обесточена и находится под напряжением соответственно. Несколько кнопок
расположены параллельно, и в нормально разомкнутом положении цепи рабочей катушки контактора 46 и
рабочей катушки регулирующего клапана 3 соответственно размыкаются. Однако, когда нажимается одна из
кнопок 45, рабочая катушка регулирующего клапана 3 получает питание, в результате чего этот клапан
перекрывает подачу сжатого воздуха к 9!
водохранилище 1. Одновременно с этим рабочая катушка контактора 46 получает питание, так что этот
контактор размыкает цепь питания рабочей катушки регулирующего клапана 3, что обеспечивает
возобновление подачи воздуха в резервуар 1 до тех пор, пока кнопка 45 не будет отпущена. Соответственно,
в данной конфигурации необходимо нажимать и отпускать кнопку, чтобы предотвратить срабатывание реле А.
Как и в случае с описанным ранее оборудованием, реле B сработает незадолго до реле A, подав
предупреждающий сигнал, и если водитель 105 нажмет одну из кнопок 45, как указано выше, срабатывание
реле A будет предотвращено, так что устройство, управляющее отключением подачи питания на
транспортное средство и применением торможения, останется неэффективным. Однако, если водитель не
нажмет кнопку, как описано, реле А сработает вскоре после реле В, тем самым сделав указанное устройство
эффективным для отключения подачи питания и управления устройством. тормоза.
Как и в оборудовании, изображенном на рис.
1,
Оборудование безопасности может быть выведено из строя на 120% с помощью блокировочного
выключателя, связанного с тормозным устройством.
Такой блокировочный выключатель обозначен на BR как управляющий цепями питания рабочих катушек
регулирующего клапана 3t25 и катушки 46.
На рис. 3 показана удобная форма, которую могут принимать реле A, B и O в описанных схемах.
В таком виде реле включает в себя 1310 описанных ранее элементов, рабочие положения которых
обозначены буквами «U» и «0», соответствующими состоянию контактов, когда реле находится в нерабочем и
рабочем состояниях соответственно.
Реле А предназначено для управления устройством отключения подачи питания на двигатели, приводящие в
движение транспортное средство i0, и для включения тормозов транспортного средства.
Таким образом, контакты Al и A2 реле A, которые соединены между собой в нерабочем состоянии реле,
управляют установлением цепи от проводников питания J5 L1 и L2 для питания рабочей катушки
электромагнитно управляемого клапана 22, который управляет подачей сжатого воздуха для управления
клапаном включения тормозов 23, регулирующим подачу воздуха в вакуумную магистраль 24 для торможения
транспортного средства. Контакты A3 и A4, которые соединены между собой только в рабочем состоянии реле
A, управляют цепью катушки 44, несущей напряжение, которая будет включена в цепь питания
электродвигателей, так что когда реле A находится в рабочем состоянии, катушка 44, несущая напряжение,
замыкается накоротко, и, соответственно, подача питания на двигатели прекращается. Контакты А5 и А6 реле
А, которые соединены между собой в неактивном состоянии реле, управляют установлением цепи по
проводникам 20, благодаря чему, например, может подаваться энергия для работы электроприводного
выхлопного устройства вакуумного тормоза локомотива.
При таких условиях, как и в случае с ранее описанным оборудованием, реле А в нерабочем состоянии будет
поддерживать неэффективность аппарата, контролирующего подачу питания на локомотив, и аппарата,
контролирующего торможение локомотива, тогда как в рабочем состоянии реле А этот аппарат отключает
подачу питания и приводит к срабатыванию тормозов.
Реле B предназначено для управления подачей предупреждающего сигнала, и для этой цели контакты B1 и
B2 плиточного реле, которые соединены между собой в рабочем состоянии реле, управляют установлением
цепи питания от проводников L1 и L2 для сигнальных или индикаторных устройств 37. Как и в случае с
описанным ранее оборудованием, реле B сработает раньше реле A, и когда оно перейдет в рабочее
состояние, выдаст предупреждающий сигнал или индикацию.
В этом модифицированном оборудовании ряд переключателей 45, представленных в виде кнопочных
переключателей, расположены для управления цилиндром 50 и рабочим поршнем 51, на котором находятся
контакты, такие как контакт 52, которые взаимодействуют с другими контактами, такими как контакт 53,
установленными на цилиндре 50. Поршень 51 приводится в действие сжатым воздухом, подаваемым в
цилиндр через входное отверстие 54, против давления пружины 55, которая перемещает поршень в
нормальное нерабочее состояние. Реле снабжено устройством синхронизации, представляющим собой
поршневой клапан 56, который открывается сжатым воздухом, подаваемым через входное отверстие 54,
прежде чем он попадет в рабочий цилиндр 50; этот клапан удерживается в закрытом положении пружиной 57.
В тех случаях, когда такие реле используются в описанном выше оборудовании, следует отметить, что путем
регулировки пружин 57 для отдельных реле время, прошедшее с момента первого поступления сжатого
воздуха в резервуар 1, из которого сжатый воздух подается к реле через входные отверстия 54, до момента
срабатывания отдельных реле, может быть отрегулировано, как описано ранее.
Следует отметить, что изобретение применимо к транспортным средствам, в которых тормоза приводятся в
действие сжатым воздухом или другой рабочей жидкостью, а не вакуумом, или в которых используются
тормоза с электрическим приводом или управлением.
Кроме того, вместо сжатого воздуха для работы реле может использоваться другая рабочая жидкость, или же
эти реле могут приводиться в действие вакуумными баллонами.
Следует понимать, что могут быть внесены и другие изменения в детали, не выходящие за рамки
изобретения.
Описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
заявляем, это: 1. В электрическом транспортном средстве или для него предусмотрено защитное
оборудование, включающее реле с жидкостным приводом, которое в нерабочем состоянии может сделать
неэффективным сопутствующее устройство для отключения питания транспортного средства и/или
применения торможения, резервуар с жидкостью, давление в котором находится рабочий элемент указанного
реле, и который срабатывает через заданный интервал времени, при этом жидкость подается в резервуар
через электрически управляемый клапан, цепь управления которого может быть установлена простым
однократным нажатием кнопочного переключателя или любого из группы таких переключателей,
расположенных в разных местах, причем указанный клапан обычно открыт, но может быть закрыт при
установлении его цепи управления, в результате чего, если указанный кнопочный переключатель или один из
таких переключателей не будет нажат с интервалами времени, не превышающими указанный заданный
интервал времени, реле может срабатывать, обеспечивая эффективность указанного устройства в течение 70
дней, что приводит к отключению питания транспортного средства и/или применению торможения.
2.
Предохранительное оборудование согласно предыдущему пункту, имеющее выпускное устройство 75 для
резервуара, которое при закрытии клапана, регулирующего подачу жидкости в резервуар, обеспечивает
быстрое опорожнение указанного резервуара.
3.
Предохранительное оборудование согласно п. 80 1, имеющее второе реле с гидравлическим приводом,
рабочая часть которого контактирует с жидкостью в резервуаре, но срабатывает с меньшей задержкой, чем
первое реле, причем указанное второе реле при срабатывании приспособлено для подготовки цепей, которые
замыкаются кнопочным переключателем или переключателями для установления цепи управления клапаном,
регулирующим подачу жидкости в резервуар.
4.
Предохранительное оборудование согласно п. 3, в котором кнопочный переключатель или все такие
переключатели, если таковые предусмотрены, в нормальном неактивированном состоянии создают цепь 95
для контакторного переключателя, управляющего цепью управления впускным клапаном, и указанный
кнопочный переключатель или каждый такой переключатель в активированном состоянии предназначен для
замыкания цепи, подготовленной вторым реле в его рабочем состоянии для другого контакторного
переключателя, также управляющего цепью управления впускным клапаном, в результате чего закрытие
указанного клапана требует 105i разблокировки кнопочного переключателя или каждого такого переключателя
и последующего его срабатывания.
5.
Предохранительное оборудование согласно п. 1, в котором кнопочный выключатель или каждый из
нескольких кнопочных выключателей, если таковые предусмотрены, при срабатывании замыкает цепь для
замыкания контакторного выключателя, а также цепь управления клапаном, регулирующим подачу 1!
5 подачу жидкости в резервуар, при этом контакторный выключатель в замкнутом состоянии эффективно
прерывает указанную цепь управления впускным клапаном, благодаря чему клапан может оставаться
закрытым только в том случае, если кнопочный выключатель или любой из подобных выключателей
срабатывает, а затем отпускается.
6.
Предохранительное оборудование согласно любому из предшествующих пунктов, снабженное
дополнительным реле, управляемым жидкостью из резервуара, но с задержкой по времени меньше, чем
задержка по времени для первого реле, тем самым не вызывающее предупреждения, сигнала или индикации,
в основном как описано!
30 413,696 7.
Оборудование безопасности согласно любому из предшествующих пунктов, в котором устройство для
управления подачей питания и/или применением торможения к транспортному средству снабжено
электрической цепью, управляемой тормозным устройством транспортного средства, и предпочтительно
устройством, срабатывание которого требует нарушения герметичности, благодаря чему после того, как
указанное устройство будет приведено в действие для отключения питания транспортного средства и/или
применения торможения, указанное устройство может быть возвращено в нерабочее состояние.
8.
Оборудование безопасности согласно любому из предшествующих пунктов, использующее реле или реле,
управляемые жидкостью, сконструированные, как показано на рис. 3, и приспособленные для работы в
основном так, как описано со ссылкой на него. Redhill: Prinfed for His Majesty's Stationery 413,696 S
9.
В электрическом транспортном средстве или для него усовершенствованное оборудование безопасности,
предназначенное для указанных целей, сконструировано и адаптировано для работы в основном так, как
описано со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Датировано 16 ноября 1933 года.
Ф. В. Ле Талл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителей.
Офис, Love & Malcomson, Ltd., 1934 год.
215
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_413697.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=413697&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB413697A
[]
RE.St2$; COPY
ИЗМЕНЕННАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. Перепечатано с изменениями в соответствии с решением Главного
эксперта, действующего от имени Генерального контролера, от 4 июля 1935 года, согласно разделу 11
Законов о патентах и промышленных образцах 1907–1932 годов.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: январь. 18, 1933.
№ 1690/33.
413,697 Принято к публикации: 18 июля 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в области газотурбинных установок. Мы, компания THE BRITISH
THOMSON-HROIUSTON COMPANY LIMITED, британская компания с зарегистрированным офисом по адресу
Crown House, Aldwych, London, W.C. 2, и Бенгт Эрик Густаф Форсливг, проживающий по адресу "Higheroft",
Ashlawn Road, Rugby, графство Уорик, шведский субъект, настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Данное изобретение относится к газотурбинной установке для производства электроэнергии, включающей
воздушный компрессор, средства для нагрева сжатого воздуха путем сжигания топлива и газовую турбину,
имеющую два или более ротора, из которых по меньшей мере один используется для привода компрессора, а
другой или другие — для выработки электроэнергии.
Изобретение в равной степени применимо к соответствующей установке, работающей при пониженном
атмосферном давлении, когда компрессор заменяется вытяжным устройством, или к газовой турбине,
работающей при давлении как выше, так и ниже атмосферного, в которой используются как компрессор, так и
вытяжное устройство.
Простейшая форма этого растения, известная в настоящее время, схематически изображена на рис. 1.
На этом рисунке 1 обозначает компрессор, подающий воздух в камеру сгорания 2, где воздух нагревается за
счет сгорания. 3 обозначает систему подачи топлива. Из камеры сгорания газы поступают в турбину высокого
давления 4, которая приводит в движение генератор 5.
В турбине высокого давления газы расширяются до промежуточного давления. Окончательное расширение
до давления выхлопных газов происходит в турбине низкого давления 6, которая приводит в движение
компрессор 1.
Турбина высокого давления, приводящая в движение генератор, работает с постоянной скоростью, тогда как
скорость турбины низкого давления [Цена 11-] pice 4s d 3, приводящей в движение компрессор, изменяется в
зависимости от нагрузки.
В другом упрощенном варианте установки компрессор и генератор приводятся в движение параллельно
работающими турбинами, то есть оба получают газы непосредственно из камеры сгорания.
У этого растения есть некоторые недостатки. Во-первых, в случае, когда турбины работают последовательно,
как показано на рис. 1.
Доля доступной энергии, необходимая для привода компрессора, изменяется в зависимости от нагрузки,
температуры на входе в турбину и температуры воздуха на входе. Если воздух охлаждается в процессе
сжатия, влияние температуры воздуха на входе уменьшится, но температура и количество охлаждающей
среды будут иметь важное значение.
С другой стороны, распределение доступной энергии между цилиндрами турбины будет меняться в
зависимости от рабочего давления, которое, в свою очередь, будет зависеть от нагрузки, воздуха и
охлаждающей среды.
Мощность турбины, приводящей в движение компрессор, должна быть точно равна потребляемой
компрессором мощности. Любое несоответствие может быть устранено только с помощью момента инерции
вращающихся масс. При заданных условиях воздуха и охлаждающей среды, а также нагрузке, потребность
компрессора в мощности будет уравновешиваться с потребляемой мощностью только при определенной
начальной температуре рабочих газов.
Для обеспечения надлежащей работы крайне важно достичь этой температуры. Выполнить это требование в
процессе эксплуатации будет сложно, поскольку любое управление подачей топлива или процессом сгорания,
как правило, происходит с задержкой.
Если нагрузка будет постепенно снижаться, выходная мощность турбины низкого давления будет падать
быстрее, чем выходная мощность турбины высокого давления, и, следовательно, в конечном итоге будет
достигнута нагрузка, ниже которой работа станет невозможной. Таким образом, установка не сможет работать
в режиме холостого хода. В результате запуск установки будет затруднен и потребует больших затрат
энергии, что нежелательно, поскольку единственными известными средствами запуска являются
накопленный сжатый воздух или ракетные установки, которые образуют газы под давлением при запуске
ракеты.
Преодоление этого последнего недостатка путем привода компрессора от турбины высокого давления
нецелесообразно, поскольку это негативно повлияет на балансировку цикла при ранее упомянутых нагрузках.
Указанные выше недостатки будут в значительной степени сохраняться даже в случае параллельной работы
турбин, то есть когда обе турбины получают газ с одинаковым начальным давлением.
Доля доступной энергии, необходимая для привода компрессора, будет изменяться, как и прежде, но
распределение доступной энергии между турбинами останется практически постоянным. В распределении
нагрузки произойдут некоторые изменения, поскольку турбина генератора работает с постоянной скоростью, в
то время как скорость турбины компрессора изменяется в зависимости от нагрузки.
Таким образом, необходимо решить проблему балансировки установки, и с этой точки зрения параллельная
работа является менее предпочтительной, поскольку доля доступной энергии, необходимой для привода
компрессора, будет увеличиваться с нагрузкой (при прочих равных условиях), как и доля доступной энергии,
развиваемой в турбине низкого давления в случае последовательного соединения, тогда как при
параллельной работе доля доступной энергии, развиваемой в компрессорной турбине, остается практически
постоянной или, если и уменьшается, то значительно возрастает.
С точки зрения запуска и работы при малой нагрузке, параллельная работа имеет ряд преимуществ.
В случае параллельной работы турбин вышеупомянутые недостатки могут быть частично преодолены путем
установки дроссельного устройства, ограничивающего площадь входного отверстия или количество сопел,
подающих газы в первую ступень генераторной турбины. При такой схеме начальную температуру рабочего
тела не нужно корректировать в соответствии с нагрузкой и условиями эксплуатации, и, следовательно, она
может поддерживаться постоянной вблизи максимально допустимого значения.
Начиная с холостого хода, дросселирующее устройство должно будет открывать большую площадь и
увеличивать количество форсунок до достижения определенной нагрузки.
Для дальнейшего увеличения нагрузки необходимо уменьшить площадь входного отверстия или количество
форсунок, подающих газ. Для конкретного объекта нагрузка, при которой должно начинаться реверсивное
управление, в некоторой степени будет зависеть от условий эксплуатации. Как правило, работа только выше
или ниже этой нагрузки нецелесообразна, и, следовательно, при использовании такого дросселирующего
устройства необходимо решить сложную задачу регулирования. 75 В случаях, когда турбины работают
последовательно, первый упомянутый недостаток (трудность обеспечения надлежащего распределения
энергии между компрессором и валом генератора) может быть частично преодолен путем установки
байпасных устройств, благодаря которым рабочая жидкость обходится на одну или несколько ступеней
давления в одной или нескольких точках. Однако даже в этом случае сохраняется аналогичная проблема
управления, описанная выше (85).
Однако подобные устройства, включающие дроссельные или байпасные клапаны, также нежелательны из-за
неизбежных потерь энергии и, как следствие, снижения общей тепловой эффективности цикла.
Газы на входе в турбину представляют собой определенное количество потенциальной энергии из-за их
высокой температуры и давления по сравнению с газами на выходе из турбины. На данном этапе 95 газов
находятся в состоянии, эквивалентном состоянию газов в цикле двигателя внутреннего сгорания сразу после
сгорания. В оставшейся части цикла потенциальная энергия газов 100 должна быть преобразована в
механическую энергию как можно полнее. Любое отклонение от заданного пути или дросселирование было бы
эквивалентно тому, чтобы позволить газам в цикле двигателя внутреннего сгорания расширяться за
пределами цилиндра без совершения работы в течение части такта или не использовать эти газы для
выработки энергии до конечного давления выхлопных газов.
В приведенном выше тексте упоминается цикл, работающий при давлении выше атмосферного. Однако
очевидно, что вышеизложенное утверждение и условия в равной степени применимы даже в случае, если
цикл работает полностью или частично при давлении ниже атмосферного. Целью настоящего изобретения
является преодоление вышеупомянутых недостатков. 120 Согласно данному изобретению, предлагаются
следующие указанные средства, позволяющие изменять распределение мощности между отдельными
валами или передавать мощность от одного вала к другому.
Таким образом, исключается любое вмешательство в поток газа через турбину в целях управления.
В одном из вариантов изобретения мощность 130 41a,697 передается от одного вала к другому путем
электрического соединения валов.
В данном случае на одном из валов установлен электрогенератор для выработки внешней энергии, а на
одном или нескольких валах компрессора — электродвигатели.
Если газотурбинная установка используется для производства электроэнергии, то питание для привода
электродвигателя или двигателей, соответственно, поступает от главного генератора или генераторов
напрямую или через трансформатор.
Благодаря такой компоновке, балансировка работы установки может осуществляться от режима холостого
хода до максимальной нагрузки в широком диапазоне температур на входе в турбину, параметров воздуха и
охлаждающей среды.
В данном случае запуск установки лучше всего осуществить, обеспечив подачу электроэнергии к
электродвигателю или двигателям из внешнего источника.
В другом варианте изобретения распределение мощности между отдельными валами изменяется с помощью
паровых турбин или ступеней паровых турбин, установленных на валах, и направления потока пара к
различным валам для получения желаемого распределения.
Пар получают, используя тепло выхлопных газов газовой турбины и/или тепло, выделяемое рубашкой
охлаждения камеры сгорания, если таковое предусмотрено.
В данном случае запуск установки лучше всего осуществить путем подачи пара к турбине или ступеням
турбины на валу или валах компрессора. Пар для запуска может быть получен путем работы камеры сгорания
при атмосферном давлении или с помощью вспомогательного устройства сжигания топлива в котле
Соседние файлы в папке патенты