PL218861B1

PL218861B1 - Hydroelectric power station

Info

Publication number: PL218861B1
Application number: PL392030A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Grajdek
Original assignee: Andrzej Grajdek
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2015-02-27
Also published as: PL392030A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest elektrownia wodna mająca co najmniej jeden zespół koła wodnego z prądnicą napędzaną kołem wodnym podsiębiernym częściowo zanurzonym w nurcie wody oraz opcjonalnie co najmniej jeden zespół kraty zbierającej zanieczyszczenia umiejscowiony przed zespołem koła wodnego, ponadto górujące nad zespołami belki montażowo-remontowe, przy czym każdy z zespołów wyposażony jest w mechanizmy regulacji położenia rozłączne z punktami podparcia.The invention relates to a hydroelectric power plant having at least one waterwheel assembly with a generator driven by a water wheel partially submerged in the water current, and optionally at least one dirt collecting grate assembly located in front of the waterwheel assembly, moreover, towering over the assembly and repair beam assemblies, each of the units are equipped with position adjustment mechanisms separate from the points of support.

Z polskiego opisu ochronnego wzoru użytkowego nr 62 226 znana jest elektrownia wodna walcowa w kształcie zamkniętego walca, wewnątrz którego zainstalowane są zespoły: pierścieni zębatych, ustawiacza obrotów prądnicy oraz prądnica i elementy sterujące. Na powierzchni zewnętrznej walec ma łopaty.From the Polish description of the utility model no. 62 226 we know a cylindrical hydroelectric power plant in the shape of a closed cylinder, inside which assemblies of toothed rings, a generator speed setter, a generator and control elements are installed. The roller has blades on its outer surface.

Z polskiego opisu zgłoszeniowego wzoru użytkowego nr W.115601 znana jest siłownia wodna utworzona z konstrukcji stalowej, umieszczonej nad rzeką, na której przymocowany jest generator prądu łączący się przez przekładnię pasowo-łańcuchową z kołem wodnym, przy czym koło wodne osadzone jest na osi zakończonej z jednej strony czopem łożyskowym, a z drugiej strony czopem łożyskowym i kołem przekładni. Koło wodne utworzone jest z dwóch tarcz, pomiędzy którymi przytwierdzone są skośnie ustawione łopaty wiosłowe. Układ mocowania łopat wiosłowych tworzy na jednej tarczy mniejsze odstępy między łopatami wiosłowymi niż na drugiej tarczy.From the Polish description of the utility model application No. W.115601, a water power plant is known, made of a steel structure, located by the river, on which a power generator is attached, which connects through a belt-chain transmission with a water wheel, and the water wheel is mounted on an axis ending with one side with a bearing pin and on the other side with a bearing pin and gear wheel. The water wheel is made of two discs, between which are attached obliquely positioned paddle blades. The paddle blade mounting system creates smaller spaces between the paddle blades on one disc than on the other disc.

Znana jest również z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P.379918 siłownia wodna z kołem wodnym podsiębiernym, gdzie jego wał jest osadzony w łożyskach wsporników trwale złączonych z pływakami zacumowanymi do jednego lub obu brzegów rzeki.It is also known from the Polish patent application No. P.379918, a water power plant with a landing gear, where its shaft is embedded in the bearings of the brackets permanently connected to the floats moored to one or both banks of the river.

Celem wynalazku było dostarczenie elektrowni wodnej z kołami wodnymi podsiębiernymi o specyfice budowy umożliwiającej w stanach zagrożenia wyprowadzenie w ciągu kilku minut wszystkich zespołów koła wodnego z obszaru koryta rzeki, bez ingerencji pracowników w zagrożonym obszarze. Zabezpieczonej przed uszkodzeniami zespołami kraty zbierającej zanieczyszczenia o prostej, praktycznej i łatwej w obsłudze budowie. Elektrowni, która posiada precyzyjną regulację położenia ciężkich zespołów o dużych gabarytach względem punktów podparcia oraz łatwe i bezpieczne z nimi ich sprzęganie i rozprzęganie.The aim of the invention was to provide a hydroelectric power plant with bogies with the specificity of construction enabling, in emergency situations, to remove all waterwheel assemblies from the river bed area within a few minutes, without the intervention of workers in the endangered area. Dirt-collecting grate, protected against damage, with a simple, practical and easy-to-use design. A power plant that has precise adjustment of the position of heavy units of large dimensions in relation to the support points, as well as easy and safe coupling and uncoupling with them.

Elektrownia wodna według wynalazku mająca co najmniej jeden zespół koła wodnego z prądnicą i kołem wodnym podsiębiernym zamocowanym pomiędzy dwoma elementami przesuwnymi ze wspornikami oporowymi oraz opcjonalnie co najmniej jeden zespół kraty zbierającej zanieczyszczenia z kratą zbierającą zamocowaną pomiędzy dwoma elementami przesuwnymi ze wspornikami oporowymi, umiejscowiony przed zespołem koła wodnego, przy czym element przesuwny wyposażony jest w mechanizm regulacji położenia, w którym silnik przez przekładnię połączony jest ze ślimakami i ślimacznicami nakręconymi na dwóch równoległych względem siebie śrubach zamocowanych w korpusie, ponadto nad każdym zespołem jest belka montażowo-remontowa, oprócz tego posiada wyłączniki krańcowe i gniazda z blokadami o luzownikach elektromagnetycznych, charakteryzująca się tym, że śruba zamocowana jest jednym końcem w korpusie a drugi koniec ma przed gwintem kształt bryły i zwężające się zakończenie, nadto posiada korzystne odległości kątowe, pomiędzy początkami zwojów gwintów śrub a początkami zwojów gwintów wewnętrznych ślimacznic, przy wykręconych z gwintów śrub gwintach ślimacznic w każdym komplecie, zatrzymanego przez górny wyłącznik krańcowy mechanizmu regulacji położenia.A hydroelectric power plant according to the invention having at least one waterwheel assembly with a generator and a backup waterwheel mounted between two sliding elements with thrust supports, and optionally at least one dirt collection grate assembly with a collecting grate attached between the two sliding elements with thrust supports, positioned in front of the wheel assembly. water, the sliding element is equipped with a position control mechanism in which the motor is connected through the gear with the worms and wormwheels screwed on two parallel bolts fixed in the body, moreover, there is an assembly and repair beam above each unit, in addition, it has limit switches and sockets with locks with electromagnetic loosers, characterized in that the bolt is fixed at one end in the body and the other end has a solid shape and a tapering end in front of the thread, and also has favorable angular distances, p between the beginnings of the threads of the screws and the beginnings of the threads of the internal threads of wormwheels, with the threads of the worm wheels unscrewed from the threads of the bolts in each set, stopped by the upper limit switch of the position control mechanism.

Rzeczony komplet to współpracujące ze sobą śruba, ślimacznica i ślimak, przy czym komplet posiada korzystne parametry.The said set is a screw, worm wheel and worm cooperating with each other, and the set has favorable parameters.

Korzystne odległości kątowe to optymalne ustawienie początkowe do połączenia mechanizmu regulacji położenia.Preferred angular distances are the optimal initial setting for combining the position control mechanism.

Końce kraty zbierającej zanieczyszczenia spoczywają w zamocowanych do elementów przesuwnych zespołu kraty zbierającej zanieczyszczenia w gniazdach z blokadami o luzownikach elektromagnetycznych.The ends of the debris collection screen rest in the interlocked slots with electromagnetic loosers attached to the sliding members of the debris collection screen assembly.

Do korzystnych skutków wynalazku można zaliczyć to, że elektrownia wodna o prostej i niezawodnej budowie umożliwia precyzyjną regulację położenia ciężkich zespołów o dużych gabarytach względem punktów podparcia oraz łatwe i bezpieczne z nimi ich sprzęganie i rozprzęganie. Specyficzna budowa elektrowni pozwala na szybkie wyprowadzenie zespołów i urządzeń z obszaru koryta rzeki w stanach zagrożenia, które są naturalnymi przy tego typu elektrowniach. I co ważne, wyprowadzenie to jest cyklem w przerwie pracy elektrowni a nie typowym demontażem. Osobliwa budowaThe advantageous effects of the invention include the fact that a hydroelectric power plant with a simple and reliable structure enables precise adjustment of the position of heavy assemblies of large dimensions in relation to the support points and their easy and safe coupling and uncoupling with them. The specific construction of the power plant allows for quick removal of units and devices from the area of the river bed in emergency situations, which are natural for this type of power plant. Importantly, this derivation is an interruption cycle of the power plant and not a typical disassembly. A peculiar structure

PL 218 861 B1 zespołu kraty zbierającej zanieczyszczenia zwiększa nie tylko bezpieczeństwo pracy kół wodnych ale przede wszystkim obsługujących kraty pracowników.The fact that the dirt collecting grating assembly increases not only the operational safety of the water wheels but, most of all, the operating safety of the workers.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia mechanizm regulacji położenia w rzucie głównym, fig. 2 przedstawia mechanizm regulacji położenia w rzucie z góry, fig. 3 przedstawia zespół koła wodnego w rzucie głównym, fig. 4 przedstawia zespół koła wodnego w rzucie z góry, fig. 5 przedstawia zespół kraty zbierającej zanieczyszczenia w rzucie z góry, fig. 6 przedstawia zespół kraty zbierającej zanieczyszczenia w przekroju wzdłuż płaszczyzny A-A na fig. 5, fig. 7 przedstawia belkę montażowo-remontową w rzucie głównym, fig. 8 przedstawia belkę montażowo-remontową w przekroju wzdłuż płaszczyzny A-A na fig. 7, fig. 9 przedstawia fragment elektrowni wodnej jednorzędowej na rysunku poglądowym przedstawiającym zespół koła wodnego i zespół kraty zbierającej zanieczyszczenia a nad każdym zespołem jest belka montażowo-remontowa, fig. 10 przedstawia fragment elektrowni wodnej wielorzędowej na rysunku poglądowym przedstawiającym dwa rzędy elektrowni wodnej jednorzędowej, fig. 11 przedstawia wskazane ustawienie początków zwojów gwintów ślimacznic w czasie montażu w rzucie od dołu, fig. 12 przedstawia wskazane ustawienie początków zwojów gwintów śrub w czasie montażu w rzucie z góry.The subject of the invention in the exemplary embodiments is shown in the drawing, in which: Fig. 1 shows the position adjustment mechanism in a plan view, Fig. 2 shows a position adjustment mechanism in a top view, Fig. 3 shows a water wheel assembly in a plan view, Fig. 4 is a top view of the waterwheel assembly, fig. 5 is a top view of the debris collection grate assembly, fig. 6 is a sectional view of the debris collection grate assembly along the plane AA in fig. 5, fig. 7 is a view of the assembly and repair beam in a plan view main, fig. 8 shows the assembly and repair beam in a cross section along the plane AA in fig. 7, fig. 9 shows a fragment of a single-row hydroelectric power plant in the exploded drawing showing the water wheel assembly and the dirt collecting grate assembly, and there is an assembly and repair beam above each assembly, Fig. 10 shows a fragment of a multi-row hydroelectric power plant in an exploded drawing showing two rows of gels Figure 11 shows the indicated orientation of the beginnings of the wormwheel threads during assembly in a bottom view, Figure 12 shows the indicated orientation of the beginnings of the threads of the screws during assembly in the top view.

W tym przykładzie wykonania elektrowni wodnej jej mechanizm regulacji położenia przedstawiony na rysunku fig. 1, fig. 2, fig. 11 i fig. 12 zbudowany jest z zamocowanego do fundamentu korpusu 1 z dwoma równoległymi względem siebie śrubami 2 oraz z zamocowanych do elementu A przesuwnego mechanizmu regulacji położenia: silnika 7, przekładni 8 mechanizmu regulacji położenia, ślimaków 9 osadzonych na wale 10 ślimaków łożyskowanym w obudowach 11 i 12 wału ślimaków, wsporników 13 ślimacznicy z łożyskowanymi ślimacznicami 14, dolnego 23 wyłącznika krańcowego, oraz z zamocowanego do wspornika 13 ślimacznicy jednego górnego 25 wyłącznika krańcowego lub dwóch, dodatkowego 24 wyłącznika krańcowego i górnego 25 wyłącznika krańcowego, ponadto śruba 2 zamocowana jest jednym końcem w korpusie 1 a drugi koniec zakończony jest bryłą 38 w kształcie walca i zwężającym 39 się zakończeniem.In this embodiment of the hydroelectric power plant, its position adjustment mechanism shown in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 11 and Fig. 12 consists of a body 1 fixed to the foundation with two screws 2 parallel to each other and of a sliding element A fixed to the foundation. position adjustment mechanism: motor 7, gear 8, position adjustment mechanism, 9 worms mounted on the shaft 10 worms bearing in housings 11 and 12 worm shaft, supports 13 of the wormwheel with 14 bearing worm wheels, lower 23 limit switch, and from one worm wheel fixed to the support 13 the upper limit switch or two, the additional 24 limit switch and the upper limit switch, furthermore the screw 2 is fixed at one end in the body 1 and the other end ends with a cylindrical body 38 with a tapered end 39.

Mechanizm regulacji położenia w tym przykładzie wykonania służy do ustawiania roboczych położeń zespołu koła wodnego i zespołu kraty zbierającej płynące zanieczyszczenia oraz do ich sprzęgania i rozprzęgania.The position adjusting mechanism in this embodiment serves to set the working positions of the water wheel assembly and the flowing dirt grate assembly and to engage and disengage them.

W mechanizmie regulacji położenia silnik 7 przez przekładnię 8 mechanizmu regulacji położenia i ślimaki 9 osadzone na wale 10 ślimaków łożyskowanym w obudowach 11, 12 wału ślimaków napędza umieszczone we wspornikach 13 ślimacznicy ślimacznice 14, które obracając się na śrubach 2 powodują przemieszczanie się elementu A przesuwnego mechanizmu regulacji położenia. Współpracujące ze sobą śruba 2, ślimacznica 14 i ślimak 9 stanowią jeden komplet. Dolny 23 wyłącznik krańcowy ogranicza dolne położenie elementu A przesuwnego mechanizmu regulacji położenia. Dodatkowy 24 wyłącznik krańcowy określa pośrednie położenie elementu A przesuwnego mechanizmu regulacji położenia. Górny 25 wyłącznik krańcowy określa położenie elementu A przesuwnego mechanizmu regulacji położenia o korzystnych odległościach kątowych pomiędzy początkami 30 zwojów gwintów śrub 2 a początkami 37 zwojów gwintów wewnętrznych ślimacznic 14, przy wykręconych z gwintów śrub 2 gwintach ślimacznic 14 w każdym komplecie. Ilość takich położeń elementu A przesuwnego mechanizmu regulacji położenia jest ściśle powiązana z zarysem gwintu oraz wynikającymi z tego zarysu odległościami kątowymi pomiędzy początkami zwojów gwintów śrub 2 i ślimacznic 14, przy których na gwincie śruby 2 spoczywa gwint ślimacznicy 14 i nie nastąpi przypadkowe zablokowanie ich zwojów. Najbardziej korzystną odległością kątową dla gwintu 1-krotnego jest kąt 180° a dla gwintu wielokrotnego jest połowa odległości kątowej pomiędzy dwoma najbliższymi początkami zwojów gwintów. W tym przykładzie wykonania wszystkie mechanizmy regulacji położenia posiadają komplety o takich samych parametrach i są tak samo zmontowane: początki 30 zwojów gwintów śrub 2 są względem siebie w tym samym miejscu oraz początki 37 zwojów gwintów ślimacznic 14 są względem siebie w tym samym miejscu lecz względem początków 30 zwojów gwintów śrub 2 obrócone o kąt 180° przy gwincie (np. trapezowym) 1-krotnym jak przedstawia to rysunek fig. 2, fig. 11 i fig. 12. W innych przykładach wykonania mogą być obrócone np. o kąt 90° przy gwincie 2-krotnym lecz zastosowanieIn the position adjustment mechanism, the motor 7 through the gear 8 of the position adjustment mechanism and the worms 9 mounted on the shaft 10 of worms bearing in housings 11, 12 of the worm shaft drives the wormwheels 14 located in the brackets 13 of the worm wheel, which rotate on the screws 2 cause the movement of the element A of the sliding mechanism position adjustment. Cooperating screw 2, worm wheel 14 and worm screw 9 constitute one set. The lower limit switch 23 limits the lower position of A of the sliding position adjustment mechanism. An additional 24 limit switch defines the intermediate position of A of the sliding position control mechanism. The upper limit switch determines the position of the element A of the sliding position control mechanism with favorable angular distances between the beginnings of the 30 threads of the screws 2 and the beginnings of the threads of the internal threads 14 of the wormwheels 14, with the threads of the worm wheels 14 unscrewed from the threads of the screws 2 in each set. The number of such positions of element A of the sliding position adjustment mechanism is closely related to the thread contour and the resulting angular distances between the beginnings of the threads of the screws 2 and worm wheels 14, at which the thread of the worm wheel 14 rests on the thread of the screw 2 and their turns will not be accidentally blocked. The most preferred angular distance for a 1-fold thread is 180 ° and for a multiple-thread it is half the angular distance between the two closest start of the threads. In this embodiment, all the position adjustment mechanisms have sets with the same parameters and are assembled in the same way: the beginnings of the 30 threads of the screws 2 are in the same place to each other and the beginnings of 37 of the threads of the wormwheels 14 are in the same place with respect to each other but with respect to the beginnings. 30 threads of the bolts 2 rotated by 180 ° for a 1-fold (e.g. trapezoidal) thread as shown in Fig. 2, Fig. 11 and Fig. 12. 2-fold thread but use

PL 218 861 B1 gwintu 1-krotnego w jednym komplecie a 2-krotnego w innym jest połączone z właściwym doborem pozostałych parametrów w tych kompletach aby zapewnić równomierne przemieszczanie elementu A przesuwnego mechanizmu regulacji położenia względem korpusu 1. Parametrami kompletów, jak wynika to z fig. 1 i fig. 2 są: skok i krotność gwintu śruby 2, ilość zębów ślimacznicy 14, krotność zwoju ślimaka 9 i jego prędkość obrotowa. Ustawienie zatrzymanego mechanizmu regulacji położenia przez górny 25 wyłącznik krańcowy jest również optymalnym ustawieniem początkowym do połączenia mechanizmu regulacji położenia. Śruba 2 ma powyżej zwojów gwintu walcowy kształt bryły 38 i stożkowe zwężające 39 się zakończenie aby ułatwić naprowadzenie na nią ślimacznicy 14 i połączenie zwojów gwintów w czasie sprzęgania mechanizmu regulacji położenia oraz taką długość aby zapewnić właściwą pracę górnego 25 wyłącznika krańcowego i uniemożliwić przemieszczanie się rozprzęgniętego mechanizmu regulacji położenia po rozłączeniu zwojów gwintów.A 1-fold thread in one set and a 2-fold thread in another is combined with the appropriate selection of other parameters in these sets to ensure uniform displacement of the element A of the sliding position adjustment mechanism in relation to the body 1. The parameters of the sets, as shown in Fig. 1 and 2 are: the pitch and thread number of the screw 2, the number of worm gear teeth 14, the thread number of the worm screw 9 and its rotational speed. The setting of the position control mechanism stopped by the upper limit switch is also the optimal initial setting for linking the position control mechanism. The screw 2 has a cylindrical shape 38 above the thread turns and a conical tapering 39 end to facilitate guiding the worm wheel 14 on it and connecting the thread turns during coupling of the position adjustment mechanism, and of such a length to ensure proper operation of the upper limit switch and prevent the disengaged mechanism from moving. adjusting the position after disconnecting the threads.

W tym przykładzie wykonania zespół koła wodnego przedstawiony na rysunku fig. 3 i fig. 4 zbudowany jest z dwóch mechanizmów regulacji położenia przedstawionych na rysunku fig. 1, fig. 2, fig. 11 i fig. 12 o odpowiednich elementach 3, 4 przesuwnych zespołu koła wodnego, do których zamocowane są również: łożyskowane obudowy 16 i 17 wału koła wodnego, w których osadzony jest wał koła 15 wodnego podsiębiernego, przekładnia 18 prądnicy, prądnica 19, rolki 21 oporowe, obudowy 26 i 34 mechanizmu regulacji położenia. Czujnik 36 poziomu płynącej wody zamocowany jest do elementu 4 przesuwnego zespołu koła wodnego. Obudowa 17 wału koła wodnego zamocowana jest do elementu 4 przesuwnego zespołu koła wodnego w prowadnicach 20, a jej położenia określa czujnik 35 położenia. Wsporniki 22 oporowe zamocowane są do fundamentu. Przy czym do wspornika 13 ślimacznicy zamocowany jest jeden górny 25 wyłącznik krańcowy w każdym z dwóch mechanizmów regulacji położenia.In this embodiment, the water wheel assembly shown in fig. 3 and fig. 4 is made up of two position adjustment mechanisms as shown in fig. 1, fig. 2, fig. 11 and fig. 12 with respective sliding elements 3, 4 of the assembly. the water wheel, to which are also attached: bearing-bearing housings 16 and 17 of the water wheel shaft, in which the water wheel shaft 15, generator gear 18, generator 19, thrust rollers 21, housings 26 and 34 of the position control mechanism are mounted. A flowing water level sensor 36 is attached to the sliding member 4 of the waterwheel assembly. The waterwheel shaft housing 17 is attached to the sliding member 4 of the waterwheel assembly in the guides 20, and its position is determined by a position sensor 35. Brackets 22 are attached to the foundation. One upper limit switch is attached to the worm wheel support 13 in each of the two position control mechanisms.

Zespół koła wodnego służy głównie do ustawiania najbardziej korzystnego położenia koła 15 wodnego podsiębiernego, które zapewni maksymalną wydajność prądnicy 19.The waterwheel assembly is mainly used to set the most advantageous position of the waterwheel 15 for maximum efficiency of the generator 19.

W zespole koła wodnego dwa mechanizmy regulacji położenia zależnie od wskazań czujnika 36 poziomu płynącej wody, ustawiają na korzystnej wysokości elementy 3, 4 przesuwne zespołu koła wodnego z zamocowanym między nimi, napędzanym nurtem płynącej rzeki kołem 15 wodnym podsiębiernym, które obracając się w łożyskowanych obudowach 16, 17 wału koła wodnego napędza przez przekładnię 18 prądnicy, prądnicę 19. Obudowa 17 wału koła wodnego ma możliwość przesuwania się w prowadnicach 20, przy czym wielkość przesunięcia sygnalizuje czujnik 35 położenia aby przerwać pracę zespołu, kiedy dojdzie do przesunięcia świadczącego o niewłaściwej pracy urządzeń. Rolki 21 oporowe przemieszczają się po wspornikach 22 oporowych. Dolne 23 wyłączniki krańcowe ograniczają dolne położenie zespołu koła wodnego. Górne 25 wyłączniki krańcowe określają położenie całkowicie wynurzonego z wody koła 15 wodnego podsiębiernego przy maksymalnie dopuszczalnym dla elektrowni poziomie nurtu wody, jednocześnie jest to moment rozłączenia gwintów mechanizmów regulacji położenia w takim stopniu, że początki 30 zwojów gwintów śrub 2 i początki 37 zwojów gwintów ślimacznic 14 oddaliły się od siebie. W tym przykładzie wykonania górne 25 wyłączniki krańcowe działają w momencie, kiedy początki 30 zwojów gwintów śrub 2 i początki 37 zwojów gwintów ślimacznic 14 oddalą się od siebie o kąt 180° przy gwincie 1-krotnym jak przedstawia to rysunek fig. 11 i fig. 12. Po rozłączeniu mechanizmów regulacji położenia przystępuje się do demontażu zespołu koła wodnego. Demontaż taki obejmuje wszystkie części zamocowane do elementów 3, 4 przesuwnych zespołu koła wodnego wraz z kołem 15 wodnym podsiębiernym przy pomocy wózka 33 belki 32 montażowo-remontowej. Montaż zespołu koła wodnego przebiega w odwrotnej kolejności. Wskazane jest aby każdy zespół obsługiwany był przez jeden lub więcej wózków 33.In the waterwheel assembly, two position adjustment mechanisms, depending on the indications of the flowing water level sensor 36, position the sliding elements 3, 4 of the waterwheel assembly at a preferred height with the water-wheel 15 mounted between them, driven by the current of the flowing river, which rotate in bearing housings 16 Through the generator gear 18, the waterwheel shaft 17 drives a generator 19. The waterwheel shaft housing 17 is slidable in the guides 20, the amount of displacement being indicated by the position sensor 35 to interrupt the operation of the assembly when a shift occurs, indicating improper operation of the devices. The stop rollers 21 slide on the stop supports 22. The lower 23 limit switches limit the lower position of the waterwheel assembly. The upper 25 limit switches determine the position of the water wheel 15 completely emerging from the water at the maximum permissible level of the water current for the power plant, at the same time it is the moment of disconnection of the threads of the position control mechanisms to such an extent that the beginnings of 30 threads of the screws 2 and the beginnings of 37 threads of the wormwheels 14 they drifted apart. In this embodiment, the upper limit switches operate when the beginnings 30 of the threads of the screws 2 and the beginnings of 37 of the threads of the worm wheels 14 are spaced 180 ° apart for a 1-fold thread as shown in Figs. 11 and 12. After disconnecting the position adjustment mechanisms, the water wheel assembly is disassembled. Such disassembly includes all parts attached to the sliding elements 3, 4 of the waterwheel assembly together with the buoyant water wheel by means of a cart 33 of an assembly and repair beam 32. Install the waterwheel assembly in the reverse order. It is recommended that each unit be supported by one or more trolleys 33.

W tym przykładzie wykonania zespół kraty zbierającej zanieczyszczenia przedstawiony na rysunku fig. 5 i fig. 6 zbudowany jest z dwóch mechanizmów regulacji położenia przedstawionych na rysunku fig. 1, fig. 2, fig. 11 i fig. 12 o odpowiednich elementach 5, 6 przesuwnych zespołu kraty zbierającej zanieczyszczenia, do których zamocowane są również: gniazda 28 z blokadami 29 o luzownikach elektromagnetycznych, rolki 21 oporowe, obudowy 26 i 34 mechanizmu regulacji położenia, przy czym w gniazdach 28 spoczywają końce kraty 27 zbierającej zanieczyszczenia. Czujnik 36 poziomu płynącej wody zamocowany jest do elementu 6 przesuwnego zespołu kraty zbierającej zanieczyszczenia. Wsporniki 22 oporowe zamocowane są do fundamentu. Przy czym do wspornika 13 ślimacznicy zamocowane są dwa wyłączniki krańcowe, dodatkowy 24 wyłącznik krańcowy i górny 25 wyłącznik krańcowy w każdym z dwóch mechanizmów regulacji położenia.In this embodiment, the dirt collection grate assembly shown in Fig. 5 and Fig. 6 consists of two position adjustment mechanisms shown in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 11 and Fig. 12 with respective sliding elements 5, 6. the dirt collection screen assembly, to which are also attached: seats 28 with locks 29 with electromagnetic loosers, thrust rollers 21, housings 26 and 34 of the position control mechanism, the ends of the dirt collecting grate 27 in the seats 28. A flowing water level sensor 36 is attached to the sliding member 6 of the debris collecting grate assembly. Brackets 22 are attached to the foundation. There are two limit switches, an additional 24 limit switch and an upper limit switch in each of the two position control mechanisms, fastened to the worm wheel bracket 13.

Zespół kraty zbierającej zanieczyszczenia służy do ochrony zespołów koła wodnego przed uszkodzeniami, które mogą spowodować płynące przedmioty.The debris collection grate assembly is designed to protect the waterwheel assemblies from damage that flowing objects may cause.

PL 218 861 B1PL 218 861 B1

W zespole kraty zbierającej płynące zanieczyszczenia dwa mechanizmy regulacji położenia zależnie od wskazań czujnika 36 poziomu płynącej wody, ustawiają na korzystnej wysokości elementy 5, 6 przesuwne zespołu kraty zbierającej zanieczyszczenia z zamocowaną na nich kratą 27 zbierającą zanieczyszczenia, pochyloną w kierunku przeciwnym do kierunku nurtu rzeki i zanurzoną w wodzie. Końce kraty 27 zbierającej zanieczyszczenia spoczywają w gniazdach 28 z blokadami 29 o luzownikach elektromagnetycznych. Rolki 21 oporowe przemieszczają się po wspornikach 22 oporowych. Dolne położenie zespołu kraty zbierającej zanieczyszczenia określają dolne 23 wyłączniki krańcowe. Każdy z dwóch mechanizmów regulacji położenia posiada dodatkowy 24 wyłącznik krańcowy i górny 25 wyłącznik krańcowy. Dodatkowe 24 wyłączniki krańcowe określają położenie całkowicie wynurzonej z wody kraty 27 zbierającej zanieczyszczenia napełnionej zanieczyszczeniami do wywiezienia na brzeg, przy maksymalnie dopuszczalnym dla elektrowni poziomie wody oraz gwintach śrub 2 połączonych z gwintami ślimacznic 14. Górne 25 wyłączniki krańcowe określają przy zdemontowanej kracie 27 zbierającej zanieczyszczenia moment rozłączenia gwintów mechanizmów regulacji położenia w takim stopniu, że początki 30 zwojów gwintów śrub 2 i początki 37 zwojów gwintów ślimacznic 14 oddaliły się od siebie umożliwiając demontaż każdego z elementów 5, 6 przesuwnych zespołu kraty zbierającej zanieczyszczenia. Wskazane jest aby był spełniony warunek załączenia układów elektrycznych pomijających dodatkowe 24 wyłączniki krańcowe. W tym przykładzie wykonania górne 25 wyłączniki krańcowe działają w momencie, kiedy początki 30 zwojów gwintów śrub 2 i początki 37 zwojów gwintów ślimacznic 14 oddalą się od siebie o kąt 180° przy gwincie 1-krotnym jak przedstawia to rysunek fig. 2, fig. 11 i fig. 12. Zanurzona w wodzie na korzystnej głębokości krata 27 zbierająca zanieczyszczenia po napełnieniu zanieczyszczeniami jest mechanizmami regulacji położenia całkowicie wynurzona z wody. Następuje uwolnienie jej końców w gniazdach 28 i za pomocą zawiesi podwieszonych pod wózkiem 33 przewieziona jest na brzeg do oczyszczenia. Po oczyszczeniu jej montaż przebiega w odwrotnej kolejności. Wskazane jest aby środek masy kraty 27 zbierającej zanieczyszczenia leżał na płaszczyźnie równoległej do wszystkich czterech osi śrub 2 i leżącej pośrodku pomiędzy osiami każdej pary śrub 2. Wskazane jest aby każdy zespół obsługiwany był przez jeden lub więcej wózków 33.In the dirt collecting grate assembly, two position adjustment mechanisms, depending on the indications of the flowing water level sensor 36, position at a preferred height the sliding elements 5, 6 of the dirt collecting grate assembly with the dirt collecting grate 27 fixed thereon, inclined against the direction of the river current, and submerged in water. The ends of the dirt collecting grate 27 rest in sockets 28 with locks 29 with electromagnetic loosers. The stop rollers 21 slide on the stop supports 22. The lower position of the dirt collection screen assembly is determined by the lower 23 limit switches. Each of the two position control mechanisms has an additional 24 limit switch and an upper 25 limit switch. Additional 24 limit switches determine the position of the grate 27, which is completely emptied from the water, filled with contaminants to be transported to the shore, at the maximum permissible water level for the power plant, and the threads of the screws 2 connected with the threads of the wormwheels 14. The upper 25 limit switches determine the moment when the grate 27 is disassembled collecting the impurities. disengagement of the threads of the position adjusting mechanisms to such an extent that the beginnings 30 of the threads of the bolts 2 and the beginnings of 37 the threads of the wormwheels 14 have moved apart to allow for the disassembly of each of the sliding elements 5, 6 of the dirt collection screen assembly. It is advisable to meet the condition of switching on the electrical systems bypassing the additional 24 limit switches. In this embodiment, the upper limit switches operate when the beginnings 30 of the threads of the bolts 2 and the beginnings of 37 of the threads of the wormwheels 14 are spaced 180 ° apart for a 1-fold thread as shown in Fig. 2, Fig. 11 and Fig. 12. Immersed in water at a preferred depth, the grate 27 collecting the debris after being filled with debris is the position adjustment mechanisms completely emerged from the water. Its ends are released in the seats 28 and are transported to the shore for cleaning by means of slings suspended under the trolley 33. After cleaning, assembly takes place in the reverse order. It is desirable that the center of mass of the dirt collecting grate 27 lies in a plane parallel to all four axes of the bolts 2 and centered between the axes of each pair of bolts 2. It is desirable that each assembly be supported by one or more carriages 33.

W tym przykładzie wykonania belka 32 montażowo-remontowa przedstawiona na rysunku fig. 7, fig. 8 z wózkiem 33 zamontowana jest na górnej części przytwierdzonych do fundamentów słupów 31.In this embodiment, the assembly and repair beam 32 shown in Fig. 7, Fig. 8 with a trolley 33 is mounted on the upper part of the columns 31 fixed to the foundations.

Belka 32 montażowo-remontowa funkcjonuje w taki sposób, że wózek 33 przemieszcza się po niej transportując urządzenia. Wskazane jest aby każdy zespół obsługiwany był przez jeden lub więcej wózków 33.The assembly and repair beam 32 functions in such a way that the trolley 33 moves on it to transport the devices. It is recommended that each unit be supported by one or more trolleys 33.

W tym przykładzie wykonania elektrownia wodna jednorzędowa, której fragment przedstawiony jest na rysunku fig. 9 zbudowana jest z rzędu ustawionych jeden za drugim w korycie rzeki zespołów koła wodnego przedstawionego na rysunku fig. 3 i fig. 4 oraz dwóch zespołów kraty zbierającej zanieczyszczenia przedstawionych na rysunku fig. 5 i fig. 6. Nad każdym z zespołów jest belka 32 montażowo-remontowa przedstawiona na rysunku fig. 7 i fig. 8. Koła 15 wodne podsiębierne ustawione są poprzecznie do kierunku nurtu rzeki o osiach wzdłużnych w przybliżeniu równoległych do lustra wody.In this embodiment, the single-row hydroelectric power plant, a part of which is shown in Fig. 9, consists of a row of water wheel assemblies arranged one behind the other in the river bed, shown in Fig. 3 and Fig. 4, and of two dirt collecting grate assemblies as shown in the drawing. Fig. 5 and Fig. 6. Above each of the units there is an assembly and repair beam 32 shown in Fig. 7 and Fig. 8. The water wheels 15 are oriented transversely to the direction of the river flow with longitudinal axes approximately parallel to the water surface.

W elektrowni wodnej jednorzędowej zespoły koła wodnego ustawione są w rzędzie jeden za drugim w korycie rzeki z odstępami zapewniającymi unormowanie nurtu rzeki. Przed nimi w kierunku przeciwnym do kierunku nurtu rzeki umieszczone są dwa zespoły kraty zbierającej zanieczyszczenia. Nad każdym z zespołów jest belka 32 montażowo-remontowa. Odległość pomiędzy zespołem kraty a pierwszym z zespołów koła wodnego jest na tyle duża aby w przypadku kiedy dochodzi do zniszczenia zanurzonej w wodzie kraty 27 zbierającej zanieczyszczenia, można było zdążyć wynurzyć lub wynurzyć i ewakuować wszystkie zespoły koła wodnego.In a single-row hydroelectric power plant, water wheel sets are arranged in a row one after the other in the river bed with spacing ensuring the normalization of the river current. In front of them, in the direction opposite to the direction of the river current, there are two sets of gratings collecting debris. There is an assembly and repair beam 32 above each of the units. The distance between the grating unit and the first waterwheel unit is large enough that, in the event that the debris collecting grate 27 is broken in the water, all the waterwheel units can be surfaced or surfaced in time and evacuated.

W tym przykładzie wykonania elektrownia wodna wielorzędowa, której fragment przedstawiony jest na rysunku fig. 10 zbudowana jest z dwóch rzędów elektrowni jednorzędowej.In this embodiment, the multi-row hydroelectric power plant, a fragment of which is shown in Fig. 10, consists of two rows of a single-row hydroelectric power plant.

Zespoły koła wodnego i zespoły kraty zbierającej zanieczyszczenia sąsiednich rzędów są korzystnie ustawione tak, że umieszczone nad nimi przedłużone belki 32 montażowo-remontowe mogą je obsługiwać.The waterwheel assemblies and the contaminant grate assemblies of the adjacent rows are preferably positioned so that extended assembly and repair beams 32 placed above them can support them.

Wskazane jest ze względów bezpieczeństwa aby wszystkie urządzenia elektrowni wykonane były zgodnie z obowiązującymi warunkami ochrony przeciwporażeniowej.For safety reasons, it is advisable that all power plant devices comply with the applicable electric shock protection conditions.

Choć powyżej opisano kilka przykładowych implementacji wynalazku, znawcy dziedziny łatwo zauważą, że możliwych jest wiele modyfikacji i wariantów przedstawionych tu rozwiązań, które również będą wchodzić w zakres wynalazku. Jako definicję wynalazku należy zatem traktować treść zastrzeżeń patentowych.While several exemplary implementations of the invention have been described above, it will be readily appreciated by those skilled in the art that many modifications and variations of the embodiments provided herein are possible and will also fall within the scope of the invention. The wording of the claims should therefore be taken as the definition of the invention.

PL 218 861 B1PL 218 861 B1

Wykaz oznaczeńList of designations

A - element przesuwny mechanizmu regulacji położenia 1 - korpus 2 - śrubaA - sliding element of the position adjustment mechanism 1 - body 2 - screw

- element przesuwny zespołu koła wodnego, na którym zamocowana jest prądnica 4 - element przesuwny zespołu koła wodnego, przeciwległy elementowi 3 5 - element przesuwny zespołu kraty zbierającej zanieczyszczenia- sliding element of the water wheel unit on which the generator 4 is mounted - sliding element of the water wheel unit, opposite the element 3 5 - sliding element of the dirt collecting grate unit

- element przesuwny zespołu kraty zbierającej zanieczyszczenia, przeciwległy elementowi 5 7 - silnik- the sliding element of the dirt collecting screen unit, opposite the element 5 - the motor

- przekładnia mechanizmu regulacji położenia 9 - ślimak- gear of the position control mechanism 9 - worm

- wał ślimaków 11 - obudowa wału ślimaków 12 - obudowa wału ślimaków 13 - wspornik ślimacznicy- worm shaft 11 - worm shaft housing 12 - worm shaft housing 13 - worm wheel bracket

- ślimacznica- scroll wheel

- koło wodne podsiębierne- undershot water wheel

- obudowa wału koła wodnego- water wheel shaft housing

- obudowa wału koła wodnego, przesuwająca się w prowadnicach 20 18 - przekładnia prądnicy 19 - prądnica- water wheel shaft housing, sliding in guides 20 18 - generator gear 19 - generator

- prowadnica- guide

- rolka oporowa- stop roller

- wspornik oporowy- a thrust bracket

- dolny wyłącznik krańcowy- lower limit switch

- dodatkowy wyłącznik krańcowy, mechanizmu regulacji położenia w zespole kraty zbierającej zanieczyszczenia- additional limit switch, position control mechanism in the dirt collecting grate assembly

- górny wyłącznik krańcowy, rozłączenia gwintów śrub 2 i ślimacznic 14 26 - obudowa mechanizmu regulacji położenia z silnikiem 7 27 - krata zbierająca zanieczyszczenia- upper limit switch, disconnection of threads of screws 2 and worm wheels 14 26 - housing of the position control mechanism with a motor 7 27 - dirt collecting grate

- gniazdo- socket

- blokada o luzowniku elektromagnetycznym 30 - początek zwoju gwintu śruby 2 31 - słup nośny belki 32 montażowo-remontowej 32 - belka montażowo-remontowa 33 - wózek- lock with electromagnetic release 30 - beginning of the thread thread 2 31 - support column of the 32 assembly and repair beam 32 - assembly and repair beam 33 - trolley

- obudowa mechanizmu regulacji położenia- position control mechanism housing

- czujnik położenia- position sensor

- czujnik poziomu płynącej wody- flowing water level sensor

- początek zwoju gwintu ślimacznicy- beginning of the worm wheel thread

- bryła- lump

- zwężające się zakończenie- tapered end

Claims

1. Hydroelectric power plant having at least one waterwheel assembly with generator and idler mounted between the two sliding members with thrust supports, and optionally at least one dirt collection grate assembly with a collection grate attached between the two sliding members with thrust supports positioned in front of the pulley assembly. water, the sliding element is equipped with a position control mechanism in which the motor is connected through the gear with the worms and wormwheels screwed on two parallel bolts fixed in the body, moreover, there is an assembly and repair beam above each unit, in addition, it has limit switches and sockets with locks with electromagnetic loosers, characterized in that the screw (2) is fixed at one end in the body (1) and the other end has a solid (38) shape in front of the thread and a tapering (39) end, in addition to has a favorable distance angular, between the beginnings (30) of the threads of the screws (2) and the beginnings (37) of the threads of the internal threads of wormwheels (14), with the threads of the wormwheels (14) unscrewed from the threads of the bolts (2) of the wormwheels (14) in each set, stopped by the upper (25) position control mechanism limit switch.

2. Hydroelectric power plant according to claim 6. The assembly of claim 1, characterized in that said set comprises a screw (2), a worm wheel (14) and a worm screw (9) co-operating, the set having favorable parameters.

3. Hydroelectric power plant according to claim The method of claim 2, characterized in that the preferred angular distances are the optimal initial setting for connecting the position control mechanism.

4. Hydroelectric power plant according to claim 3. The dirt collecting screen according to claim 3, characterized in that the ends of the dirt collecting grate (27) rest on the slidable elements (5, 6) of the dirt collecting screen assembly in seats (28) with interlocks (29) with electromagnetic release units.