[go: up one dir, main page]

RU2433321C2 - Electromechanical plant - Google Patents

Electromechanical plant Download PDF

Info

Publication number
RU2433321C2
RU2433321C2 RU2009142943/07A RU2009142943A RU2433321C2 RU 2433321 C2 RU2433321 C2 RU 2433321C2 RU 2009142943/07 A RU2009142943/07 A RU 2009142943/07A RU 2009142943 A RU2009142943 A RU 2009142943A RU 2433321 C2 RU2433321 C2 RU 2433321C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
impeller
rotor
rotor shaft
shaft
vertical
Prior art date
Application number
RU2009142943/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009142943A (en
Original Assignee
Кочергин Игорь Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кочергин Игорь Николаевич filed Critical Кочергин Игорь Николаевич
Priority to RU2009142943/07A priority Critical patent/RU2433321C2/en
Publication of RU2009142943A publication Critical patent/RU2009142943A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2433321C2 publication Critical patent/RU2433321C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: generating electric machine is installed into a concreted cofferdam of open ground. The shaft of its rotor is fixed at the bottom and at the top in radial bearings, and on the top it is connected with an impeller by means of an intermediate assembly - a driving bushing, which is connected from inside with a splint joint to the electric machine rotor shaft, and from outside it is rigidly fixed to the impeller's hub. The vector of the impeller's weight value is transferred via the driving bushing that rests against the thrust bearings of a girder plate installed onto a crosspiece fixed with support pillars. In the electric machines with vertical axis of rotor rotation the vertical load at support elements is considerably reduced.
EFFECT: development of an alternative electromechanical source of power generation.
2 dwg

Description

Техническое решение относится к нетрадиционной электроэнергетике, более конкретно к маломощным синхронным явнополюсным тихоходным электрическим машинам (генераторам тока) с вертикальной осью вращения ротора.The technical solution relates to non-traditional electric power industry, and more specifically to low-power synchronous explicitly polar low-speed electric machines (current generators) with a vertical axis of rotation of the rotor.

Известна Поворотно-лопастная гидротурбина (см. описание изобретения к а.с. СССР №1735001, МПК F03B 13/00), содержащая рабочее колесо, планетарный редуктор механизма одновременного изменения угла наклона лопастей, чем достигается лучшее преобразование и использование кинетической энергии рабочего тела W (воды), находящегося под гидростатическим давлением Н, движущегося с массовым расходом Q в касательную силу F и затем во вращающий момент М вр. вала турбины.Known rotary-blade hydraulic turbine (see the invention description to the AS of the USSR No. 1735001, IPC F03B 13/00) containing an impeller, a planetary gear of the mechanism for simultaneously changing the angle of the blades, thereby achieving better conversion and use of the kinetic energy of the working fluid W (water) under hydrostatic pressure H, moving at a mass flow rate Q to the tangent force F and then at a torque of M BP. turbine shaft.

Известен также Гидроагрегат (см. описание изобретения к а.с. СССР №1227827, МПК F03B 3/00), содержащий электрогенератор с ротором, радиально-осевую вертикальную гидромашину включающую рабочее колесо, размещенное внизу, вал, направляющие подшипники, подпятник. В этом устройстве электрогенератору передает вращательный момент М вр. радиально-осевая турбина, которая преобразовывает кинетическую энергию двигающегося рабочего тела W (воды), находящегося под гидростатическим давлением Н, с массовым расходом Q в касательную силу F, и затем во вращательный момент М вр. вала.A hydraulic unit is also known (see the description of the invention to the USSR AS No. 1227827, IPC F03B 3/00), containing an electric generator with a rotor, a radial-axial vertical hydraulic machine including an impeller located below, a shaft, guiding bearings, and a thrust bearing. In this device, the generator transmits a torque of M BP. radial-axial turbine, which converts the kinetic energy of a moving working fluid W (water) under hydrostatic pressure H, with a mass flow rate Q to the tangential force F, and then to the rotational moment M BP. shaft.

Общим и основным недостатком вышеуказанных гидроустройств является то, что для получения электрической энергии для их работы необходимо наличие на месте расчетного количества рабочего тела W (воды), необходимость создания его определенного гидростатического давления h и обеспечение его бесперебойного длительного массового расхода Q через рабочее колесо, а для этого нужно строить гидротехнические сооружения.A common and main disadvantage of the above hydraulic devices is that in order to obtain electrical energy for their operation, it is necessary to have the calculated amount of the working fluid W (water) in place, the need to create a certain hydrostatic pressure h and ensure its uninterrupted long-term mass flow rate Q through the impeller, and To do this, build hydraulic structures.

Цель технического решения - создание альтернативного источника получения электрической энергии.The purpose of the technical solution is to create an alternative source of electric energy.

Поставленная цель достигается тем, что в электромеханическую установку дополнительно введены: кессон в открытом грунте, фундамент кессона, плита-ферма с опорными подшипниками и приводная втулка, при этом электрическая машина установлена в кессон открытого грунта, неподвижный статор установлен на фундаменте кессона, вертикальный вал ротора снизу снабжен токосъемом для подачи электроэнергии возбуждения ротора, нижним центровочным радиальным подшипником и установлен на подпятник с опорным подшипником на фундамент кессона, верхняя часть вала ротора установлена в верхнем центровочном радиальном подшипнике в крестовине, скрепленной с опорными колоннами, на крестовине закреплена плита-ферма с опорными подшипниками наверху, на которые опирается приводная втулка, находящаяся в вертикальном скользящем контакте на валу ротора, а ее верхняя внутренняя часть и верхняя наружная часть вала ротора снабжены шлицевым соединением, в котором находятся постоянно.This goal is achieved by the fact that the electromechanical installation additionally includes: a caisson in an open ground, a foundation of a caisson, a truss frame with thrust bearings and a drive sleeve, while an electric machine is installed in a caisson of open ground, a fixed stator is installed on the foundation of the caisson, a vertical rotor shaft bottom equipped with a current collector for supplying electric energy to the rotor excitation, a lower centering radial bearing and mounted on a thrust bearing with a thrust bearing on the foundation of the caisson, the upper part l the rotor shaft is installed in the upper centering radial bearing in the crosspiece, fastened to the support columns, the truss plate is mounted on the crosspiece with the support bearings at the top, on which the drive sleeve is located, which is in the vertical sliding contact on the rotor shaft, and its upper inner part and upper the outer part of the rotor shaft is provided with a spline connection, in which they are constantly located.

На представленных чертежах изображено: на фиг.1 показана конструкция электромеханической установки (разрез по вертикальной диаметральной плоскости). на фиг.2 показана конструкция электромеханической установки (разрез по горизонтальной плоскости А-А).In the drawings presented: figure 1 shows the design of an electromechanical installation (section along a vertical diametrical plane). figure 2 shows the design of the electromechanical installation (section along the horizontal plane aa).

Перечень позиций на чертежах:The list of positions in the drawings:

1 - кессон,1 - caisson,

2 - грунт,2 - soil

3 - железобетонная стена в грунте,3 - reinforced concrete wall in the ground,

4 - статор,4 - stator

5 - фундамент статора,5 - stator foundation,

6 - ротор,6 - rotor

7 - вал ротора,7 - rotor shaft,

8 - токосъем,8 - current collector,

9 - нижний центрирующий подшипник,9 - lower centering bearing

10 - подпятник вала ротора,10 - thrust bearing of the rotor shaft,

11 - фундамент кессона,11 - the foundation of the caisson,

12 - опорная колонна,12 - supporting column,

13 - крестовина,13 - cross

14 - двутавровые балки,14 - I-beams

15 - опорно-центровочная плита,15 - support and alignment plate,

16 - верхний радиальный подшипник,16 - upper radial bearing

17 - плита-ферма,17 - plate farm

18 - опорные подшипники,18 - thrust bearings,

19 - приводная втулка,19 - drive sleeve

20 - шлицевое соединение,20 - spline connection

21 - замок,21 - castle

22 - ступица,22 - hub

23 - отверстие под шпильку.23 - hole for the stud.

Конструкция электромеханической установки. В открытом грунте 2 (см. фиг.1) выполнен колодец-кессон 1 с железобетонной стеной 3, в котором установлена явнополюсная электрическая машина - синхронный генератор тока, ее статор 4 установлен на своем сборном фундаменте 5 статора, а ротор 6 - с вертикальным валом 7, в нижней части которого размещен токосъем 8 с кольцами для соединения автономного источника постоянного тока с его обмоткой возбуждения. Вертикальное положение вала ротора фиксируется нижним центрирующим радиальным подшипником 9. Вал 7 ротора установлен на подпятник 10 с упорным подшипником в масляной ванне, который жестко скреплен с фундаментом 11 кессона. В кессоне 1 установлены опорные колонны 12, которые вверху жестко скреплены с крестовиной 13, выполненной из взаимно перпендикулярных двутавровых балок 14 с высокой стенкой (для увеличения момента инерции), в пересечении которых установлена опорно-центровочная плита 15 с верхним центрирующим радиальным подшипником 16, через который проходит верхняя часть вала 7 ротора. На крестовине 13 установлена плита-ферма 17, которая служит платформой большеразмерным опорным подшипникам 18, на которые опирается приводная втулка 19, находящаяся в вертикальном скользящем контакте с валом 7 ротора, а ее верхняя внутренняя часть и верхняя наружная часть вала ротора снабжены шлицевым соединением 20, в котором находятся постоянно, причем шлицы втулки выступают за ее внутренний диаметр, а шлицы вала 7 ротора не выступают за его диаметр. Ступица 22 рабочего колеса и приводная втулка 19 снабжены замком 21 и отверстиями под шпильку 23.The design of the electromechanical installation. In open ground 2 (see Fig. 1), a caisson well 1 with a reinforced concrete wall 3 is installed, in which an explicit pole electric machine is installed - a synchronous current generator, its stator 4 is installed on its prefabricated foundation 5 of the stator, and rotor 6 with a vertical shaft 7, in the lower part of which there is a current collector 8 with rings for connecting an autonomous DC source with its field winding. The vertical position of the rotor shaft is fixed by the lower centering radial bearing 9. The rotor shaft 7 is mounted on the thrust bearing 10 with a thrust bearing in an oil bath, which is rigidly fixed to the foundation 11 of the caisson. Support casing 12 is installed in the caisson 1, which are rigidly fastened at the top with a cross 13 made of mutually perpendicular I-beams 14 with a high wall (to increase the moment of inertia), at the intersection of which there is a support-alignment plate 15 with an upper centering radial bearing 16, through which passes the upper part of the rotor shaft 7. A plate-truss 17 is installed on the crosspiece 13, which serves as a platform for large-sized thrust bearings 18, on which the drive sleeve 19 is located, which is in vertical sliding contact with the rotor shaft 7, and its upper inner part and the upper outer part of the rotor shaft are provided with a spline connection 20, in which they are constantly located, and the splines of the sleeve protrude beyond its inner diameter, and the splines of the rotor shaft 7 do not protrude beyond its diameter. The hub 22 of the impeller and the drive sleeve 19 are equipped with a lock 21 and holes for the stud 23.

Работа. При навеске рабочего колеса вся его масса будет передаваться через его ступицу 22 на приводную втулку 19, которая, в свою очередь, через опорные подшипники 18, опорную плиту-ферму 17 и крестовину 13 передает эти усилия опорным колоннам 12. Приводная втулка 19 имеет с валом 7 ротора скользящий вертикальный контакт, фиксирующий ее на валу 7 ротора. Таким образом, рабочее колесо не будет нагружать вал 7 ротора, но в то же время передает ему вращающий момент М вр. с угловой частотой Ω посредством шлицевого соединения, в котором постоянно находятся приводная втулка 19 и вал 7 ротора.Work. When the impeller is mounted, all of its mass will be transmitted through its hub 22 to the drive sleeve 19, which, in turn, through the support bearings 18, the support plate-truss 17 and the crosspiece 13 transfers these forces to the support columns 12. The drive sleeve 19 has a shaft 7 rotor sliding vertical contact, fixing it on the shaft 7 of the rotor. Thus, the impeller will not load the shaft 7 of the rotor, but at the same time gives it a torque of M BP. with an angular frequency Ω by means of a spline connection, in which the drive sleeve 19 and the rotor shaft 7 are constantly located.

Неподвижное соединение ступицы 22 рабочего колеса с приводной втулкой 19 обеспечивается кольцевым замком 21 и вертикальными шпильками, для которых предусмотрены отверстия 23.The fixed connection of the impeller hub 22 with the drive sleeve 19 is provided by an annular lock 21 and vertical studs for which openings 23 are provided.

Эффект технического решения в том, что удалось избавиться от необходимости размещения гидравлических электрических генерирующих машин на поверхности Земли с имеющимися соответствующими природными ресурсами рабочего тела W (воды), или при использовании природного или искусственного перепада высот рельефа местности.The effect of the technical solution is that it was possible to get rid of the need to place hydraulic electric generating machines on the Earth's surface with the corresponding natural resources of the working fluid W (water), or when using natural or artificial elevation differences.

В электрических машинах с вертикальной осью вращения ротора значительно снижена вертикальная нагрузка на опорные элементы.In electric machines with a vertical axis of rotation of the rotor, the vertical load on the supporting elements is significantly reduced.

Claims (1)

Электромеханическая установка для электроэнергетического блока, содержащая электрическую машину с неподвижным статором и вертикальным валом ротора, который установлен в верхнем и нижнем центровочных радиальных подшипниках, опорные колонны и крестовину, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены приводная втулка, опорные подшипники и плита-ферма, при этом опорные колонны установлены на фундаменте по окружности радиуса величиной не менее радиуса приводной втулки и соединены сверху крестовиной, на которой установлена в горизонтальной плоскости плита-ферма с одним, двумя или несколькими опорными подшипниками, на которые опирается приводная втулка, находящаяся в вертикальном скользящем контакте на валу ротора, а ее верхняя внутренняя часть и верхняя наружная часть вала ротора снабжены шлицевым соединением, в котором находятся постоянно. An electromechanical installation for an electric power unit, comprising an electric machine with a fixed stator and a vertical rotor shaft, which is installed in the upper and lower centering radial bearings, support columns and a crosspiece, characterized in that the drive sleeve, support bearings and a truss plate are additionally inserted into it, while the supporting columns are installed on the foundation along a circle of radius not less than the radius of the drive sleeve and connected from above by a cross on which is installed in the horizon the plate-truss plane with one, two or several support bearings, on which the drive bush is located, which is in the vertical sliding contact on the rotor shaft, and its upper inner part and the upper outer part of the rotor shaft are provided with a spline connection, in which they are constantly located.
RU2009142943/07A 2009-11-23 2009-11-23 Electromechanical plant RU2433321C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009142943/07A RU2433321C2 (en) 2009-11-23 2009-11-23 Electromechanical plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009142943/07A RU2433321C2 (en) 2009-11-23 2009-11-23 Electromechanical plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009142943A RU2009142943A (en) 2011-05-27
RU2433321C2 true RU2433321C2 (en) 2011-11-10

Family

ID=44734489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009142943/07A RU2433321C2 (en) 2009-11-23 2009-11-23 Electromechanical plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2433321C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7620223U1 (en) * 1975-07-29 1976-12-09 Combustion Engineering Inc., Windsor, Conn. (V.St.A.) PULVERIZING DEVICE
SU1227827A1 (en) * 1984-10-22 1986-04-30 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева Hydroelectric unit
WO2008049545A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-02 Gebr. Pfeiffer Ag Safety system for roller mills

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7620223U1 (en) * 1975-07-29 1976-12-09 Combustion Engineering Inc., Windsor, Conn. (V.St.A.) PULVERIZING DEVICE
SU1227827A1 (en) * 1984-10-22 1986-04-30 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева Hydroelectric unit
WO2008049545A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-02 Gebr. Pfeiffer Ag Safety system for roller mills

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009142943A (en) 2011-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108700022B (en) Method for mounting or dismounting wind turbine components of a multi-rotor wind turbine
RU2014129884A (en) GONDOLA WIND POWER INSTALLATION
CN102661238A (en) Wind turbine and a method for pitching a blade of a wind turbine
AU2008262617B2 (en) A wind-power unit with vertical axis and method for production of a foundation for same
JP2017150446A (en) Hydroelectric generator
WO2013034390A1 (en) Direct-drive wind turbine
CN102502423B (en) Marine crane for offshore wind power installation
CN110366622B (en) Improved reversible pump turbine installation
CN103511183A (en) Vertical axis wind turbine
EP2317128A1 (en) Vertical axis wind turbine
KR102185806B1 (en) horizontal-axis type wind turbine
RU2433321C2 (en) Electromechanical plant
CN101550917B (en) Vertical wind power generator
RU2508467C2 (en) Submersible monoblock microhydro power plant
CN203098157U (en) Full-blade-tip wind power generator
EP3012450A1 (en) Vertical axis and horizontal axis wind turbine power transmission system
CN206000668U (en) A kind of water stream power electric generating apparatus
CN104595127A (en) Three-dimensional triangular vertical shaft common-structure cascaded power generating wind tower and implementation method
CN110017235B (en) A horizontal water wheel system
CN102996332A (en) Offset variable-angle vertical axis wind energy device
JP2008240591A (en) Wind power generation device using mechanically-drown peripheral speed of wing end
CN107178461A (en) A kind of self-contained turbine-generator units of horizontal mini
WO1992016745A1 (en) Wind power prime mover
CN203081646U (en) Suspending rotating type water pressure energy converting power output device
CN102619674A (en) Device and method on electricity generation of suspension rotation levers