CS216301B1

CS216301B1 - Swiveling device for water turbine blades

Info

Publication number: CS216301B1
Application number: CS794177A
Authority: CS
Inventors: Josef Mojzis; Oldrich Exner
Original assignee: Josef Mojzis; Oldrich Exner
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1979-06-18
Publication date: 1982-10-29

Abstract

Vynález řeSí systém natáčení rozvá děčích lopatek vodních turbín. Podstatou natáčecího zařízení, jež sestává z regulačního kruhu s hydromotorem, dvojramenné páky, natáčecí kliky a hydraulického aervomechaniamu, obsahují cího hydromotor ae Šoupátkovým rozvaděčem, je to, že Šoupátko Šoupátkového rozváděče je připojeno z jedné strany prostřednictvím prvé pružiny k dvojramenné páce, jež je ve stálém záběru s regulačním kruhem, a z opačné strany prostřednictvím druhé pružiny k natáčecí klice, naklínované na rozváděči lopatceThe invention solves the system of turning the distributor blades of water turbines. The essence of the turning device, which consists of a control ring with a hydraulic motor, a two-arm lever, a turning crank and a hydraulic aervomechanism, containing a hydraulic motor and a slide distributor, is that the slide of the slide distributor is connected on one side by a first spring to the two-arm lever, which is in constant engagement with the control ring, and on the opposite side by a second spring to the turning crank, wedged on the distributor blade

Description

Vynález se týká natáčecího zařízení pro rozváděči lopatky vodních turbín, jež ae používá zejména u čerpadlových turbín se samostatným natáčením jednotlivých rozváděčích lopatek, a řeěí se jím synchronizace pohybu těchto lopatek jakož i stabilizace jejich polohy.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a pivoting device for water turbine guide blades, which is used in particular in pump turbines with separate rotation of individual guide blades, and is concerned with synchronizing the movement of these blades and stabilizing their position.

U většiny dosud známých zařízení pro samostatné natáčení jednotlivých rozváděčích lopatek používají se hydraulické servomachanismy, jejichž vstupní člen - zpravidla Soupátkový rozváděč - je nepohyblivý a nesouvisí přímo s pohyblivým výstupním členem zmíněného servomechanismu, tj. s natáčecím hydromotorem. Proto vzhledem k tomuto uspořádání nejsou oba zmíněné členy hydraulického servomechanismu vzájemně spojeny nepoddajnými kovovými trubkami, ale pružnými a ohebnými vysokotlakými hadicemi, které se ovšem právě pro tyto vlastnosti nežádoucně podílejí podstatnou měrou na polohové nestálosti rozváděčích lopatek, projevující se jejich kmitáním, provázeným hlukem. U jiného známého zařízení pro samostatné natáčení jednotlivých rozváděčích lopatek je šoupátkový rozváděč naopak vestavěn přímo do natáčecího přímočarého hydromotorů, takže hydraulický servomechanismus válcového tvaru tvoří ucelenou montážní skupinu, souose umístěnou bezprostředně na čepu rozváděči lopatky za účelem zlepšení její polohové stability. Nicméně ani toto uspořádání natáčecího zařízení, jež obsahuje mj. dvojici kloubových mechanismů, není schopno - právě vzhledem k velkému počtu čepových vůlí ve zmíněných kloubových mechanismech - škodlivému kmitání rozváděčích lopatek zcela zabránit nebo je alespoň snížit na přijatelnou hodnotu.In most of the prior art devices for separate pivoting of individual guide vanes, hydraulic servomachines are used, the input member of which is typically a spool valve, is immovable and not directly related to the movable output member of said servomechanism, i.e. the rotary hydraulic motor. Therefore, due to this arrangement, the two members of the hydraulic servomechanism are not connected to each other by rigid metal pipes, but by flexible and flexible high-pressure hoses, which, however, undesirably contribute to these properties to the position variability of the guide vanes manifested by their oscillation accompanied by noise. On the other hand, in a separate device for separate rotation of the individual guide vanes, the spool valve is in turn built-in directly to the rotary linear motors so that the cylindrical hydraulic servomechanism forms a complete assembly, coaxially positioned immediately on the guide vane pin to improve its positional stability. However, even this pivoting device arrangement, which includes, inter alia, a pair of articulated mechanisms, is not able - due to the large number of pin clearances in the articulated mechanisms - to completely prevent or at least reduce the harmful vibration of the guide vanes.

Popsané nevýhody se nevyskytují u natáčecího zařízení pro rozváděči lopatky vodních turbin podle vynálezu, jež sestává z regulačního kruhu s hydromotorem, dvojramenné páky, natáčecí kliky a hydraulického servomechanismu, obsahujícího hydromotor se šoupátkovým rozváděčem, jehož podstata spočívá v tom, še šoupátko šoupátkového rozváděče je připojeno z jedné strany prostřednictvím prvé pružiny k dvojramenné páce, jež je ve stálém záběru s regulačním kruhem, a z opačné strany prostřednictvím druhé pružiny k natáčecí klice, naklínované na rozváděči lopatce.The described drawbacks do not occur with the rotating blades of the turbine blades according to the invention, which consists of a control ring with a hydraulic motor, a two-arm lever, a rotating crank and a hydraulic servomechanism comprising a hydraulic motor with a spool. from one side by means of a first spring to a double-arm lever that is in permanent engagement with the control ring, and from the other side by means of a second spring to a pivoting handle wedged on the guide blade.

Obě pružiny, mezi nimiž je šoupátko šoupátkového rozváděče zavěšeno, vytvářejí vnější zpětnou vazbu natáčecího hydraulického servomechanismu, jež je přes svou jednoduchost neobyčejně citlivá, takže se velmi účinně podílí na stabilizaci regulačního pochodu. Protože velikost zesílení zpětnovazebního signálu závisí v tomto případě jen na hodnotách tuhosti obou pružin, lze vhodnou volbou těchto pružin získat snadno libovolné zesílení zpětnovazebního signálu podle potřeby. Popsané uspořádání natáčecího zařízení podle vynálezu rovněž umožňuje připojit šoupátkový rozváděč k natáčecímu hydromotorů kovovým potrubím a vyloučit tak pružné hadicové spojení, které je příčinou nejen již výše zmíněných škodlivých vibrací rozváděčích lopatek, ale navíc ještě i nepříznivě působícího vzrůstu tzv. dopravního zpoždění. Významnou předností natáčecího zařízení podle vynálezu je také jeho odolnost vůči vlhkosti, nečistotám a otřesům.The two springs, between which the spool valve is suspended, create an external feedback of the rotary hydraulic servomechanism, which, despite its simplicity, is extremely sensitive, thus contributing very effectively to stabilizing the control process. Since the amplification of the feedback signal in this case depends only on the stiffness values of the two springs, any desired amplification of the feedback signal can be easily obtained by suitable selection of these springs as needed. The described arrangement of the swiveling device according to the invention also makes it possible to connect the spool valve to the swiveling hydraulic motors by means of metal piping, thus avoiding the flexible hose connection which causes not only the above mentioned harmful vibrations of the vanes but also an unfavorable increase in An important advantage of the pivoting device according to the invention is also its resistance to moisture, dirt and shocks.

Příkladné provedení natáčecího zařízení podle vynálezu je pro jednu rozváděči lopatku zjednodušeně znázorněno na výkrese.An exemplary embodiment of a pivoting device according to the invention is shown in a simplified manner for one guide blade.

Hlavni částí natáčecího zařízeni podle vynálezu je hydraulický servomechanismus, jehož vstupním členem je šoupátkový rozváděč 6 a výstupním Členem přímočarý natáčecí hydromotor 8, který je připojen k natáčecí klice 2» naklínované na rozváděči lopatce 10. Šoupátko šoupátkováho rozváděče 6 je zavěěeno mezi dvěma pružinami 2, Ζ» toto Šoupátko spojují jednak s výkyvným koncem natáčecí kliky 2» jednak s jedním z ramen dojramenné páky £, jejíž druhé rameno se opírá o čep 2 na regulačním kruhu 2, který je připojen k přímočarému regulačnímu hydromotoru 1.The main part of the pivoting device according to the invention is a hydraulic servomechanism whose input member is a spool valve 6 and the output member is a linear rotary hydraulic motor 8 which is connected to a swivel crank 2 »wedged on the distributor blade 10. This valve connects, on the one hand, to the pivoting end of the crank handle 2, and to one of the arms of the milking lever 6, the other arm of which rests on a pin 2 on the control ring 2, which is connected to a linear control hydraulic motor 1.

Jestliže regulační hydromotor 1 obdrží od regulátoru turbíny impuls ke změně polohy rozváděči lopatky 10, vychýlí regulační kruh 2_ z jeho ustálené polohy a tento pohyb se přenese na dvojramennou páku 4, která vykývnutím napne první pružinu 2» působící na Šoupátko šoupátkového rozváděče 6. Přestavením šoupátka z jeho střední polohy umožní se průtok tlakového oleje pod píst natáčecího hydromotoru 8, jehož pístnice se proto vysune a prostřednictvím natáčecí kliky 9 natočí rozváděči lopatku 10 do požadované polohy; současně se přitom napíná druhá pružina 2» vracející šoupátko šoupátkového rozváděče 6 zpět do jeho střední rovnovážné polohy.If the control hydraulic motor 1 receives an impulse from the turbine regulator to change the position of the guide blade 10, it deflects the control ring 2 from its steady position and this movement is transmitted to the double-arm lever 4 which swiveles the first spring 2 acting on the spool of the spool. from its central position, the pressure oil is allowed to flow under the piston of the rotary hydraulic motor 8, whose piston rod therefore extends and rotates the guide blade 10 to the desired position by means of the rotary crank 9; at the same time, the second spring 2 returns the slide valve of the slide valve 6 to its central equilibrium position.

Claims

A turning device for a water turbine guide blade comprising a control ring with a hydraulic motor, a two-arm lever, a crank handle and a hydraulic servomechanism comprising a hydraulic motor with a spool valve, characterized in that the spool valve slide (6) is connected (5) to the double-arm lever (4), which is in permanent engagement with the control ring (2), and from the opposite side by means of a second spring (7) to the swivel handle (9) wedged on the guide blade (10).