CH127350A - Regelungseinrichtung zur gleichzeitigen Einstellung der Laufrad- und Leitschaufeln von Wasserturbinen. - Google Patents

Description

  Regelungseinrichtung zur gleichzeitigen Einstellung der Laufrad- und       Leitschaufeln    von Wasserturbinen.    Die Einstellung der Laufrad- und der     Leit-          schaufeln    von     Wasserturbinen    erfolgt ent  weder getrennt, wobei selbstverständlich die  vorteilhafteste Stellung der beiden Schaufel  systeme gegeneinander nicht ermittelt werden  kann, oder in gegenseitiger Abhängigkeit     mit-          telst    eines Servomotors und einer Regelungs  vorrichtung, die ausserhalb der Turbine an  geordnet sind, und einen verhältnismässig  komplizierten Mechanismus darstellen.  



  Vorliegende Erfindung sucht diese Nach  teile zu beseitigen, durch eine Regelungsein  richtung zur gleichzeitigen Einstellung der  Laufrad- und der Leitschaufeln von Wasser  turbinen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass  die beiden Schaufelsysteme in unmittelbarer  Hebelverbindung mit einer zum Teil in der  Turbinenwelle und zum Teil um dieselbe ge  lagerten Regelungsvorrichtung- stehen.  



  Der Gegenstand der Erfindung ist in der  beiliegenden Zeichnung in zwei Ausführungs  beispielen dargestellt:       Fig.    1 ist ein     achsialer    Schnitt durch das  erste Ausführungsbeispiel;       Fig.    2 ist ein Schnitt nach     B-B    in     Fig.    1;         Fig.    3 zeigt einen Regelungsring, und       Fig.    4 zeigt im kleineren     Massstabe    die  Verbindungshebel zwischen Regelungsring und  Leitschaufeln       Fig.    6 zeigt im     achsialen    Schnitt das  zweite Ausführungsbeispiel;

         Fig.    6 ist eine teilweise Ansicht von oben,  teilweise im Schnitt.  



  Bei dem in den     Fig.    1 bis 4 dargestellten  Ausführungsbeispiel ist auf dem Deckel der  Turbine eine Konsole 1 befestigt, die das Ge  häuse 2 für das Lager 3 der Welle 4 des Lauf  rades 6 und für das Lager 6 der Regelungs  vorrichtung trägt. Im Lager 6, das im Ge  häuse 2     achsial    verschiebbar gelagert ist,  sind in     achsialer    Richtung Führungsleisten 7  ausgebildet, die in Ausschnitte im Gehäuse 2  hineinragen und das Lager 6 führen. Auf  dem Gehäuse 2 ist ein Regelungsring 8 auf  gesetzt, in dessen innern Wand zwei Nuten  9     (Fig.    3) ausgebildet sind, in welche an den  Leisten 7 drehbar gelagerte Rollen 10 hinein  tragen.

   Im Lager 6 ist ein Querstück 11       bafestigt,    das ohne Spiel durch das äussere  Ende der Steuerstange 12 durchgeht, die      durch die Hebelübersetzung 13 mit den Lauf  schaufeln verbunden ist.  



  In der Stirnfläche des Ringes 8 sind Zapfen  14     (Fig.    4) befestigt, auf welchen Arme 15  drehbar aufgesetzt sind, die mit den die Zapfen  17 der Leitschaufeln 18 fest umschliessenden  Hebeln 16 gelenkig verbunden sind.  



  Die Nuten 9 des Regelungsringes 8 sind  derart gestaltet, dass die jeweils wirksamste  Stellung der Leitschaufeln gegenüber den  Laufschaufeln eingestellt wird.  



  Es ist ersichtlich, dass bei Verdrehung  des Regelungsringes 8 die Leitschaufeln durch  die Hebelübersetzung 14, 15, 16 eingestellt  werden und gleichzeitig durch die Zusammen  wirkung der Rollen 10 mit den Nuten 9 die  Steuerstange 12 verstellt wird, die mittelst  der Hebelübersetzung 13 die Laufschaufeln  verdreht.  



  Der Regelungsring 8 wird im veranschau  lichten Ausführungsbeispiele mittelst der  Schnecke 19 entweder von Hand oder mo  torisch oder durch einen geeigneten von der  Turbine beeinflussten Regler angetrieben.  



  Die Steuerstange kann hohl und als Kol  ben eines zur indirekten Regelung dienenden  Servomotors ausgebildet werden, welcher Ser  vomotor dann die Einstellung der Laufschau  feln bewirken wird.  



  Ein solcher Servomotor ist auch bei der  Ausführungsform nach     Fig.    5 und 6 benützt,  die von der oben beschriebenen noch darin  abweicht, dass der Regelungsimpuls nicht auf  den Regelungsring, der dann die Leitschaufeln  direkt und die Laufschaufeln entweder gleich  falls direkt oder wie oben erwähnt über einen  Servomotor verstellt, sondern durch eine Boh  rung der Welle des Laufrades auf den Servo  motor ausgeübt wird, der die Laufschaufeln  direkt, die Leitschaufeln dagegen über den  Regelungsring steuert.  



  Diese Anordnung eignet sich     insbesonders     für grosse Turbinen, weil der Regelungsring  verhältnismässig viel kleinere Kräfte überträgt  als bei der ersten Ausführungsform, die mehr  für kleinere Turbinen bestimmt ist. Die Lauf  schaufeln     brauchen        tiäualtch.        @u        ihrer    Einstel.-    Jung während des Betriebes mehr Kraft als  die Leitschaufeln.  



  Der Servomotor ist in der Nabe 21 des  Laufrades angeordnet, so     dass    diese Nabe den  Zylinder des Servomotors bildet. In diesem  Zylinder 21 gleitet ein Kolben 22, dessen  Stange 23 hohl ausgebildet ist. In die Boh  rung dieser Kolbenstange ragt ein als Schie  ber arbeitendes Rohr 24 hinein, das entweder  direkt oder indirekt durch einen Regler (nicht  dargestellt) betätigt wird, der unmittelbar an  der Turbine angebracht sein kann.  



  Der Zylinder 21 ist durch einen, einen     End-          flansch    der hohlen Welle 26 des Laufrades  bildenden Deckel 25 abgeschlossen. Die Kol  benstange ist bei 27 abgesetzt, so dass ein  freier Raum zum Abfliessen des durch Kanäle  28 austretenden Drucköles entsteht. An bei  den Seiten des Kolbens 22 sind in der Kol  benstange 23 normal durch     Ringflanschen    31,  32 des Rohres 24 verdeckte Öffnungen 29, 30  vorgesehen.  



  Mit dem Kolben 22 sind Stangen 33 ge  lenkig verbunden, deren andere Enden an die  Hebel 34     angelenkt    sind, die auf den Zapfen  der Laufschaufeln     aufgekeilt    sind.  



  Im obern Ende der hohlen Kolbenstange  23 ist ein     Querstück    35 befestigt, das mit  dem Lager 36 fest verbunden ist, welches  mittelst Führungsleisten in Ausschnitten des  am Deckel 38 der Turbine angebrachten Ge  häuses 37 geführt ist. Auf diesem Gehäuse  37 ist ähnlich wie bei dem in den     Fig.    1 bis 4  dargestellten Ausführungsbeispiel, der Rege  lungsring 39 aufgesetzt, mit dessen Nuten  die durch das Lager 36 getragenen Rollen 40  zusammenarbeiten. Am Ringe 39 sind Arme  41     (Fig.    6) angebracht, an welche die Zug  stangen 42     angelenkt    sind, die an ihren an  dern Enden mit den auf den Zapfen der     Leit-          schaufeln    befestigten Hebeln 43 gelenkig ver  bunden sind.  



  Bei Veränderung der Umdrehungszahl wird  das Rohr 24 durch den Regler z. B. abwärts  verschoben     (Fig.    5). Dadurch werden die Öff  nungen 29, 30 durch die Flanschen 31 und  32 freigelegt, so dass das Drucköl durch die       pffnungen    44 -und 29 auf die obere Seite des      Kolbens 22 gelangt und diesen abwärts drückt,  wobei das unter dem Kolben sich befindende       0I    durch die Öffnungen 30 und die Kanäle  28 nach aufwärts zwischen Kolbenstange 23  und die innere Wand der hohlen Welle 26  abfliesst, und zuletzt durch die     Öffnungen    45  in das Gehäuse 37 eintritt, aus dein es ab  geleitet wird.  



  Der Kolben 22 folgt der Bewegung des  Rohres 24 so weit, bis die Öffnungen 29, 30  wieder durch die Flanschen 31, 32     abge-          slilossen    werden, wodurch von neuem der  Gleichgewichtszustand erreicht wird.  



  Diese Kolbenbewegung wird durch die  Stangen 33 und die Hebel 34 auf die Lauf  schaufeln und durch -die Kolbenstange 23  und das Querstück 35 auf das Lager 36  übertragen, das     achsial    verschoben wird,  wobei seine mit den Nuten im Regelungs  ringe 39 zusammenarbeitenden Rollen diesen  Ring verdrehen, der seine Bewegung durch  das Gestänge 41, 42, 43 auf die     Leitschau-          feln    überträgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Regelungseinrichtung zur gleichzeitigen Einstellung der Laufrad- und der Leitschau- feln von Wasserturbinen, dadurch gekenn zeichnet, dass die beiden Schaufelsysteme in unmittelbarer Hebelverbindung mit einer zum Teil in der Turbinenwelle und zum Teil um dieselbe gelagerten Regelungsvorrichtung stehen. UNTERANSPRüCHE 1.

   Regelungseinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung einen achsial ver schiebbaren, mit der Welle des Laufrades gleichachsig gelagerten;Regelungsring und eine im Innern der hohlen Turbinenwelle achsial verschiebbar angeordnete Stange besitzt, wobei diese Teile durch im Ring vorgesehene:;Nuten und vermittelst Quer stücke miteinander verbunden sind.

   2. Regelungseinricbtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass in die Nuten des Regelungs ringes Rollen hineinragen, die durch Füh rungsleisten eines Lagers getragen sind, das in einem ortfesten Gehäuse achsial verschiebbar gelagert und mit der in der Turbinenwelle vorgesehenen Stange ver bunden ist, welche Stange die Rege lungsbewegungen auf die Laufradschaufeln überträgt, während die Übertragung der Regelungsbewegung auf die Leitschaufeln durch eine an den Regelungsring ange schlossene Hebelübersetzung erfolgt. 3.

   Regelungseinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Re gelungseinrichtung vom Regelungsring aus durch Drehung desselben erfolgt. 4. Regelungseinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Regelungseinrichtung von einer in der Turbinenwelle vorgesehenen Stange aus durch Verschiebung derselben mittelst eines Servomotors erfolgt, dessen Kolben in der hohlen Laufradnabe angeordnet ist.