початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2287081

Гідрогенераторів (ВАРІАНТИ)

Ім'я винахідника: Кузнецов Веніамін Васильович (RU); Кузнєцов Данило Веніамінович
Ім'я патентовласника: Кузнецов Веніамін Васильович (RU); Кузнєцов Данило Веніамінович
Адреса для листування: 454080, Челябінськ, а / я 12420, В.В. Кузнєцову
Дата початку дії патенту: 2005.01.31

Винахід призначений для використання в гідроенергетиці при створенні стаціонарних і транспортуються гідроустановок модульного типу, а й для комплектування гідроелектростанцій блочного типу. Гідрогенератор містить корпус, вал з центральною шестірнею, виконаної конічної, сателітні ланки, кожне з яких містить лопать, а й валик з конічними шестернями на його кінцях, при цьому один кінець валика пов'язаний з центральною шестірнею. На одному з кінців не обертається навколо своєї осі центрального вала, розташованого вертикально, жорстко встановлена ​​центральна конічна шестерня, а сателітні ланки розташовані навколо неї радіально і рівномірно. Валик кожного сателітного ланки з конічними шестернями на кінцях виконаний односекційний, а конічна шестерня, що належить валика і звернена в сторону лопаті того ж сателітного ланки, знаходиться у взаємодії з конічною шестернею, укріпленої жорстко і співвісно з малої циліндричної шестернею лопастного редуктора. Велика циліндрична шестерня взаємодіє з малої і кріпиться на осі лопаті, встановленої вертикально. Кожна лопать кінцями своєї осі спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на циліндричній корпусі, встановленому щодо центрального вала коаксиально з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами. Верхній обід є приводним колесом і пов'язаний з перетворювачами енергії, при цьому центральний вал обома кінцями спирається з фіксацією на каркас, забезпечений понтонними пристроями. Описано варіанти виконання гідрогенератора. Винахід дозволяє забезпечити використання з максимальною ефективністю енергії течії річок з виключенням екологічних проблем, пов'язаних із затопленням заплави річок, викликаних будівництвом гребель, енергії океанських течій, енергії припливів і відливів шляхом застосування лопатей з двома точками опори, а й гранично просту конструкцію і високу технологічність виготовлення і обслуговування гідрогенератора.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до гідроенергетиці і може бути використано при створенні стаціонарних і транспортуються гідроустановок модульного типу, призначених для самостійного використання, а й для їх комплектування в автономні блокові гідроелектростанції.

Відомий гідрогенератор, що містить вал, забезпечений сателітними ланками, що містять лопаті, осі яких з'єднані з шестернями (див. RU 2050466 С1, кл. F 03 D 7/06, 20.12.1995).

Відома глибинна підвісна многороторная ГЕС з використанням вищевказаних генераторів, встановлених на платформі під поплавками (див. RU 2080476 С1, кл. F 03 B 7/00, 13/10, 27.05.1997).

Недоліком зазначеного гідрогенератора є необхідність герметичного виконання всієї його конструкції, а й невисока надійність через застосування лопатей, укріплених одним кінцем.

Технічний результат полягає в використанні з максимальною ефективністю енергії течії води при гранично можливої ​​простоти конструкції, в підвищенні її надійності та технологічності при виготовленні, а й при експлуатації і забезпечується за рахунок того, що в генераторі (варіант 1), що містить корпус, вал з центральною шестернею, виконаної конічної, сателітні ланки, кожне з яких містить лопать, а й валик з конічними шестернями на його кінцях, при цьому один кінець валика пов'язаний з центральною шестірнею, відповідно до винаходу на одному з кінців не обертається навколо своєї осі центрального вала, розташованого вертикально , жорстко встановлена ​​центральна конічна шестерня, а сателітні ланки розташовані навколо неї радіально і рівномірно, при цьому валик кожного сателітного ланки виконаний односекційний, а конічна шестерня, що належить валика і звернена в сторону лопаті того ж сателітного ланки знаходиться у взаємодії з конічною шестернею, укріпленої жорстко і співвісно з малої циліндричної шестернею лопастного редуктора, а велика циліндрична шестерня взаємодіє з малої і кріпиться на осі лопаті, встановленої вертикально, при цьому кожна лопать кінцями своєї осі спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на циліндричній корпусі, встановленому щодо центрального вала коаксиально з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами, причому верхній обід є приводним колесом і пов'язаний гнучкою передачею з перетворювачами енергії, при цьому центральний вал обома кінцями спирається з фіксацією на каркас, забезпечений понтонними пристроями.

У генераторі (варіант 2), що містить корпус, вал з центральною шестірнею, виконаної конічної, сателітні ланки, кожне з яких містить лопать, а й валик з конічними шестернями на його кінцях, при цьому один кінець валика пов'язаний з центральною шестірнею, відповідно до винаходу на одному з кінців не обертається навколо своєї осі центрального вала, розташованого вертикально, жорстко встановлена ​​центральна конічна шестерня, а сателітні ланки розташовані навколо неї радіально і рівномірно, при цьому валик кожного сателітного ланки виконаний односекційний, а конічна шестерня, що належить валика і звернена в сторону лопаті того ж сателітного ланки, знаходиться у взаємодії з конічною шестернею, укріпленої на осі лопаті, встановленої вертикально, при цьому кожна лопать кінцями своєї осі спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на циліндричній корпусі, встановленому щодо центрального вала коаксиально з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами, причому верхній обід є приводним колесом і пов'язаний гнучкою передачею з перетворювачами енергії, при цьому центральний вал обома кінцями спирається з фіксацією на каркас, забезпечений понтонними пристроями.

У генераторі (варіант 3), що містить корпус, вал з центральною шестірнею, виконаної конічної, сателітні ланки, кожне з яких містить лопать, а й валик з конічними шестернями на його кінцях, при цьому один кінець валика пов'язаний з центральною шестірнею, відповідно до винаходу на одному з кінців не обертається навколо своєї осі центрального вала, розташованого горизонтально, жорстко встановлена ​​центральна конічна шестерня, а сателітні ланки розташовані навколо неї радіально і рівномірно, при цьому валик кожного сателітного ланки виконаний односекційний, а конічна шестерня, що належить валика і звернена в сторону лопаті того ж сателітного ланки, знаходиться у взаємодії з конічною шестернею, укріпленої жорстко і співвісно з малої циліндричної шестернею лопастного редуктора, а велика циліндрична шестерня взаємодіє з малої і кріпиться на осі лопаті, встановленої горизонтально, при цьому кожна лопать кінцями своєї осі спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на циліндричній корпусі, встановленому щодо центрального вала коаксиально з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами, які є приводними колесами, які пов'язані гнучкою передачею з перетворювачами енергії, при цьому центральний вал обома кінцями спирається з фіксацією на каркас.

У генераторі (варіант 4), що містить корпус, вал з центральною шестірнею, виконаної конічної, сателітні ланки, кожне з яких містить лопать, а й валик з конічними шестернями на його кінцях, при цьому один кінець валика пов'язаний з центральною шестірнею, відповідно до винаходу на одному з кінців не обертається навколо своєї осі центрального вала, розташованого горизонтально, жорстко встановлена ​​центральна конічна шестерня, а сателітні ланки розташовані навколо неї радіально і рівномірно, при цьому валик кожного сателітного ланки виконаний односекційний, а конічна шестерня, що належить валика і звернена в сторону лопаті того ж сателітного ланки, знаходиться у взаємодії з конічною шестернею, укріпленої на осі лопаті, встановленої горизонтально, при цьому кожна лопать кінцями своєї осі спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на циліндричній корпусі, встановленому щодо центрального вала коаксиально з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами, які є приводними колесами, які пов'язані гнучкою передачею з перетворювачами енергії, при цьому центральний вал обома кінцями спирається з фіксацією на каркас.

На фіг.1 зображено внутрішні кінематичні зв'язку ротора гідрогенераторів (варіанти 1 і 3);

на фіг.2 - внутрішні кінематичні зв'язку ротора гідрогенераторів (варіант 2 і 4);

	Фіг.3 - ротор гідрогенераторів (варіант 1 і 2) вид зверху або ротор гідрогенераторів (варіант 3 і 4) вид збоку. Фіг.4 - загальний вигляд гідрогенераторів (варіант 1 і 2). Фіг.5 - загальний вигляд гідрогенераторів (варіант 3 і 4).

Гідрогенератори забезпечені ротором, що містить центральний вал 1, що не обертається навколо своєї осі, при цьому центральний вал 1 розташований вертикально для гідрогенераторів (варіант 1 і 2) і горизонтально для гідрогенераторів (варіант 3 і 4). На одному з кінців центрального вала жорстко встановлена ​​центральна конічна шестерня 2, а сателітні ланки розташовані навколо неї радіально і рівномірно, при цьому валик 3 кожного сателітного ланки з конічними шестернями 4 і 5 на кінцях виконаний односекційний, а конічна шестерня 4, що належить валика і звернена в бік центральної конічної шестерні, знаходиться з нею у взаємодії, а конічна шестерня 5, що належить валика і звернена в сторону лопаті 6 того ж сателітного ланки, знаходиться у взаємодії з конічною шестернею 7, укріпленої для гідрогенераторів (варіанти 1 і 3) жорстко і співвісно з малої циліндричної шестернею 8 лопастного редуктора, а велика циліндрична шестерня 9 взаємодіє з малої і кріпиться на осі лопаті 6. Для гідрогенераторів (варіант 2 і 4) конічна шестерня 5, що належить валика і звернена в сторону лопаті 6, знаходиться у взаємодії з конічною шестернею 10, встановленої на осі лопаті 6.

Для гідрогенераторів (варіант 1 і 2) лопаті ротора встановлені вертикально, а для гідрогенераторів (варіант 3 і 4) - горизонтально.

Для гідрогенераторів усіх варіантів кожна лопать 6 кінцями своєї осі спирається з можливістю обертання на кронштейни 11, укріплені підставами на циліндричній корпусі 12, встановленому щодо центрального вала 1 коаксиально з можливістю обертання, а вершини кронштейнів 11 з обох кінців центрального вала 1 з'єднані кільцевими ободами 13. для гідрогенераторів (варіант 1 і 2) верхній обід є приводним колесом і пов'язаний гнучкою передачею 14 з перетворювачем енергії 15, при цьому центральний вал 1 обома кінцями спирається з фіксацією на каркас 16, забезпечений понтонними пристроями 17. для гідрогенераторів (варіант 3 і 4) обидва обода 13 є приводними колесами і пов'язані гнучкою передачею 14 з перетворювачами енергії 15, при цьому центральний вал 1 обома кінцями спирається з фіксацією на каркас 16.

Для гідрогенераторів усіх варіантів при повному обороті ротора навколо своєї осі лопаті 6 роблять півоберта, при цьому напрямок обертання лопатей 6 збігається з напрямком обертання ротора.

Співвідношення числа зубів шестерень 2-4 (Z1-Z2), 5-7 (Z3-Z4) гідрогенераторів (варіант 1 і 3) на фіг.1, а й шестерень 2-4 (Z1-Z2) гідрогенератора (варіант 2) і гідрогенератора (варіант 4) дорівнює 1: 1.

Співвідношення числа зубів шестерень 8-9 (Z5-Z6) гідрогенераторів (варіант 1 і 3) на фіг.1, а й шестерень 5-10 (Z3-Z4) гідрогенератора (варіант 2) і гідрогенератора (варіант 4) дорівнює 1: 2 , при цьому можливе число лопатей 6 визначається кількістю конічних шестерень 4, мають можливість взаємодіяти з центральної конічної шестернею 2.

У конструкції гідрогенераторів з великою кількістю лопатей співвідношення числа зубів вищевказаних пар шестерень змінюється зі збереженням загального передавального відносини, рівного 0,5.

Підготовка гідрогенераторів (варіант 1 і 2) до роботи і їх робота.

Дані гідрогенератори, перспективні при використанні енергії течії річок, енергії океанських і морських течій, а й енергії припливів і відливів.

На базі цих гідрогенераторів може бути створено енергозабезпечення океанських і морських лабораторій, а й океанських і морських поселень, які розташовуються над каркасом 16 гідрогенераторів або їх блоків.

На морському дні готуються точки кріплення тросів, що утримують каркас 16 гідрогенераторів (блоку гідрогенераторів) в статичному стані. Первісна установка лопатей 6 гідрогенераторів проводиться до занурення гідрогенераторів в воду. Каркас 16 гідрогенераторів орієнтується таким чином, щоб одна зі сторін каркаса 16, які представляють в горизонтальному перетині квадрат, була спрямована уздовж морського течії. Умовно ця сторона називається опорною. Лопаті 6 гідрогенераторів черзі наводяться до сторони, протилежної опорної, і площині лопатей 6 гідрогенераторів встановлюються паралельно площині цього боку, при цьому кронштейн, до якого кріпиться настроюється лопать, буде перпендикулярний цій стороні. Гідрогенератори опускаються на поверхню води, при цьому опорна сторона зберігає напрямок уздовж морського течії. Понтони 17 поступово заповнюються водою, гідрогенератори занурюються на необхідну глибину, при цьому площина каркаса 16, призначена для розташування житлової зони, буде знаходитися на обраному відстані від води. Каркас 16 гідрогенераторів кріпиться тросами до точок кріплення на морському дні, а в складі блоку гідрогенераторів - до каркасу 16 блокової конструкції, а й до каркасів 16 сусідніх гідрогенераторів. Вода з понтонів 17 викачується. Конструкція набуває розрахункову плавучість.

Потік, що набігає води VI, впливаючи на лопаті 6, створює крутний момент ротора, при цьому в результаті взаємодії центральної конічної шестерні 2 з конічними шестернями 4 сателітних ланок і, далі, з шестернями 5, 7, 8, 9 і з шестернями 5 і 10 відбувається розворот площині лопатей 6 під оптимальним кутом до потоку води.

При проектуванні і експлуатації гідрогенераторів, що використовують енергію припливів і відливів, важливе значення має те, що працездатність і ефективність роботи пропонованих гідрогенераторів не залежить від зміни напрямку течії води на протилежний, що є своєрідним властивістю їх функціональної симетрії.

Підготовка гідрогенераторів (варіант 3 і 4) до роботи і їх робота.

Дані гідрогенератори перспективні при використанні енергії течії річок, що мають підлідної протягом в зимовий час, а й енергії течії незамерзающих річок.

Для гідрогенераторів на дні річки готується майданчик з можливістю кріплення каркаса 16. Первісна установка лопатей 6 проводиться таким чином. Кожна лопать 6 по черзі наводиться в крайнє нижнє положення і встановлюється горизонтально. Занурення гідрогенераторів в воду проводиться в положенні осі ротора гідрогенератора вздовж течії річки. Каркас 16 прикріплюється до майданчика з можливістю подальшого розвороту каркаса 16 таким чином, щоб вісь ротора гідрогенератора стала перпендикулярна течією річки.

Принцип роботи гідрогенераторів (варіант 3 і 4) аналогічний роботі гідрогенераторів (варіант 1 і 2).

При практичному здійсненні заявлені рішення дозволять створити новий тип перетворювачів енергії поточної води.

Промислове застосування заявлених рішень дозволить вирішити багато проблем енергозабезпечення без забруднення навколишнього середовища, а й без затоплення величезних територій для створення водосховищ, необхідних при використанні гідрогенераторів існуючого типу в складі сучасних гідроелектростанцій.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Гідрогенератор, що містить корпус, вал з центральною шестірнею, виконаної конічної, сателітні ланки, кожне з яких містить лопать, а й валик з конічними шестернями на його кінцях, при цьому один кінець валика пов'язаний з центральною шестірнею, що відрізняється тим, що на одному з кінців не обертається навколо своєї осі центрального вала, розташованого вертикально, жорстко встановлена ​​центральна конічна шестерня, а сателітні ланки розташовані навколо неї радіально і рівномірно, при цьому валик кожного сателітного ланки з конічними шестернями на кінцях виконаний односекційний, а конічна шестерня, що належить валика і звернена в сторону лопаті того ж сателітного ланки, знаходиться у взаємодії з конічною шестернею, укріпленої жорстко і співвісно з малої циліндричної шестернею лопастного редуктора, а велика циліндрична шестерня взаємодіє з малої і кріпиться на осі лопаті, встановленої вертикально, при цьому кожна лопать кінцями своєї осі спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на циліндричній корпусі, встановленому щодо центрального вала коаксиально з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами, причому верхній обід є приводним колесом і пов'язаний з перетворювачами енергії, при цьому центральний вал обома кінцями спирається з фіксацією на каркас, забезпечений понтонними пристроями.

2. Гідрогенератор, що містить корпус, вал з центральною шестірнею, виконаної конічної, сателітні ланки, кожне з яких містить лопать, а й валик з конічними шестернями на його кінцях, при цьому один кінець валика пов'язаний з центральною шестірнею, що відрізняється тим, що на одному з кінців не обертається навколо своєї осі центрального вала, розташованого вертикально, жорстко встановлена ​​центральна конічна шестерня, а сателітні ланки розташовані навколо неї радіально і рівномірно, при цьому валик кожного сателітного ланки з конічними шестернями на кінцях виконаний односекційний, а конічна шестерня, що належить валика і звернена в сторону лопаті того ж сателітного ланки, знаходиться у взаємодії з конічною шестернею, укріпленої на осі лопаті, встановленої вертикально, при цьому кожна лопать кінцями своєї осі спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на циліндричній корпусі, встановленому щодо центрального вала коаксиально з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами, причому верхній обід є приводним колесом і пов'язаний з перетворювачами енергії, при цьому центральний вал обома кінцями спирається з фіксацією на каркас, забезпечений понтонними пристроями.

3. Гідрогенератор, що містить корпус, вал з центральною шестірнею, виконаної конічної, сателітні ланки, кожне з яких містить лопать, а й валик з конічними шестернями на його кінцях, при цьому один кінець валика пов'язаний з центральною шестірнею, що відрізняється тим, що на одному з кінців не обертається навколо своєї осі центрального вала, розташованого горизонтально, жорстко встановлена ​​центральна конічна шестерня, а сателітні ланки розташовані навколо неї радіально і рівномірно, при цьому валик кожного сателітного ланки з конічними шестернями на кінцях виконаний односекційний, а конічна шестерня, що належить валика і звернена в сторону лопаті того ж сателітного ланки, знаходиться у взаємодії з конічною шестернею, укріпленої жорстко і співвісно з малої циліндричної шестернею лопастного редуктора, а велика циліндрична шестерня взаємодіє з малої і кріпиться на осі лопаті, встановленої горизонтально, при цьому кожна лопать кінцями своєї осі спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на циліндричній корпусі, встановленому щодо центрального вала коаксиально з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами, які є приводними колесами, які пов'язані гнучкою передачею з перетворювачами енергії, при цьому центральний вал обома кінцями спирається з фіксацією на каркас.

4. Гідрогенератор, що містить корпус, вал з центральною шестірнею, виконаної конічної, сателітні ланки, кожне з яких містить лопать, а й валик з конічними шестернями на його кінцях, при цьому один кінець валика пов'язаний з центральною шестірнею, що відрізняється тим, що на одному з кінців не обертається навколо своєї осі центрального вала, розташованого горизонтально, жорстко встановлена ​​центральна конічна шестерня, а сателітні ланки розташовані навколо неї радіально і рівномірно, при цьому валик кожного сателітного ланки з конічними шестернями на кінцях виконаний односекційний, а конічна шестерня, що належить валика і звернена в сторону лопаті того ж сателітного ланки, знаходиться у взаємодії з конічною шестернею, укріпленої на осі лопаті, встановленої горизонтально, при цьому кожна лопать кінцями своєї осі спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на циліндричній корпусі, встановленому щодо центрального вала коаксиально з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами, які є приводними колесами, які пов'язані гнучкою передачею з перетворювачами енергії, при цьому центральний вал обома кінцями спирається з фіксацією на каркас.

Версія для друку
Дата публікації 12.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів