<Desc/Clms Page number 1>
Steuerung für den Servomotor der Beguliernadel von Hochdruckturbinen.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Steuerung für den Servomotor der Reguliernadel von
Hochdruckturbinen, deren Geschwindigkeit durch Strahlablenkung geregelt wird. Diese doppelte Regelung, die bei Hochdruck-Pelton-Rädern in Verwendung ist, denen das Wasser in langen Rohrleitungen zugeführt wird, arbeitet zum Zwecke der Verhütung von gefährlichen Wasserstössen in der Rohrleitung folgend :
Bei grösseren Entlastungen der Turbine, bei denen eine rasche Absperrung des Wasserzuflusses zur Turbine zum Auftreten gefährlicher Wasserstösse Anlass geben kann, wird der volle Wasserstrahl durch den Wasserstrahlablenker vom Laufrad derart abgelenkt, dass er die Schaufeln nicht mehr voll trifft und sich somit die Leistung der Turbine verkleinert. Dann erst wird die Reguliernadel langsam in die Düse hinein geschoben.
In dem Masse, als die Nadel eingeschoben wird, wird der Strahlablenker wieder zurückgeschwenkt und der gedrosselte Wasserstrahl erhält schliesslich wieder seine normale Beauf- sehlagungsriehtung. Bei eintretender Vergrösserung der Belastung der Turbine wird die Nadel aus der
Düse wieder herausgezogen und vergrössert so den Wasserzufluss zum Laufrad. Diese umständlichen Be- wegungen der beiden Regulierorgane werden bei den bestehenden Konstruktionen durch sehr komplizierte Einrichtungen mit Hilfe von Katarakten, Bremsen und Federn erreicht. Die hiezu erforderlichen Kräfte sind bedeutend und infolgedessen sind die Federn, Bremsen usw. von grossen Dimensionen. Die gegenseitige Lage der beiden Organe wird durch verschiedene Anschläge und gekrümmte Flächen erzielt, auf denen sich die Anschläge oder Hebel bewegen.
Diese Einrichtungen sind im Ganzen sehr kompliziert, unübersichtlich und teuer und es ist nur selten möglich, Regler normaler Konstruktion hiebei zu verwenden.
Infolge ihrer Kompliziertheit können diese Einrichtungen leicht versagen und es ist dabei unmöglich, zu erzielen, dass sich der Strahlablenker normal knapp über dem Wasserstrahl befindet, damit er bei einer Entlastung der Turbine augenblicklich den Strahl ablenke.
Durch die Erfindung werden diese Fehler und Nachteile beseitigt. Das Wesen der Erfindung beruht darauf, dass der Zylinder des Servomotors für den Strahlablenker mittels Rohrleitungen mit einem zweiten Hilfszylinder in Verbindung steht, dessen Kolben oder elastische Wand den Verteilungsschieber des Servomotors für die Nadelbewegung dadurch betätigt, dass der Druckunterschied auf beiden Seiten des Kolbens im ersten Zylinder gleichzeitig zur Bewegung des Kolbens oder der elastischen Wand im zweiten Zylinder verwendet wird, welche Bewegung auf den Verteilungsschieber des Servomotors für die Reguliernadel einwirkt. Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist in ihrer Wirkungsweise einfach, betriebssicher und genau, da alle Bewegungen der Reguliernadel ausschliesslich hydraulisch geschehen.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Fig. 1 stellt die Gesamtanordnung dar, Fig. 2 und 3 zeigen den Verteilungsschieber des Servomotors für die Reguliernadel in verschiedenen Stellungen.
In Fig. 1 ist V der Servomotor des Strahlablenkers. Dieser wird durch eine von einem normalen hydraulischen Geschwindigkeitsregler betätigte Steuerung gesteuert. Mit dem Kolben 1 des Servomotors V ist der Strahlablenker 2 mittels Zugstange und Hebel verbunden. Beide Räume vor und hinter dem Kolben 1 sind durch die Rohrleitungen 3 und 4 mit dem Hilfszylinder 5 verbunden, in dem sich der Kolben 6 oder eine elastische Wand bewegt. Dieser Kolben steht ausserdem unter dem Einfluss einer Feder 13 und ist mit dem Verteilungsschieber 7 des Servomotors W für die Reguliernadel12 verbunden.
Beide Räume vor und hinter dem Kolben 1 des Servomotors V stehen ausserdem mittels Rohrleitungen
<Desc/Clms Page number 2>
(nicht dargestellt) mit der Zu-und Ableitung des Druckmittels durch die Reglersteuerung des normalem Gesehwindigkeitsreglers in Verbindung. Am Boden des Zylinders des Verteilungsschiebers 7 ist eine Stellschraube 8 angebracht, mit welcher der Hub des Schiebers begrenzt werden kann. Der Zylinder des Verteilungsschiebers ist durch die Rohrleitungen 10. und 15 mit dem Servomotor W der Nadelbewegung verbunden.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Bei einer Entlastung der Turbine steigt der Druck vor dem Kolben 1. Hiedurch wird dieser Kolben so verschoben, dass der Strahlablenker 2 den Wasserstrahl ganz oder teilweise vom Laufrade ablenkt. Mit der Druckerhöhung vor dem Kolben 1
EMI2.1
der Wasserzufluss zur Turbine gedrosselt bzw. geschlossen wird. In dem Masse, wie die Reguliernadel in die Düse hineingeschoben wird, wird der Strahlablenker infolge der Einwirkung des hydraulischen Geschwindigkeitsreglers aus dem Wasserstrahl wieder herausbewegt und lässt den gedrosselten Wasserstrahl zum Laufrade in dem Masse zu, dass die Stärke des Strahles der neuen Belastung der Turbine entspricht.
Hat die Reguliernadel den Wasserstrahl entsprechend der Entlastung gedrosselt, so gibt der Strahlablenker zur Gänze den Wasserstrahl frei, wobei er knapp an der Oberfläche des Wasserstrahles liegt. In'diesem Falle ist der Druck auf beiden Seiten des Kolbens j ! gleich. Der Kolben 6 wird durch die Einwirkung der Feder 13 gehoben und der Verteilungsschieber 7 schliesst den Kanal 10 so weit ab, dass die Bewegung des Kolbens 11 aufhört.
Bei eintretender Belastung steigt infolge des Einflusses des hydraulischen Geschwindigkeitsreglers der Druck hinter dem Kolben 1 und der Strahlablenker schwenkt von der Oberfläche des Wasserstrahles ab. Durch das Ansteigen des Druckes hinter dem Kolben 1 steigt auch der Druck unter dem Kolben 6 und hebt diesen samt dem Verteilungssehieber 7, wodurch die Verbindung der Kanäle 10 und 14 verursacht wird (s. Fig. 3).
Durch die Verbindung dieser beiden Kanäle fliesst die Druckflüssigkeit aus dem Raume hinter dem Kolben 11 ab und der Kolben 11 wird infolge des Überdruckes vor dem Kolben 11 sogleich nach rechts verschoben, wodurch die Reguliernadel aus der Düse herausgezogen wird und einen grösseren Wasserzufluss zu dem Laufrade entsprechend der Vergrösserung der Belastung der Turbine zulässt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Steuerung für den Servomotor der Reguliernadel von Hochdruckturbinen, bei denen die Geschwindigkeitsregelung durch einen Strahlablenker bewerkstelligt wird, dessen Servomotor von einem normalen hydraulischen Geschwindigkeitsregler gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckunterschied zu beiden Seiten des Kolbens (1) des Servomotors (V) für den Strahlablenker zur Verstellung des Steuerorganes (7) des Servomotors (W) der Reguliernadel (12) verwendet wird.