CS197894B1 - Flywheel with varying weight - Google Patents

Description

Vynález se týká setrvačníku s proměnnou hmotností pro zajištění dlouhého doběhu strojů, zejména čerpadel.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a variable mass flywheel for providing a long run-out of machines, particularly pumps.

U vodních strojů, zejména u čerpadel používaných ve vodárenství, u přečerpávacích čerpadel a v mazacích obvodech vodních turbín, je nutno splnit požadavek dlouhého doběhu stroje, kterým se zabrání vzniku vodního rázu při výpadku pohonného zařízeni čerpadla ve výtlačných řádech nebo při přerušení funkce mazacího obvodu u turbíny. K zabezpečení tohoto doběhu se používá setrvačník, Kterým se zvětšuje moment setrvačnosti soustrojí.For hydraulic machines, especially pumps used in water supply, pumped pumps and water turbine lubrication circuits, it is necessary to meet the requirement of a long machine run-out to prevent water hammer in the event of failure of the pump drive in the discharge lines or turbines. To ensure this overrun, a flywheel is used to increase the moment of inertia of the set.

Při klasické konstrukci setrvačníku se značně zvyšuje hmotnost soustrojí vzhledem k zajištění potřebné délky doběhu.With the classical flywheel design, the weight of the machine set is considerably increased due to the necessary deceleration length.

Nevýhodou tohoto provedení je nutné zvětšení výkonu pohonného zařízeni pro rozběh soustrojí. Tím se značně nepříznivě ovlivní cena zařízení i ekonomika vlastního provozu. Další nevýhodou je velká spotřeba materiálu pro zhotovení setrvačníku.A disadvantage of this embodiment is the need to increase the power of the drive device for starting the set. This will significantly adversely affect the price of the equipment and the economy of its own operation. Another disadvantage is the high material consumption for making the flywheel.

Je tedy úkolem vynálezu vyřešit, novou konstrukci setrvačníku, která by svou jednoduchostí a nenáročným způsobem výroby odstranila v podstatě nevýhody stávajících řešení.It is therefore an object of the invention to provide a new flywheel design which, by its simplicity and unpretentious manufacturing method, removes substantially the disadvantages of existing solutions.

Tento úkol řeší vynález, kterým je setrvačník s proměnnou hmotností, sestávající z pláště nerozebíratelně spojeného s hřídelí, která je otočně uložena v nosném rámuThis object is solved by the invention, which is a flywheel of variable weight, consisting of a housing permanently attached to a shaft, which is rotatably mounted in a support frame

197 894197 894

197 894 a jeho podstata spočívá v tom, že vnitřní prostor pláště je rozdělen alespoň dvěma žebry, z niehž každé je opatřeno nejméně jedním přepoužtěcím otvorem, na komory, opatřené na vnějším obvodu pláště výpustným ventilem, přičemž každá komora je spojena hřídeli opatřenou soustavou plnících kanálků a soustavou odvzduěňovaeích kanálků jednak β neznézorněnou sběrnou nádrží a jednak 8 atmosférou.197 894, the interior of the housing being divided by at least two ribs, each having at least one overflow opening, into chambers provided with an outlet valve on the outer periphery of the housing, each chamber being connected by a shaft provided with a plurality of feed channels and a system of venting channels on the one hand by a β not shown collection tank and on the other hand by 8 atmosphere.

Také je podstatou vynálezu, že na apodní čáeti nosného rámu je vytvořena nádržka opatřená vypouštěcím potrubím.It is also an object of the invention that a reservoir is provided on the lower part of the support frame with a discharge pipe.

Vyšší účinek spočívá ve snížení pořizovacích a provozních nákladech zařízení a dále v přechodném snížení momentu setrvačnosti během rozběhu soustrojí a tím i možnosti použití pohonného zařízení o nižším výkonu.The higher effect consists in lowering the purchase and operating costs of the device and in the temporary reduction of the moment of inertia during the start-up of the unit and thus the possibility of using a lower power drive device.

Příklad provedení je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, kde obr. 1 je částečný osový podélný řez setrvačníkem a obr. 2 představuje příčný řez A-A setrvačníkem.An exemplary embodiment is schematically shown in the accompanying drawing, wherein Fig. 1 is a partial axial longitudinal section through the flywheel and Fig. 2 is a cross section A-A through the flywheel.

V nosném rámu 1 je v ložiskách 2 uložena hřídel £, které prochází osou setrvačníku £, a jehož pláětěm 41 válcového tvaru je nerozebíretelně, například svarem, spojena. Vnitřní prostor 42 pláště 41 je rozdělen žebry 43. například radiálními, na komory 44. jak je znázorněno na obr. 2. Jednotlivé komory 44 jsou navzájem propojeny přepouštěcími otvory 45 vytvořenými jak na vnitřním, ták na vnějším obvodu žeber 43 a jaou dále opatřeny výpustnými ventily £, umístěnými na obvodu pláště 41. Mezi setrvačníkem £ ⁸ spodní částí 11 nosného rámu 1 je pod výpustnými ventily £ upravena nádržka 6, která je vypouštěcím potrubím 61 spojena a neznázorněnou sběrnou nádrží. Ze sběrné nádrže je též vyvedeno plnící potrubí 2, ústící do plnicího pouzdra 8, umístěného na hřídeli £ vně pláště 41. Plnicí pouzdro 8 je spojeno s jednotlivými komorami 44 pomooí soustavy plnicích kanálků £, například středovým plnicím kanálkem 91 a radiálními plnicími kanálky 92. jak je znázorněno na obr. 1 a obr. 2. Komory 44 jsou dále pomocí soustavy odvzdušňovaeích kanálků 10 v hřídeli £, například středovým odvzdušňovacím kanálkem 101 a radiálními odvzdušňovacími kanálky 102. spojeny přes odvzdušňovací pouzdro 12 umístěné na hřídeli £ na straně protilehlé plnicímu pouzdru 8, s odvzdušňovacím potrubím 13.In the bearing frame 1, a shaft 6 is mounted in the bearings 2, which extends through the axis of the flywheel 4, and whose cylindrical canvas 41 is permanently connected, for example by welding, to it. The inner space 42 of the shell 41 is divided by ribs 43, for example, radially, into the chambers 44 as shown in Figure 2. £ valves disposed at the periphery of the casing 41. between the flywheel £ ⁸ lower portion 11 of the frame 1 below the outlet valve adapted £ reservoir 6 which is a discharge conduit 61 is connected to a not shown collector tank. Also from the collecting tank is a feed line 2 leading to a filling sleeve 8 located on the shaft 8 outside the housing 41. The filling sleeve 8 is connected to individual chambers 44 through a set of filling channels 8, for example a central filling channel 91 and radial filling channels 92. 1 and 2. The chambers 44 are further connected by means of a set of vent channels 10 in the shaft 4, for example by a central vent channel 101 and radial vent channels 102. via a vent sleeve 12 located on the shaft 8 on the side opposite the filling sleeve. 8, with vent line 13.

Při rozběhu soustrojí ee pomocí neznázorněného pohonného zařízení roztočí jednak vlastní stroj, například čerpadlo, a jednak i setrvačník £ a neznázorněné zařízení sloužící k naplnění vnitřního prostoru 42 setrvačníku £ vhodnou kapalinou. Po najetí soustrojí na provozní otáčky ae z neznázorněné sběrné nádrže přes plnicí potrubí 2» plnicí pouzdro 8 a soustavu plnicích.kanálků £ začnou rovnoměrně plnit komory 44 setrvačníku £ kapalinou. Vlivem odstředivé síly se kapalina rozmísí po obvodu plážtě 41 setrvačníku £ a vzduch je objemem kapaliny vytlačován soustavou odvzduěňovaeích kanálků 10 do odvzdušňovacího pouzdra 12 a dále odvzdušňovacím potrubím 13 do atmosféry. Po naplnění vnitřního prostoru 42 kapalinou se uzavře neznázorněnými armaturami jak odvzdušňovací potrubí 13. tak plnicí potrubí 2 ® může dojít k otevření výtlaku čerpadla.Upon start-up of the machine, the machine itself, such as a pump, and the flywheel 4, and the device (not shown) for filling the flywheel interior 42 with suitable fluid, are driven by a drive device (not shown). Upon movement of the operating speed set ae from the collecting tank (not shown) through the filling conduit 2, the filling sleeve 8 and the filling channel assembly 8 start to fill the flywheel chambers 44 evenly with liquid. Due to the centrifugal force, the liquid is dispersed around the circumference of the flywheel plate 41 and air is forced through the volume of the liquid by a set of vent channels 10 into the venting sleeve 12 and further through the venting line 13 into the atmosphere. After the interior 42 has been filled with liquid, both the breather line 13 and the filling line 2 'can be closed by valves (not shown), which can open the pump discharge.

197 894197 894

Při odstavení stroje vlivem poruchy soustrojí nebo při výpadku pohonného zařízení dobíhá setrvačník £ volně až do úplného zastavení. Po doběhu se otevře výpustný ventil £ komory ££, která se zastavila v dolní poloze, a zároveň výpustný ventil £ protilehlé komory 44 umožňující zavzduěnění vnitřního prostoru 42. Kapalina, tvořící proměnnou hmotnost setrvačníku £, protéká přepouštěcími otvory 45 ze věech komor 44 do komory 44. která je v dolní poloze a z ní výpustným ventilem £ do nádržky 6 a dále vypouětěcím potrubím 61 do sběrné nádrže.When the machine is shut down due to a failure of the machine set or if the drive device fails, the flywheel 6 coasts to a complete stop. After the run-out, the outlet valve 8 of the chamber 44 which has stopped in the lower position opens, and at the same time the outlet valve 8 of the opposite chamber 44 allowing the interior space 42 to be aerated. 44, which is in the down position and with it an outlet valve 6 into the reservoir 6 and further through a discharge line 61 into the collecting tank.

Claims (2)

1. Setrvačník s proměnnou hmotnosti, sestávající z pláště nerozebíratelně spojeného s hřídelí, která je otočně uložena v nosném rámu, vyznačující se tím, že vnitřní prostor (42) pláště (41) je rozdělen alespoň dvěma žebry (43), z nichž každé je opatřeno nejméně jedním přepouštěcím otvorem (45), na komory (44), opatřené na vnějším obvodu pláště (41) výpustným ventilem (5), přičemž každá komora (44) je spojena hřídelí (3) opatřenou soustavou plnicích kanálků (8) a soustavou odvzdušňovacích kanálků (10) jednak s neznázorněnou sběrnou nádrží a jednak s atmosférou.A variable mass flywheel comprising a casing permanently connected to a shaft rotatably supported in a support frame, characterized in that the inner space (42) of the casing (41) is divided by at least two ribs (43), each of which is provided with at least one discharge opening (45) for chambers (44) provided with an outlet valve (5) on the outer periphery of the housing (41), each chamber (44) being connected by a shaft (3) provided with a plurality of feed channels (8) and vent channels (10) with a collecting tank (not shown) and with an atmosphere. 2. Setrvačník podle bodu 1, vyznačující se tím, že na spodní části (il) nosného rámu (1) je vytvořena nádržka (6), opatřená vypouštěcím potrubím (61).Flywheel according to claim 1, characterized in that a reservoir (6) is provided on the lower part (1i) of the support frame (1), provided with a discharge pipe (61).