CS217095B1

CS217095B1 - Swiveling devices for water turbine racks

Info

Publication number: CS217095B1
Application number: CS795196A
Authority: CS
Inventors: Josef Mojzis
Original assignee: Josef Mojzis
Priority date: 1979-07-26
Filing date: 1979-07-26
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Natáčecí zařízení rozváděčích lopatek vodních turbín ee používá k samostatnému natáčení jednotlivých rozváděčích lopatek zejména u čerpadlových turbín a jeho účelem je umožnit synchronizaci natáčivého pohybu těchto lopatek. Skládá ae z měřicího ústrojí připojeného ke zdroji laděného oleje a z hydraulického servomeohaniamu tvořeného šoupátkovým rozvaděčem a hydromotorem, jehož pístnioe je kloubově připojena k natáčecí klice upevněné nábojovým koncem na čepu sozváděcí lopatky. Zpětná vazba je zprostředkována pružinou, jež je za- . věšena mezi výkyvným koncem natáčecí kliky a vnější čelní stranou měrného pístu v měřicím ústrojí, zatímco opačná vnitřní čelní strana měrného pístu je pevně spojena ae šoupátkem šoupátkového rozvaděče.The rotating device of the distributor blades of water turbines is used for the independent rotation of individual distributor blades, especially in pump turbines, and its purpose is to enable the synchronization of the rotating movement of these blades. It consists of a measuring device connected to a source of tuned oil and a hydraulic servomechanism formed by a slide distributor and a hydraulic motor, the piston of which is hingedly connected to a rotating crank fixed by its hub end on the pivot of the guide vane. Feedback is mediated by a spring, which is suspended between the swinging end of the rotating crank and the outer front side of the measuring piston in the measuring device, while the opposite inner front side of the measuring piston is firmly connected to the slide of the slide distributor.

Description

Vynález ee týká natáčeoího zařízení rozváděoíoh lopatek vodníoh turbín a řeší ae jím synohronizaoe pohybu těohto lopatek.The present invention relates to a turning device for the distribution of blades of water turbines and to a solution for the movement of these blades.

X aynohronizaci kývavého pohybu jednotlivé natáčených rozváděoíoh lopatek ae doaud zpravidla používají buj mechanické převody a regulačním kruhem na vstupu, nebo elektromechanické převodníky a příaluénou elektriokou aparaturou,.Vzhledem k velkým rozměrům regulačních kruhů vyžadují mechanické převody poměrně hodné prostoru, nelze je tedy upotřebit u malýoh turbín| kromě toho mají tyto převody mnoho kloubových (čepovýoh) spojů, jejichž vůle jaou příčinou polohové nestálosti rozváděčích 'lopatek, projevující ae - zejména při čerpadlovém provozu - chvěním těohte lopatek, doprovázeným hlukem. Stejná závada ae vyskytuje u natáčeoíoh zařízení a elektromeohaniokými převodníky, jestliže ěoupátkové rozváděče, jež jaou těmito převodníky ovládány, jaou s příslušnými natáčeoíml hydromotory spojeny poddajnými hadicemi a nikoliv tuhým potrubím. Navío jaou regulační aystémy a těmito převodníky z hlediska pořizovacích nákladů mnohem dražší proti např, již zmíněným mechanickým převodům β regulačním kruhem, nebol každá rozváděči lopatka vyžaduje samostatný převodník včetně snímače polohy atd, lX aynohronization of the oscillating motion of the individual rotating blades and e doaud usually use mechanical gears and a control ring at the inlet, or electromechanical transducers and attached electric apparatus. Because of the large dimensions of the control rings, mechanical gears require relatively space, so they cannot be used | moreover, these gears have many articulated joints, the play of which causes the positioning instability of the guide vanes, manifesting and, in particular in the case of pump operation, the vibration of the vanes, accompanied by noise. The same defect occurs in rotary devices and electromohane transducers if the spool valves operated by these transducers are connected to the respective rotary motors by flexible hoses and not by rigid piping. In addition, the control systems and these converters are much more expensive in terms of acquisition costs compared to, for example, the above-mentioned mechanical transmissions of the β control ring, since each guide blade requires a separate transducer including a position sensor, etc.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny natáčeoím zařízením podle vynálezu, jež ze skládá z hydrauliokého aervomeohaniemu, obsahujícího šoupátkový rozváděč a hydromotor, jehož píatnioe je kloubově připojena k natáčeoí klice upevněné nábojovým koncem na Čepu rozváděoí lopatky, a z měřícího ústrojí, připojeného ke zdroji laděného oleje, přičemž prp toto natáčeoí zařízení je podstatné, že měrný piet, tvořící část měřioího Ústrojí, je z jedné čelní strany pevně spojen ae ěoupátkem, tvoříoím část šoupátkového rozváděče, a z druhé Čelní strany prostřednictvím zpětnovazební pružiny a výkyvným koncem natáčecí kliky.These drawbacks are overcome by a swiveling device according to the invention consisting of a hydraulic aervomeohanium comprising a spool valve and a hydraulic motor, the spindle of which is articulated to a swivel handle fixed by a hub end on the spindle of the vane, and a measuring device connected to the source. This pivoting device is essential in that the measuring part forming part of the measuring device is rigidly connected from one end to the slide, forming part of the spool, and from the other side by means of a feedback spring and the pivoting end of the turning handle.

Protože výše popsané natáčeoí zařízen je ovládáno hydraulioky prostřednictvím laděného oleje, umožňuje nahradit v regulačníoh obvodech jak rozměrné meohanioké převody a regulačními kruhy, tak i složité a nákladné elektromeohanioké převodníky jednoduchým a velmi levným, jakož i prostorově nenáročným potrubím, kterým je laděný olej přiváděn do jednotlivých natáčeoíoh zařízení začleněnýoh do příslušného regulačního obvodu.Since the above-described swiveling device is controlled by hydraulics by means of tuned oil, it makes it possible to replace both large-size gears and regulating rings in complex control circuits as well as complex and costly electro-power converters by simple and inexpensive and space-saving piping through which the tuned oil is fed. a device integrated into the respective control circuit.

Tím, že neobsahuje žádné hadice, ale pouze jediný čepový kloub, přispívá zmíněné natáčeoí zařízení rozhodující měrou k zajištění polohové stability s ním souvisící rozváděči lopatky.In that it comprises no hoses but only a single pivot joint, said pivoting device contributes to a great extent to ensuring the positional stability of the associated guide vanes.

Příklad provedení natáčeoího zařízení podle vynálezu je znázorněn na výkresu.An exemplary embodiment of a pivoting device according to the invention is shown in the drawing.

Vstupním členem natáčeoího zařízení podle vynálezu je měřicí ústrojí, jež je odbočkou 4 připojeno k okružnímu potrubí 4 a laděným olejem a obsahuje měrný píat £, který přechází v šoupátko £ šoupátkového rozváděče pro rozvod tlakového oleje přiváděného potrubím 2. P*·· rozváděč do hyjtřomotoru £, jehož píatnioe 11 je kloubově spojena a natáčeoí klikou £ naklínovanou nábojovým koncem na čepu rozváděči lopatky . Zpětnou vazbu u tohoto zařízení tvoří pružina £, jež je umístěna mezi výkyvným konoem natáčeoí kliky £ a vnější čelní stranou měrného pístu £,The inlet member of the rotary device according to the invention is a measuring device which is connected by a branch 4 to an orbital piping 4 and tuned with oil and comprises a metering foot which passes into a slide valve of a slide valve for distributing pressure oil supplied via line 2. 5, whose stem 11 is articulated and pivoted by a crank 8 wedged at the hub end on the guide vane pin. The feedback in this device is formed by a spring 6 which is located between the pivoting end of the crank handle 6 and the outer face of the measuring piston 6,

Při rovnovážné poloze výše popsaného natáčeoího zařízení je síla z tlaku laděného oleje na měrný píst £ vyrovnána s tahem pružiny 2 * šoupátko £ ve evé střední poloze uzavírá oba kanály, spojující šoupátkový rozváděč a hydromotorem 2·In the equilibrium position of the pivoting device described above, the force from the pressure of the tuned oil to the metering piston 6 is balanced with the tension of the spring 2 * in the center position closing the two channels connecting the spool valve and the hydraulic motor.

Pokud stoupne tlak laděného oleje při regulačním pochodu natolik, že ae jeho působením měrný píst £ a spolu e ním i šoupátko £ vyhhýlí ze evé střední polohy směrem dolů proti tahu pružiny £, otevře šoupátko £ spodní kanál v Soupátkovém rozváděči pro průtok tlakového oleje z potrubí j. pod píat 10. který se uvede do pohybu směrem vzhůru. Tento úohyb je píatnioí 11 přenášen na natáčeoí kliku £, jež z toho důvodu koná Kývavý pohyb rovněž směrem vzhůru, takže tah pružiny £ vzrůstá a nutí měrný píst £ spolu as ěoupátkem £ k návratu do rovnovážné střední polohy, ve které šoupátko £ proudění tlakového oleje pod píat 10*přeruší, čímž ee pohyb pístu 10 i natáčení rozváděoí lopatky £ ukončí.If the pressure of the tuned oil rises so much during the control process that the measuring piston 8 and the slide 8 together with the slide 8 deflect downward from the middle position against the spring tension, the slide 8 opens the lower channel in the Manifold for the flow of pressure oil from the pipeline j. under the piston 10 which is moved upwards. This recess is transmitted to the pivoting crank 8, which therefore also oscillates upwardly, so that the spring tension 8 increases and forces the measuring piston together with the slide 6 to return to an equilibrium center position in which the pressure oil flow slide 6 is moved. under the piston 10 *, interrupting the movement of the piston 10 and the pivoting of the guide blade 8.

Jestliže naopak klesne při regulačním pochodu tlak laděného oleje do té míry, že pružina J je schopna avým tahem vychýžlt měrný piet a spolu a ním i šoupátko 8 z jeho střední polohy směrem vzhůru, otevře šoupátko 8 horní kanál v šoupátkovém rozváděči pro průtok tlakového oleje z potrubí £ nad píst 10, který se proto pohybuje směrem dolů. Stejným směrem vykyvuje i natáčecí kliks 2, takže tah pružiny £ klesá a šoupátko £ ae působením tlaku laděného oleje ha měrný píst _$ vrací zpět do rovnovážné střední polohy, v níž se proudění tlakového oleje pod píst 10 přeruší a pohyb pístu 10. jakož i natáčení rozváděči lopatky £ (v tomto případě v opačném smyslu) ustane.If, on the other hand, the pressure of the tuned oil drops to the extent that the spring J is capable of deflecting the specific piet and together with the slide 8 from its central upward position, the slide 8 opens the upper channel in the slide valve for flowing the pressurized oil. piping 6 above the piston 10, which therefore moves downwards. The pivoting crank 2 also oscillates in the same direction, so that the tension of the spring 8 decreases and the slide 8a is returned to the equilibrium center position by the pressure of the oil to be tuned and the metering piston 10 is interrupted. the rotation of the guide blade 8 (in this case in the opposite direction) ceases.

Claims

THE OBJECT OF THE CARE

A water turbine guide blade swiveling device consisting of a hydraulic servomeohanism consisting of a spool valve and a hydraulic motor, the rod of which is articulated to a swiveling spindle mounted on the hub end of the vane, and a measuring device connected to a source of oil. (6) the measuring device is firmly connected from one end to the slide valve (8) and from the opposite end by means of a spring (3) and the pivoting end of the crank handle (2);