Steuerungseinrichtung eines Servomotors, der die Reguliernadel einer Hochdruckturbine bewegt. Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Steuerungseinrichtung eines Servo motors, der zur Bewegung der Reguliernadel bei einer Hochdruckturbine dient, deren Ge schwindigkeit durch Strahlablenkung gesteuert wird. .
Die doppelte Regulierung, die bei Hoch- druck-Peltonrädern in Verwendung kommt, denen das Wasser in langen Rohrleitungen zugeführt wird, arbeitet zum Zwecke der Verhütung von gefährlichen Wasserstössen in der Rohrleitung wie folgt: Bei Belastungsänderungen, zum Beispiel bei Entlastung, lenkt der Wasserstrahlab- lenker die Richtung des Wassers vom Lauf- rade derart ab, dass sich die Leistung der Turbine verkleinert und dann erst schiebt sich die Reguliernadel langsam in die Düse hinein; in dem AZasse, als sich die Nadel einschiebt, schwenkt der Strahlablenker aus dem Wasserstrahl aus.
Bei plötzlicher Be lastung ,schwenkt der Strahlablenker aus und wird gleichzeitig die Nadel aus der Düse herausgezogen, wodurch der Wasserzufluss zum Laufrade vergrössert wird. Die oben be schriebene umständliche Bewegung beider Regulierorgane erzielt man bei bestehenden Konstruktionen durch eine sehr komplizierte Einrichtung mit Hilfe von Katarakten, Bremsen und Federn, die zur Bewegung des Strahlablenkers oder der Nadel dienen. Die Kräfte, die zum Erzielen dieser Bewegung benötigt werden, sind bedeutend und infolge dessen sind die Federn, Bremsen usw. von grossen Dimensionen.
Die gegenseitige Lage der beiden Organe wird durch verscbiedene 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, Regulatören normaler Konstruktion zu verwenden.
Infolge ihrer Kompliziertheit können sie leicht versagen, und es ist dabei unmöglich, zu erzielen, dass sich der Strahlablenker knapp über dem Wasserstrahl befindet, da- mit er bei einer Entlastung der Turbine augenblicklich den Strahl ablenke.
Durch vorliegende Erfindung sollen diese Fehler und Nachteile beseitigt werden. Die Er findung besteht darin, dass derZylinder des Ser vomotors, der zur Bewegung des Strahlab- lenkers dient, durch eine Rohrleitung in Verbindung mit einem Hilfszylinder steht, der auf ein Steuerorgan des zur Bewegung der Nadel dienenden Servomotors einwirkt, wobei der Druckunterschied zu beiden Seiten des Kolbens des Servomotors, der zur Be wegung des Strahlablenkers dient, zum Be trieb des Hilfszylinders verwendet wird. Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist in ihrer Wirkungsweise ungewöhnlich einfach,
da durch auch betriebssicher und genau, da alle Bewegungen der Reguliernadel aus schliesslich hydraulisch erfolgen.
Auf der beiliegenden Zeiehuung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Abb. 1 stellt die Gesamtanordnung dar; Abb. 2 und 3 sind Einzelheiten.
In Abb. 1 ist V der Zylinder eines nor malen hydraulischen Geschwindigkeitsreglers zur Bewegung des Strahlablenkers 2. Mit dem Kolben 1 ist der Strahlablenker 2 mit teist Lenkerstange und Hebel verbunden. Beide Räume vor und hinter dein Kolben sind durch die Rohrleitungen 3 und 4 mit dem Hilfszylinder 5 verbunden, in dem sich der Kolben 6 bewegt, der unter dein Ein- flusse der Feder 13 steht und finit dem Ver teilungsschieber 7 verbunden ist.
Beide Räume vor und hinter dein Kolben 1 des Zylinders V sind durch eine Rohrleitung, (nicht dargestellt) mit der Quelle oder den Quellen des Druckmittels, und zwar durch eine Zufluss- bezw. Abflussleitung verbunden. Am Boden des Zylinders des Verteilungs schiebers ist eine Stellschraube 8 angebracht, mit welcher der Hub des Schiebers begrenzt werden kann. Der Zylinder des Verteilungs schiebers ist durch die Rohrleitungen 10;10' mit dem Servomotor IV für die Nadelbe wegung verbunden.
Die Vorrichtung wirkt folgendermassen Bei Entlastung der Turbine steigt der Druck vor dem Kolben 1 und der Kolben verschiebt sich so, dass der Strahlablenker 2 den Wasserstrahl ganz oder teilweise vom Laufrade ablenkt. Bei Druckerhöhung vor dem Kolben 1 erhöht sich auch der Druck über den Kolben 6; dadurch verschiebt sich dieser in der Richtung nach unten und ver schiebt auch den mit ihm verbundenen Ver teilungsschieber in die in Abb. 2 dargestellte Lage.
In dieser Lage strömt das Drucköl, das durch die Rohrleitung 9 eingeleitet wird, durch den teilweise offenen Kanal 10 hinter den Differenzialkolben 11 des Servomotors ll', der mit der Reguliernadel 12 verbunden ist, die sieh langsam in die Düse hineinschiebt. Durch das Einschieben der Reguliernadel in die Düse wird die ausströmende Wasser menge verkleinert und schwenkt der Strahl ablenker allmählich aus dem Wasserstrahl aus, bis endlich der der neuen Belastung entsprechend starke Strahl gebildet ist. Ent spricht nun die Strahlstärke der neuen Be lastung, so liegt der Strahlablenker knapp an der Aussenfläche des Wasserstrahls.
Der Druck auf beiden Seiten des Kolbens 1 hat sich ausgeglichen und der Kolben 6 ver schiebt sich durch die Wirkung der Feder 13 in der Mittellage, wodurch der Kanal 10' so weit abgeschlossen wird, dass die Be wegung des Kolbens 11 aufhört.
Bei augenblicklicher Belastungserhöhung steigt der Druck hinter dem Kolben 1, und der Strahlablenker schwenkt von der Aussen fläche des Strahls ab. Durch das Ansteigen des Druckes hinter dein Kolben 1 steigt auch der Druck unter dem Kolben 6, der sich samt dem Schieber 7 verschiebt und die Verbindung der Kanäle 10' und 14 ver ursacht (siehe Abbildung 3).
Durch Verbin dung dieser beiden Kanäle fliesst die Druck flüssigkeit aus dem Raume hinter dein Kol ben 11 ab und verschiebt sich dieser augen blicklich, da ein ständiger Druck auf seine kleinere Flüche einwirkt, und zwar derart, dass die Reguliernadel sieh aus der Düse herausseliiebt und einen grösseren Wasserzu- fluss in das Laufrad in dem Masse, wie es der Belastung der . Turbine entspricht; zulässt.