JPH0121351B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0121351B2
JPH0121351B2 JP59064495A JP6449584A JPH0121351B2 JP H0121351 B2 JPH0121351 B2 JP H0121351B2 JP 59064495 A JP59064495 A JP 59064495A JP 6449584 A JP6449584 A JP 6449584A JP H0121351 B2 JPH0121351 B2 JP H0121351B2
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JP
Japan
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base
cylinder
guide vane
pin
electric drive
Prior art date
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Expired
Application number
JP59064495A
Other languages
English (en)
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JPS60206977A (ja
Inventor
Yasuaki Obitani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Engineering Corp filed Critical Toshiba Engineering Corp
Priority to JP59064495A priority Critical patent/JPS60206977A/ja
Publication of JPS60206977A publication Critical patent/JPS60206977A/ja
Publication of JPH0121351B2 publication Critical patent/JPH0121351B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16Stators
    • F03B3/18Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • F03B3/183Adjustable vanes, e.g. wicket gates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ガイドベーンの開閉制御により水車
への水量調整を行なうガイドベーンの調整装置の
改良に関する。
〔発明の技術的背景〕
例えば、水力発電用の水車においては、水車に
供給される水量をガイドベーンの開閉制御により
調整し、また事故等により水車を停止するために
ガイドベーンを閉鎖する調整装置が装備されてい
る。このような調整装置としては、電動機の動力
をネジ、歯車等で運動変換してガイドベーンに連
結された操作アームを駆動するようにしたものが
ある。
以下、この種調整装置の従来の一構成例を第1
図を参照して説明する。即ち、1は一端を図示し
ないガイドベーンに連結され他端がピンにより回
転接手2の一端に連結された操作アームである。
3は一端が回転接手に固定されたネジ棒であり、
このネジ棒3はその一端側に軸方向のスプライン
3aが形成され、他端側にネジ3bが形成されて
いる。このネジ棒3のスプライン3aには歯車4
aが取付けられ、この歯車4aは電動機5の軸5
aに嵌着された歯車4bにより駆動される。また
ネジ棒3のネジ3b部にはこのネジ3b部と共に
スクリユーを構成するネジ切されたピストン6が
取付けられている。そして、このピストン6はシ
リンダー7内に設けられ、このシリンダー7には
流体源Pからの流体圧が電磁弁8を介して与えら
れる。なお、9はピストン6の廻止め用のスプラ
イン棒である。
次に上記構成の従来のガイドベーンの調整装置
の動作について説明する。先ず、電動機5による
操作について説明する。即ち、初期状態では、ピ
ストン6はシリンダー7の図示左側に押付けられ
ている。この状態で電動機5を駆動すると、歯車
4b,4aを介してネジ棒3は回転する。これに
より、ピストン6は固定されているので、ネジ棒
3のネジ3b部はシリンダー7の右側に進み、回
転接手2を介して操作アーム1を駆動して図示し
ないガイドベーンを開閉操作する。
次に流体圧による操作について説明する。即
ち、初期状態でのピストン6のシリンダー7にお
ける図示左側に押付けられている状態で、電磁弁
8をブロツク8cからブロツク8aに切換えると
流体源Pからの流体圧によりピストン6及びネジ
棒3を共に図示右側に移動せしめてガイドベーン
を急閉鎖する。
この状態から電動機5による操作に戻すには、
電磁弁8をブロツク8bに切換えた後電動機5を
閉鎖方向に駆動してピストン6を左方に移動さ
せ、そして、ピストン6が左端に来ると電磁弁8
をブロツク8cに切換えて上述したのと同様に電
動機5を駆動する。
〔背景技術の問題点〕
この種ガイドベーンの調整装置では、故障、電
動機5の電源遮断等により動作不能が生じた場
合、或いは、暴走等が生じた場合にはガイドベー
ンを急閉鎖して水車を安全に停止させる必要があ
る。しかしながら、上述した従来のガイドベーン
の調整装置では、ネジ棒3のネジ山が破損しピス
トン6との螺合関係が損われると、ガイドベーン
を閉鎖することができないという不具合があつ
た。また、ガイドベーンを閉鎖するためのエネル
ギー源は流体圧だけであり、汎用性に乏しいとい
う不具合があつた。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に基いてなされたもので、そ
の目的とするところは、多種の閉鎖エネルギーを
用いることができると共に電気的、機械的な故障
及び破損が生じた場合であつてもガイドベーンを
閉鎖することが可能なガイドベーンの調整装置を
提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明によるガイドベーンの調整装置は、シリ
ンダー内に流体を流入することによりピストン、
チエツキ弁、絞り弁を動作して速度を調整でき且
つ前記シリンダーの基底部がベースに対して第1
のピンを介して傾動可能に設けられてなるシリン
ダー機構と、スクリユー機構及びこのスクリユー
機構を動作させる電動機を有し且つスクリユー機
構の基底部が前記ベースに対して第2のピンを介
して傾動可能に設けられてなる電動駆動部と、こ
の電動駆動部の前記スクリユー機構の操作端部に
対して第3のピンを介して傾動可能に設けられ、
且つ前記電動駆動部と一直線状態に形成され得る
ようにするストツパーアームを有するリンクと、
水車のガイドベーンを開閉操作するものであつて
その端部が前記リンクに対して第4のピンを介し
て傾動可能に設けられ且つその中間部位が前記シ
リンダー機構の前記ピストンロツドの端部に対し
て第5のピンを介して傾動可能に設けられてなる
操作アームと、前記ベースと前記電動駆動部の前
記スクリユー機構の基底部との間に配設され前記
リンクと前記電動駆動部との一直線状態を保持す
るスプリングと、前記ベースに設けられ前記電動
駆動部の前記スクリユー機構の基底部を押し上げ
ることにより前記リンクと前記電動駆動部との一
直線状態を解除する引き外しシリンダーと、を備
えたものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明にかかるガイドベーンの調整装置を
第2図に示す一実施例に従い説明する。
即ち、第2図において、10は一端を図示しな
いガイドベーンに連結され他端がピン10aによ
りリンク11の一端に回動自在に連結された操作
アームである。このリンク11の他端は、ベース
12にピン13により回動自在に支持された電動
操作部の操作ロツド14に、ピン10bにより回
動自在に連結されている。上記電動操作部は、フ
レーム15に電動機16が取付けられ、フレーム
15内には電動機16により駆動される歯車17
a、この歯車17aに対応した歯車17bが配設
され、そして歯車17bが嵌着されて操作ロツド
14の他端部にスクリユーとして螺合するネジ棒
18が配設され、フレーム15に操作ロツド14
が摺動する摺動管19が固着されて全体が構成さ
れている。歯車17a、歯車17b、基底部15
aを有するフレーム15、操作ロツド14、ネジ
棒18、摺動管19はスクリユー機構を構成して
いる。
上記においてリンク11には、ストツパーアー
ム11aが形成され、このストツパーアーム11
aは操作ロツド14に当接することで、ピン10
a,10b,13の中心が同一直線上になる、即
ち、リンク11と操作ロツド14とが折曲しない
ようにしている。
20はストツパーアーム11aの端部に設けら
れてストツパーアーム11aの操作ロツド14へ
の接触を検出するリミツトスイツチである。21
はベース12とフレーム15との間に配設され、
上記リンク11と操作ロツド14との図示実線A
方向に負荷を与えるスプリングである。22はベ
ース12とフレーム15との間でピン13を挟ん
でに配設され、上記リンク11と操作ロツド14
との図示破線B方向にモーメントを与える引外し
シリンダーであり、この引外しシリンダー22は
流体源Pからの流体圧が電磁弁23を介して与え
られる。24はベース12にピン25により回動
自在に支持された流体圧シリンダーであり、この
流体圧シリンダー24のピストンロツド26の端
部はピン27により操作アーム10の中間部位に
回動自在に連結されている。28は流体圧シリン
ダー24に設けられた絞り弁であり、29は同様
に流体圧シリンダー24に設けられたチエツキ弁
であり、これらはピストンロツド26の調速を行
なうものである。基底部26aを有する流体圧シ
リンダー24、ピストンロツド26、絞り弁2
8、チエツキ弁29はシリンダー機構を構成して
いる。
次に上記の如く構成された本実施例の動作につ
いて説明する。即ち、電動機16の回転運動は、
歯車17a,17bで減速され、ネジ棒18によ
り直線運動に変換される。ここで、ピン10bは
略操作力線上にストツパーアーム11aとスプリ
ング21とにより位置決めされているので、この
スプリング21により圧縮力が作用してもリンク
11は安定であり、電動機16の駆動に伴つて操
作アーム10は下降し、よつて、ガイドベーンは
開閉操作される。
ここで、電動機16等による電動駆動部に電気
的、或いは機械的な異常が発生し水車を急停止す
る場合について述べる。即ち、電磁弁23を切換
え流体源Pの圧力により引外しシリンダー22の
ピストンを突上げ、フレーム15に引外しモーメ
ントを与える。この時と同時に、図示しないガイ
ドベーンの水力モーメント、おもり、流体圧力等
による閉鎖力を電動駆動部に作用させ、第3図に
示すようにリンク11折曲させ操作アーム10を
図示実線A方向に下降させてガイドベーンを閉鎖
する。この時に絞り弁28を動作させて、上記ガ
イドベーンの急閉鎖により水車水路が破壊しない
ように上記ガイドベーンの閉鎖速度を流体圧シリ
ンダー24により制限する。
そして、ガイドベーンの閉鎖によるリンク11
の折曲状態から再び第3図に示す状態に復帰させ
た後には、電磁弁23を電動操作状態に切換える
と共に電動機16をガイドベーンを全閉鎖となる
まで駆動し、これにより、リミツトスイツチ20
が動作すると電動機16によるガイドベーンの開
閉操作運転に移行させる。
以上述べたように本実施例によれば以下列挙す
る如くの作用効果が得られる。
本実施例によれば、電動駆動部を遮断して他
の閉鎖手段として引外しシリンダー22により
ガイドベーンを閉鎖するようにしているので、
電動操作部にいかなる故障が生じてもガイドベ
ーンを閉鎖することができる。
本実施例によれば、電動駆動部を用いない場
合のガイドベーンの閉鎖には、別途閉鎖エネル
ギーを与えればよいので、ガイドベーンに作用
する水力、重力、スプリング力、流体圧力等の
広範囲のエネルギーを用いることができる。
本実施例によれば、流体圧シリンダー24は
電動操作時にも作用させることが可能であり、
ピストンロツド26のストローク端近傍での抵
抗を大きくして緩衝作用を持たせることができ
るので、暴走時にはストツパーアーム11aに
突当たつた衝撃でネジ棒18が破損したり、食
込んだりすることを防止できる。
〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、操作アーム
を駆動する電動駆動部と、この電動駆動部の駆動
力を切離す遮断部と、前記操作アームに連結され
た流体圧シリンダとを備え、上記ガイドベーンの
閉鎖に際して上記遮断部を動作させると共に上記
ガイドベーンに付加した閉鎖力により上記ガイド
ベーンの閉鎖速度を上記流体圧シリンダにより制
限するようにしたので、多種の閉鎖エネルギーを
用いることができると共に電気的、機械的な故障
及び破損が生じた場合であつてもガイドベーンを
閉鎖することが可能なガイドベーンの調整装置が
提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のガイドベーンの調整装置を示す
構成図、第2図は本発明にかかるガイドベーンの
調整装置の一実施例を示す構成図、第3図は同実
施例の作用を説明するための図である。 10……操作アーム、10a,10b,13,
25,27……ピン、11……リンク、11a…
…ストツパーアーム、12……ベース、14……
操作ロツド、15……フレーム、16……電動
機、17a,17b……歯車、18……ネジ棒、
19……摺動管、20……リミツトスイツチ、2
1……スプリング、22……引外しシリンダー、
23……電磁弁、24……流体圧シリンダー、2
6……ピストンロツド、28……絞り弁、29…
…チエツキ弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 シリンダー内に流体を流入することによりピ
    ストン、チエツキ弁、絞り弁を動作して速度を調
    整でき且つ前記シリンダーの基底部がベースに対
    して第1のピンを介して傾動可能に設けられてな
    るシリンダー機構と、スクリユー機構及びこのス
    クリユー機構を動作させる電動機を有し且つ前記
    スクリユー機構の基底部が前記ベースに対して第
    2のピンを介して傾動可能に設けられてなる電動
    駆動部と、この電動駆動部の前記スクリユー機構
    の操作端部に対して第3のピンを介して傾動可能
    に設けられ、且つ前記電動駆動部と一直線状態に
    形成され得るようにするストツパーアームを有す
    るリンクと、水車のガイドベーンを開閉操作する
    ものであつてその端部が前記リンクに対して第4
    のピンを介して傾動可能に設けられ且つその中間
    部位が前記シリンダー機構の前記ピストンロツド
    の端部に対して第5のピンを介して傾動可能に設
    けられてなる操作アームと、前記ベースと前記電
    動駆動部の前記スクリユー機構の基底部との間に
    配設され前記リンクと前記電動駆動部との一直線
    状態を保持するスプリングと、前記ベースに設け
    られ前記電動駆動部の前記スクリユー機構の基底
    部を押し上げることにより前記リンクと前記電動
    駆動部との一直線状態を解除する引き外しシリン
    ダーと、を具備したことを特徴とするガイドベー
    ンの調整装置。
JP59064495A 1984-03-31 1984-03-31 ガイドベ−ンの調整装置 Granted JPS60206977A (ja)

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JPS60206977A JPS60206977A (ja) 1985-10-18
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CN111594484A (zh) * 2020-06-19 2020-08-28 中国科学院工程热物理研究所 一种压气机进口导叶角度实时调节装置

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