CZ625U1 - Zařízení pro ovládání regulačního segmentu vodní turbiny - Google Patents

Description

Technické řešení se týká zařízeirr~pr s- cvládá ní reguTačního segmentu vodní turbiny s neúplným plněním oběžného kola, především turbiny typu Banki.

Dosavadní stav techniky

U známých, dříve konstruovaných turbin tohoto typu se používal regulační segment, uchycený na ramenech, pohybujících se v mezeře mezi oběžným kolem turbiny a bočními stěnami skříně turbiny. Uchycení regulačního segmentu je řešeno pevným spojením s otočnými talíři, uloženými ve válcové dutině boční stěny skříně turbiny, Pohony těchto regulačních segmentů nejsou dosud spolehlivě vyřešeny.

Pndstata technického řešení

Podstata zařízení pro ovládání regulačního segmentu vodní turbiny, pevně spojeného s otočnými talíři, uloženými v dutině skříně turbiny podle vynálezu spočívá v tom, že alespoň jeden otočný talíř je opatřen jednou částí převodového ústrojí a další část převodového ústrojí je uložena ve skříni, upravené na boční stěně turbiny.

Podle jednoho provedení je jedna část převodového ústrojí tvořena kruhovou výsečí šnekového kola a další část šnekem, který je uložen ve skříni.

Podle dalšího provedení je jedna část převodového ústrojí tvořena kruhovou výsečí s ozubením, do kterého zapadá další část převodového ústrojí, tvořená ozubeným kolem, které je uloženo ve skříni.

Podle dalšího provedení je jedna část převodového ústrojí tvořena cévovým ozubením, upraveným na otočném talíři, do

- 2 do kterého zabírá další část převodového ústrojí, tvořená ozubeným kolem, uloženým ve skříní'.

Podle dalšího provedení je jedna část převodového ústrojí tvořena hnaným kolem, které je pomocí řetězu nebo řemenu spojeno s další částí převodového ústrojí, tvořeného hnacím kolem, uloženým ve skříni·

Podle' dalšího.provedení je jedna část převodového ústrojí tvořena kruhovou výsečí s ozubením, do kterého zapadají zuby další částí převodového ústrojí, tvořené ozubenou tyčí, která je uložena ve skříni.

P_odle dalšího provedení je jedna část převodového pstrojí tvořena pákou, jejíž jeden konec je spojen s otočným talířem a druhý konec je otočně spojen s další částí převodového ústrojí, která je tvořena tyčí, ,která je uložena posuvně ve skříni.

provedení je jedna část převodového ústrojejíž jeden konec je spojen s otočným talíje otočně spojen s další částí převodového

Podle dalšího jí tvořena pákou^: řem a druhý konec ústrojí.

Těmito všemi provedeními se dosáhne účelné těkajícího množství vody turbinou až do úplného uzavření· Volba provedení je dána provozními podmínkami a možnostmi obsluhy.

U provedení používajícího tyče posuvné ve skříni lze s výhodou využít proměnlivosti převodu mechanismu tak, aby byl v souladu se změnou silového zatížení regulačního segmentu v závislosti na úhlu otevření. Podstatný je také účinek dostatečné samosvornosti převodových ústrojí.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže objasněno pomocí výkresů, na nichž obr. 1 značí schematický nárys turbiny s kruhovou výsečí šnekového kola s šnekem, obr. 2 bokorys turbiny podle obr. 1,

- 3 obr. 3 nárys turbiny s kruhovou výsečí s ozubením a ozubeným kolem, obr. 4 bokorys turbiny podle obr. 3, obr. 5 nárys turbiny s cévovým ozubením a ozubeným kolem,'obr. 6 bokorys turbiny podle obr. 5, obr. 7 nárys turbiny s hnaným a hnacím kolem, obr. 8 bokorys turbiny podle obr. 7, obr. 9 nárys turbiny s kruhovou výsečí a ozubenou tyčí, obr. 10 bokorys turbiny podle obr. 9, obr. 11 nárys turbiny s pákou a posuvnou tyčí, obr. 12 bokorys turbiny podle obr. 11, obr. 13 nárys turibny s dvěma pákami, obr. 15 bokorys turbiny podle obr. 13·

Příklad provedeni technického řešení

Jak je patrno z obr. 1 a 2 je regulační segment 2 pevně připojen k bočním otočným talířům 2., které jsou zapuštěny do válcových dutin skříně 2» vytvořených v bočních stěnách 4 turbiny. Do válcových dutin skříně 2 ^v bočních stěnách turbiny zasahují i rotující boční stěny 2 oběžného kola. Otočné talíře 2 jsou propojeny spojovací tyčí „10., která má především význam pevnostní pro celou otočnou regulační soustavu, především u jednostranného pohonu. Na vnější Čelní stranu obou nebo jednoho z otočných talířů 2 je připevněna jedna část 11 převodového ústrojí, tvořená kruhovou výsečí šnekového kola, která je v záběru s další částí 6 převodového ústrojí, tvořeného šnekem, který je rovněž jako výseč šnekového kola uložen ve válcové dutině skříně 2 boční stěny 4 turbiny, šnek je uložen v ložiskách ve skříni 2 turbiny a může být poháněn ručně nebo mechanicky. Jak je patrno z obr. 1 je tirbina opatřena zavzdušňovg.cím ventilem 8 pro zavzdušnění vnitřního prostoru a dalším zavzdusnovacím ventilem 2 P^r° zmenšení ztrát vyvolaných vířením.

Ovládací zařízení regulačního segmentu 1 pracuje tak, že otáčením Šneku, aí už ručně nebo mechanicky, se otáčí šnekovým kolem, které je pevně uchyceno na otočném talíři 2.® Tím dochází i k požadovanému· natočení regulačního segmentu 1_ a tím lze řídit účinnost turbiny. P«eruší-li se otáčení šneku, dochází k aretaci celého ovládacího zařízení a regulační segment 1 zůstane stát v požadované poloze.

- 4 Jak je seznatelné z obr. 3 a 4 je regulační segment £ pevně připojen k bočním otočným talířům 2, které jsou zapuštěny do válcových dutin skříně £. L_o válcových dutin skříně £ v bočních stěnách £ skříně turbiny zasahují i rotující boční stěny £ oběžného kola. točné talíře 2 jsou propojeny spojováci tyči £0, která má význam pevnostní pro-celou otočnou regulační soustavu, především u jednostranného pohonu. Na vnější čelní straně obou. nebo jednoho z otočných talířů 2 je uchycena jedna část ££ převodového ústrojí, tvořená ozubenou kruhovou výsečí, které je v přímém záběru s další čáBrtí £ převodového ústrojí, tvořené ozubeným kolem. Jak je patrno z obr. 3 je turbina opatřena z avz dus novacím ventilem 8 pro zavzdušnění vnitřního prostoru s dalším zavzdušňovacím ventilem 2. pro zmenšení ztrát vyvolaných vířením.

Ovládací zařízení regulačního segmentu £ pracuje tak, že pohonem ozubeného kola, at ručně nebo mechanicky, se dosáhne přímého otáčení ozubené kruhové výseče a tím i otáčení otočných talířů 2 s regulačním segmentem £. Tím se ovládá regulace vodní turbiny. Přeruší-li se otáčení ozubeného kola, je nutno jej libovolným způsobem aretovat, aby regulační segment £ zůstal stát v požadované poloze.

Ja ke patrno z obr. 5 a 6 je regulační segment £ pevně připojen k bočním otočným talířům 2, které jsou zapuštěny do válcových dutin skříně £, vytvořených v bočních stěnách £ turbiny. Do válcových dutin skříně £ v bočních stěnách £ skříně turbiny zasahují i rotující boční stěny £ oběžného kola. Otočné talíře 2 jsou propojeny spojovací tyčí 10. Na vnější čelní straně obou nebo jednoho z otočných talířů 2 je vytvořena jedna část 11 převodového ústrojí, tvořená cévovým ozubením tak, že ve stěně otočného talíře 2 je na soustředné roztečně kružnice vsazen určitý počet vyčnívajících kolíků, tvořících vlastní cévové ozubení. Do nich zabírá další část £ převodového ústrojí, tvořená ozubeným kolem uloženým ve stěně válcové dutiny skříně £ a boční stěně £ turbiny. Jak je patrno z obr. 5 je turbina opatřena zavzdušňovacím ventilem 8 pro zavzdušnění vnitřního prostoru s dalším zavzdušňovacím ventilem £ P-° zmenšení ztrát vyvolaných vířením.

- 5 Ovládací zařízení regulačního segmentu 2 pracuje tak, že pohonem ozubeného kola, aí ručně nebo mechanicky, se otáčí pří mo otočnými talíři 2, nebo? ozubené kolo přímo zabírá do vyčnívajících kolíků cévového ozubením Tím dochází k požadovanému natočení regulačního segmentu 2 a tím lze řídit účinnost turbiny» Přeruší-li se otáčení ozubeného kola, je nutno jej libovolným způsobem aretovat, aby regulační segment 2 zůstal stát v požadované poloze.

Z obr. 7 a 8 je možno zjistit, že regulační segment je pevně připojen k bočním otočným talířům 2, které jsou zapuštěny do válcových dutin skříně vytvořených v bočních stěnách 2 turbiny. Do válcových dutin skříně 2 ^v bočních stěnách 2 turbiny zasahují i rotující boční stěny 2 oběžného kola. Otočné talíře 2 jsou propojeny spojovací tyčí 10, která má význam pevnostní pro celou otočnou regulační soustavu, především u jednostranného pohonu. Na vnější čelní straně obou nebo jednoho z otočných talířů 2 je vytvořena jedna část 11 převodového ústrojí, tvořená hnaným kolem s ozubením pro řemen nebo řetěz 2· válcové dutině skříně 2 je dále uložena další část £ převodového ústrojí, tvořená hnacím kolem, která je řemenem nebo řetězem 2 neustále v záběru s ozubením hnaného kola na osazení otočného talíře 2„ Jak je patrno z obr. 7, je turbina opatřena zavzdušňovacím ventilem 8 pro zavzdušnění vnitřního prostoru s dalším zavzdušňovacím ventilem 2 pro zmenšení ztrát vyvolaných vířením.

Ovládací zařízení regulačního segmentu 2 pracuje tak, že pohonem hnacího kola, a? ručně nebo mechanicky, se přes řemen nebo řetěz 2 dosedajícím na ozubení hnaného kola na otočném talíři 2, natáčí regulační segment 2 ^a ovládá regulace vod ní turbiny. Přeruší-li se otáčení hnacího kola 6., je nutno libovolným způsobem jej aretovat, aby regulační segment 2 zůstal stát v požadované poloze.

Z obr. 9 a 10 je seznatelné provedení, u něhož.je regulační segment 2 pevně připojen k bočním otočným talířům 2,’ které jsou zapuštěny do válcových dutin skříně 2® Eo nich zasahují i rotující boční stěny £ oběžného kola· Otočné talíře 2 jsou propojeny spojovacé tyčí 10» Na vnější straně jednoho nebo obou z otočných talířů 2 je uchycena jedna část 11 převodového ústrojí, tvořená kruhovou výsečí s ozubením, do kterého zabírají zuby další části 6 převodového ústrojí, tvořené ozubenou tyčí, která je suvně uložena ve skříni 2» Turbina je opatřena zavzdušňovacím ventilem 8 s dalším zavzdušňovacím ventilem Ovládání regulačního segmentu j. se provádí posouváním ozubené tyče·

Jak je patrno z obr· 12 je regulační segment j. pevně připojen k bočním otočným talířům 2, které jsou zapuštěny do válcových dutin skříně 2·» vytvořených v bočních stěnách 4 turbiny. Do válcových dutin skříně 2 ^v bočních stěnách 4 turbiny zasahují i rotující stěny oběžného kola· Otočné talíře 2 jsou propojeny spojovací tyčí 10· Na vnější čelní straně obou nebo jednoho z otočných talířů 2 je uchycena jedna část 11 převodového ústrojí, tvořená pákou, jejíž druhý konec je otočně spojen s další Částí 6. převodového ústrojí, tvořeného posuvnou tyčí· Jak je patrno z obr· 11 je turbina opatřena zavzdušňovacím ventilem 8 pro zavzdušnění vnitřního prostoru a dalším zavzdušňovacím ventilem £ pro zmenšení ztrát vyvolaných vířením.

Ovládací zařízení regulačního segmentu j, pracuje tak, že posuvem posuvné tyče 6 v jednom či druhém směru, dochází působením páky k·natáčení otočných talířů 2 buď ve směru otevírá ní nebo uzavírání otvoru vstupního hrdla turbiny. Při tomto řešení je s výhodou využito měnícího se převodu dvojice tvořené posuvnou tyčí £ a pákou 11. v souladu s proměnlivým zatížením regulačního segmentu·.

Jak je konečně patrno z obr. 13 a 14 je regulační segment j. pevně připojen k bočním otočným talířům 2, které jsou zapuštěny do válcových dutin skříně 2» vytvořených v bočních stěnách 3' t urbiny.Do válcových dutin skříně 2 ^v bočních stěnách 4 tiiřhiny zasahují i rotující boční stěny £ oběžného kola· Otočné talíře 2 jsou propojeny spojovací tyčí 10· Regulační segment j. je opatřen jednou částí 11 převodového

- 7 ústrojí, tvořenou dvojzvratnou pákou, jejíž druhý konec je otočně připojen na další Část 6 převodového ústrojí, tvořenou další pákou. Tato další páka 2 4^e otočně uchycena na boční stěně £ turbiny a může být ovládáno ručně nebo mechanicky podle konstrukce s velikostí turbiny. Jak patrno z obr. 13 je turbina opatřena zavzdušňovacím ventilem 8 pro zavzdusnění vnitřního prostoru a dalším zavzdušňovacím ventilem 2 P^r0 zmenšení ztrát vyvolaných vířením.

O_vládací zařízení regulačního segmentu £ pracuje tak, že kinematickým spojením další páky z dvojzvratnou pákou a regulačním segmentem £ je možno vyvolat natáčivý pohyb regulačního segmentu £ a-tím řídit účinnost turbiny. Další páku je možno ovládat ručně nebo mechanicky a v libovolné poloze aretovat.

Průmyslová využitelnost

Zařízení podle technického řešení je využitelné především u vodních turbin typu Banki. Při určité konstrukční obměně hydrodynamických podmínek a otáček turbiny lze turbinu použít i jako čerpadlo.

Claims (14)

1. Zařízení pro ovládání regulačního segmentu vodní turbiny, pevně spojené s otočnými talíři, uloženými v dutině skříně turbiny, vyznačené tím, že alespoň jeden otočný talíř (2) je opatřen jednou částí (11) převodového ústrojí a další část (6) převodového ústrojí je uložena ve skříni (3) upravené na boční stěně (4) turbiny·

2. Zařízení podle nároku 1 vyznačené tím, že jedna část (11) převodového ústrojí je tvořena kruhovou výsečí šnekového kola a další Část (6) převodového ústrojí je tvořena šnekenu

3. Zařízení podle nároku 2 vyznačené tím, že šnek je uložen ve skříni (3).

4· Zařízení podle nároku 1 vyznačené tím, že jedna část (11) převodového ústrojí je tvořena kruhovou výsečí s ozubením, do kterého zapadá další část (6) převodového ústrojí, tvořená ozubeným kolem·

5· Zařízení podle nároku 4 vyznačené o zr iikano Ιλ/νΊ το ni ησ oriň zr o q Zv* riS ( 7 J . i- w tj *-· ~ J *

6. Zařízení podle nároku 1 vyznačené tím, že jedna část (11) převodového ústrojí je tvořena cévovým ozubením, upraveným na otočném talíři (2), do kterého zabírá další část (6) převodového ústroji, tvořená ozubeným kolem.

7. Zařízení podle nároku 6 vyznačené tím, že ozubené kolo je uloženo ve skříni (3)«

8. Zařízení podle nároku 1 vyznačené t í m , že jedna část (11) převodového ústrojí je tvořena hnaným kolem, které je pomocí řetězu nebo řemenu spojeno s další částí (6) převodového ústrojí, tvořeného hnacím kolem·

9· Zařízení podle nároku 8 vyznačené tím, že hnací kolo je uloženo tře skříni (3).

10. Zařízení podle nároku 1 vyznačené tím, že jedna část (11) převodového ústrojí je tvořena kruhovou výsečí s ozubením, do kterého zapadají zuby další části (6) převodového ústrojí, tvořené ozubenou tyčí.

11. Zařízení podle nároku 10 vyznačené tím, že ozubená tyč je uložena ve skříni (3)«

12· Zařízení podle nároku 1 vyznačená tím, že jedna část (11) převodového ústrojí je tvořena pákou, jejíž jeden konec je otočně spojen s otočným talířem (2) a druhý konec je otočně spojen s další částí (6) převodového ústrojí, která je tvořena posuvnou tyčí·

13· Zařízení podle nároku 12 vyznačené tím, že posuvná tyč je uložena ve skříni (3)<>

14· Zařízení podle nároku 1 vyznačené tím, že jedna část (11) převodového ústrojí je tvořena pákou, jejíž jeden konec je otočně spojen s otočným talířem (2) a druhý konec je otočně spojen s další částí (6) převodového ústrojí, tvořeného další pákou·