JPH10141199A - 水車ガイドベーンの開閉操作装置 - Google Patents
水車ガイドベーンの開閉操作装置Info
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Abstract
閉操作装置において、電動サーボモータの少容量化をは
かる。 【解決手段】電動サーボモータ13でベルクランク14,リ
ンク15を介してガイドベーン操作ロッド16を操作する装
置において、水車ガイドベーン全閉用重錘12を懸吊した
ワイヤ11の先端部をベルクランク14に取り付け、重錘ラ
ッチ機構Bを設け、同機構Bで通常運転時に重錘12の重
量を保持させて電動サーボモータ13に重錘重量を負担さ
せない構成とすることにより、電動サーボモータ13の小
容量化を可能にした。
Description
を動力源とした水車ガイドベーンの開閉操作装置に関
し、特に電源断等の緊急時に水車ガイドベーンを全閉す
るために重錘を用いた装置において、電動サーボモータ
の容量を低減させることができるようにした水車ガイド
ベーン開閉操作装置に関する。
の開閉操作装置を完全自己閉鎖型に改良する場合、一般
的には重錘を付設し、電源断等の緊急閉鎖時に上記重錘
の重量でガイドベーンを無負荷開度以下まで閉じること
ができるようにした構成が採用されている。
に示すように、電動サーボモータ51の軸51aの端部に接
続されたガイドベーン操作リンク機構52の横に取付金具
53を取り付け、ワイヤ54と複数のシーブ(滑車)55を介
して懸垂式に重錘56が付設されている。
サーボモータ51の軸51aの端部に接続されたガイドベー
ン操作リンク機構52のベルクランク53に、重錘56を振子
式に付設したものも提案されている。なお図10中の符
号57は全閉時ロックピン用穴を、符号58は一対のガイド
ベーン操作用ロッドを、符号59はベルクランク53の回転
軸をそれぞれ示している。そして、上記いずれの装置で
も、電源断等の緊急時に重錘を下降させてガイドベーン
を、無負荷開度以下まで閉鎖できるようになっている。
に、水車ガイドベーンを無負荷開度以下まで閉鎖させる
ために、上述のとおり、電動サーボモータの軸端に重錘
を懸垂式に付設する構成が採用されている。ところで、
上述の従来例のものでは、電動サーボモータが常に重錘
重量を負担した状態で作動する構成であるため、電動サ
ーボモータの容量をその負担重量分だけ増加させなけれ
ばならず、電動サーボモータとして大容量のものを必要
とするという問題点がある。本発明は、このような問題
点の解消をはかろうとするものである。
るとともに一端部に上記電動サーボモータの軸端部を接
続されたベルクランクと、同ベルクランクと一体に設け
られ上記回転軸を中心に揺動可能なリンクと、同リンク
に取り付けられたガイドベーン操作ロッドと、上記ベル
クランクの他端部に先端部を接続されたワイヤと、同ワ
イヤの基端部に懸吊された重錘とをそなえた電動サーボ
モータを動力源とした水車ガイドベーンの開閉操作装置
において、通常運転時に上記ワイヤに常に所定の張力を
付与可能なワイヤテンション機構と上記重錘の重量を支
持可能な重錘用ラッチ機構とを設けて課題解決の手段と
している。
テンション機構を、上記台盤に固定された一対の固定シ
ーブと、上記台盤に移動可能に設けられたテンションシ
ーブと、一方の上記固定シーブ,上記テンションシー
ブ,他方の上記固定シーブの順に掛け渡された上記ワイ
ヤに張力を付与する方向に上記テンションシーブを付勢
する引張りバネと、上記水車ガイドベーンの緊急閉鎖時
に上記テンションシーブの上記ワイヤを弛緩する方向へ
の移動を阻止する制動シリンダ装置とで構成して課題解
決の手段としている。
記制動シリンダ装置を、シリンダと、同シリンダ内に往
復動可能に配設されるとともに上記テンションシーブの
支持部材を接続されたピストンと、同ピストンの上記テ
ンションシーブの移動に連動した往復動に伴う上記シリ
ンダ内の油を循環可能なリザーブタンク付き油通路と、
同油通路を開閉制御する制御弁とを設けるとともに、同
制御弁を、同制御弁に設けられた電磁石の作動により上
記通常運転時に上記油通路を開放する一方上記水車ガイ
ドベーンの緊急閉鎖時に上記油通路を閉鎖するように構
成して課題解決の手段としている。
いて、上記重錘用ラッチ機構を、上記台盤に取り付けら
れた基台に軸により回転可能に支持され上記ワイヤを固
定された重錘保持用ドラムと、上記基台に揺動可能に取
り付けられるとともに先端部に上記ドラムの係止部に係
合可能な係合爪をそなえたラッチレバーと、上記通常運
転時に上記係合爪を上記ドラムの係止部に係合させるラ
ッチ状態に付勢して同ドラムの回転を阻止するととも
に、上記水車ガイドベーンの緊急閉鎖時に上記ラッチ状
態を解除するレバーで構成して課題解決の手段としてい
る。
の基端部を上記基台に揺動可能に支持し、上記通常運転
時に励磁されその磁力で上記レバーを回動して上記ラッ
チレバーを上記ラッチ状態に付勢する電磁石を設けて課
題解決の手段としている。
いて、上記ベルクランクにダッシュポットを接続し、同
ダッシュポットに設けられた絞り弁の開度調整で上記水
車ガイドベーンの閉鎖時間の調整を行なうように構成し
て課題解決の手段としている。
開閉操作装置は、次のように作動する。 1.通常運転時 ワイヤテンション機構の制御弁の電磁石が励磁されてい
る。したがって、制動シリンダ装置のシリンダ内の油
は、ピストンの「開」・「閉」方向に合わせた移動に伴
って制御弁を経由して自由に循環し、サーボモータは水
車ガイドベーンを開閉する方向に自由に移動できる。
は、電磁石の励磁によりレバーが電磁石に吸着され(図
4の実線状態)、これによりラッチレバーの係合爪がド
ラムの係止段部に係合(図4の実線状態)し、ドラムの
反時計方向回転を阻止して重錘の重量を保持する。
ランク側のワイヤのベルクランク「閉」操作(水車ガイ
ドベーンを閉鎖する方向への回転)による弛みを、引張
りばねの作用でテンションシーブを緊張する方向へ移動
させて無くするような作用を行なう。
ベーンを開放する方向への回転)時には、ワイヤの張力
により引張りばねが伸びてテンションシーブを開方向に
移動させる。
がドラムで保持されており、この運転時にはワイヤテン
ション機構の制動シリンダのピストンが水車ガイドベー
ンの「開」・「閉」方向に移動するのみなので、サーボ
モータの容量は重錘の重量を考慮しなくてよい。またテ
ンションシーブは全閉位置(図2に実線で示す)と全開
位置(図2に2点鎖線で示す)との間を自由に移動し
て、ワイヤの張力を保持するように作用する。
磁石とが同時に消勢し、重錘用ラッチ機構のラッチレバ
ーによるドラムのラッチ(係止)解除と、ワイヤテンシ
ョン機構の制御弁の油通路の閉鎖とが同時に行なわれ
る。
が閉鎖されたことによりピストンの「開」方向への移
動、すなわちワイヤを弛緩する方向への移動をブロック
し重錘の下降運動をただちにベルクランクに伝えるよう
にする。(ピストンはシリンダとの微少隙間からの漏油
により「開」方向には移動でき、それによりリザーバタ
ンク内の油面が上昇する)
転力によりローラがラッチレバーの先端部を蹴りラッチ
レバーを時計方向に回動して、ドラムに対するラッチを
解除する(図4の2点鎖線状態)。このようにしてラッ
チが解除されると重錘の重量によりワイヤが全閉側(水
車ガイドベーンを全閉する方向)に引張られ、これによ
りベルクランクが全閉側に回転し、水車ガイドベーンが
閉じられる。このときワイヤは緊張状態に保たれるた
め、重錘の下降運動がただちにベルクランクに伝えられ
る。閉鎖時間(電磁石の消磁から水車ガイードベーンの
全閉までの時間)の調整は、ダッシュポットに設けられ
ている絞り弁の開度調整で行なうことができる。
形態としての水車ガイドベーンの開閉操作装置について
説明すると、図1はその操作装置の全体構成を示す平面
図、図2はそのワイヤテンション機構を示す平面図、図
3は同正面図、図4はその重錘用ラッチ機構を示す平面
図、図5は同側面図、図6はその制御弁を示す縦断面
図、図7はその制動シリンダ装置を示す縦断面図であ
る。
ガイドベーンの開閉操作装置において、符号13はサーボ
モータを示しており、このサーボモータ13の軸13aの先
端部に、ガイドベーン操作リンク機構としてのベルクラ
ンク14の左端部が枢着されている。ベルクランク14は、
操作機構の台盤30に回転可能に支持された回転軸31に取
り付けられており、さらに回転軸31にリンク15が取り付
けられている。
作ロッド16の各基端部が枢着されていて、ベルクランク
14, リンク15およびガイドベーン操作ロッド16によりガ
イドベーン操作リンク機構が形成されている。
ーンバックル17を介してワイヤ11の先端部が接続されて
いる。ワイヤ11の基端部には重錘12が懸吊されている
(図4,5参照)。
機構を、また符号Bは重錘用ラッチ機構をそれぞれ示し
ている。また符号32はワイヤテンション機構A用漏油
溜、符号33は油圧ポンプ吸込側接続口、符号34は油圧ポ
ンプ加圧側接続口をそれぞれ示している。
すように、制動シリンダ装置1,制御弁2(詳細は後
述),台盤30に固定された2個の(一対の)固定シーブ
3,3間に配設されてワイヤ11に所定の張力を付与すべ
く台盤30に移動可能に設けられた1個のテンションシー
ブ4およびテンションシーブ4をワイヤ11に張力を付与
する方向に付勢する引張りばね5をそなえて構成されて
いる。符号4aはテンションシーブ4の案内部材を示し
ている。そしてワイヤ11が、一方の固定シーブ3→テン
ションシーブ4→他方の固定シーブ3の順に掛け渡され
る。
うに、基台10に軸6aにより回転可能に支持された重錘
保持用ドラム6,基台10に取り付けられた電磁石7,基
端部をピン8aで基台10に枢着され電磁石7のON−O
FF制御により揺動駆動されるレバー8,基端部をピン
9aで基台10に揺動可能に設けられレバー8上のローラ
8bに係接可能な先端部9bとドラム6の係止部として
の係止段部6bに係合可能な係合爪9cとをそなえたラ
ッチレバー9とをそなえて構成されている。
号9dはラッチレバー9に突設され基台10の案内溝10a
に摺動可能な案内ピンを示している。
部を取り付けられたワイヤ11がドラム6を経て、上述の
ワイヤテンション機構Aの左側の固定シーブ3に掛け渡
されている。ワイヤ11はドラム6に数回捲回されさらに
ボルト6cによりドラム6に固定されている。つまりワ
イヤ11は、先端部をベルクランク14の右端部に接続され
るとともに、ワイヤテンション機構A、重錘用ラッチ機
構Bをこの順に掛け渡されて、基端部に重錘12を懸吊さ
れている。
うに、ダッシュポット18が取り付けられている。このダ
ッシュポット18は、そのシリンダの絞り弁を調整するこ
とで閉鎖時間の調整にも使用される。
クランク14の左端部の位置を、また符号Yは全開ロック
状態でのベルクランク14の左端部の位置をそれぞれ示し
ている。
グ2aと、ケーシング2aに取り付けられた電磁石19
と、ケーシング2a内に設けられたスプリング21と、電
磁石19の励磁によりスプリング21に抗して左方向に移動
可能なロッド20とをそなえて構成されていて、電磁石19
の励磁時に制動シリンダ装置1の油通路1cを開放し、
消励時に油通路1cを閉鎖するようになっている。
ように、シリンダ1aと、シリンダ1a内に往復動可能
に設けられたピストン22とをそなえて構成されている。
ピストン22のピストン杆22aにテンションシーブ4の軸
4bの支持部材4cが接続されている。案内部材4aは
摺動して、テンションシーブ4を図2における上下方向
に案内する作用を行なう。
が左方へ移動すると制御弁2が「開」状態となり、シリ
ンダ1a内の油はピストン22の開閉方向移動に伴って
制御弁2を経由して自由に循環できるようになってい
る。符号1bはそのためのリザーバタンクを、符号1c
は循環用油通路を、符号1dはリザーバタンク1bのエ
アベント管をそれぞれ示している。なお「開」は水車ガ
イドベーンを(全)開することであり、また「閉」は水
車ガイドーベーンを(全)閉することである。
れている。したがって、制動シリンダ装置1のシリンダ
1a内の油は、ピストン22の「開」・「閉」方向に合わ
せた移動に伴って制御弁2を経由して自由に循環し、サ
ーボモータ13は水車ガイドベーンを開閉する方向に自由
に移動できる。
(図4,5参照)では、電磁石7の励磁によりレバー8
が電磁石7に吸着され(図4の実線状態)、これにより
ラッチレバー9の係合爪9cがドラム6の係止段部6b
に係合(図4の実線状態)し、ドラム6の反時計方向回
転を阻止して重錘12の重量を保持する作用が行われてい
る。
クランク14側のワイヤ11のベルクランク「閉」操作(図
1におけるベルクランク14の時計方向回転)による弛み
を、引張りばね5の作用でテンションシーブ4を図2に
おける上方向へ移動させることにより、なくするような
作用が行なわれている。
るベルクランク14の反時計方向回転)時には、ワイヤ11
の張力により引張りばねが伸びてテンションシーブ4を
図2における下方に移動させる。
量がドラム6で保持されており、この運転時にはワイヤ
テンション機構Aの制動シリンダのピストン22が水車ガ
イドベーンの「開」・「閉」方向に移動するのみなの
で、サーボモータ13の容量は重錘12の重量を考慮しなく
てよい。またテンションシーブ4は図2に実線で示した
全閉位置と2点鎖線で示した全開位置との間を自由に上
下動して、ワイヤ11の張力が自動的に保持される。
Bの電磁石7とが同時に消勢し、重錘用ラッチ機構Bの
ラッチレバー9によるドラム6のラッチ(係止)解除
と、ワイヤテンション機構Aの制御弁2の油通路閉鎖と
が同時に行なわれる。
油回路が閉鎖されたことによりピストン22の「開」方向
への移動、すなわちワイヤ11を弛緩する方向への移動を
ブロックし、重錘の下降運動をただちにベルクランクに
伝えるようにする。(ピストン22はシリンダ1aとの微
少隙間からの漏油により「開」方向には移動でき、それ
によりリザーバタンク1b内の油面が上昇する)
回転力によりローラ8bがラッチレバー9の先端部9b
を蹴りラッチレバー9を時計方向に回動して、ドラム6
に対するラッチを解除する(図4の2点鎖線状態)。こ
のようにしてラッチが解除されると重錘12の重量により
ワイヤ11が全閉側に引張られ、これによりベルクランク
14が全閉側に回転(時計方向回転)し、水車ガイドベー
ンが閉じられる。このときワイヤ11は緊張状態に保たれ
るため、重錘12の下降運動がただちにベルクランク14に
伝えられる。
イードベーンの全閉までの時間)の調整は、ダッシュポ
ット18に設けられている絞り弁の開度調整で行なうこと
ができる。
ドベーンの開閉操作装置によれば次のような効果ないし
利点が得られる。 (1) 通常運転時、重錘の重量がドラムで保持されるた
め、サーボモータの容量として重錘の重量を考慮しなく
てもよく、従来のものよりもサーボモータの容量を小さ
くすることができる。 (2) 上記(1)項により、サーボモータ駆動系の機器、例
えば整流器の容量も小さくてすむので、水車ガイドベー
ンの開閉操作装置のコストを大幅に低減することができ
る。 (3) 水車ガイドベーンの緊急閉鎖時、ドラムのラッチ状
態が解除され、重錘の下降を動力源として水車ガイドベ
ーンを緊急に閉鎖することができる。このとき、ワイヤ
テンション機構もワイヤを緊張する方向に作動して、ワ
イヤを緊張状態に保持するので、重錘の下降がただちに
ベルクランクに伝えられ、水車ガイドベーンを緊急に閉
鎖することが可能となる。 (4) ダッシュポット内の絞り弁の開度調整により、水車
ガイドベーンの閉鎖時間の調整を簡単に行なうことがで
きる。
の開閉操作装置の全体構成を示す平面図。
平面図。
を示す側面図。
Claims (6)
- 【請求項1】 電動サーボモータを動力源とした水車ガ
イドベーンの開閉操作装置において、台盤と、同台盤に
設けられた回転軸に取り付けられるとともに一端部に上
記電動サーボモータの軸端部を接続されたベルクランク
と、同ベルクランクと一体に設けられ上記回転軸を中心
に揺動可能なリンクと、同リンクに取り付けられたガイ
ドベーン操作ロッドと、上記ベルクランクの他端部に先
端部を接続されたワイヤと、同ワイヤの基端部に懸吊さ
れた重錘とをそなえ、通常運転時に上記ワイヤに常に所
定の張力を付与可能なワイヤテンション機構と上記重錘
の重量を支持可能な重錘用ラッチ機構とが設けられてい
ることを特徴とする、水車ガイドベーンの開閉操作装
置。 - 【請求項2】 上記ワイヤテンション機構が、上記台盤
に固定された一対の固定シーブと、上記台盤に移動可能
に設けられたテンションシーブと、一方の上記固定シー
ブ,上記テンションシーブ,他方の上記固定シーブの順
に掛け渡された上記ワイヤに張力を付与する方向に上記
テンションシーブを付勢する引張りバネとをそなえると
ともに、上記水車ガイドベーンの緊急閉鎖時に上記テン
ションシーブの上記ワイヤを弛緩する方向への移動を阻
止する制動シリンダ装置が設けられていることを特徴と
する、請求項1に記載の水車ガイドベーンの開閉操作装
置。 - 【請求項3】 上記制動シリンダ装置が、シリンダと、
同シリンダ内に往復動可能に配設されるとともに上記テ
ンションシーブの支持部材を接続されたピストンと、同
ピストンの上記テンションシーブの移動に連動した往復
動に伴う上記シリンダ内の油を循環可能なリザーブタン
ク付き油通路とをそなえ、同油通路を開閉制御する制御
弁が設けられ、同制御弁が、同制御弁に設けられた電磁
石の作動により上記通常運転時に上記油通路を開放する
とともに上記水車ガイドベーンの緊急閉鎖時に上記油通
路を閉鎖するように構成されていることを特徴とする、
請求項2に記載の水車ガイドベーンの開閉操作装置。 - 【請求項4】 上記重錘用ラッチ機構が、上記台盤に取
り付けられた基台に軸により回転可能に支持され上記ワ
イヤを固定された重錘保持用ドラムと、上記基台に揺動
可能に取り付けられるとともに先端部に上記ドラムの係
止部に係合可能な係合爪をそなえたラッチレバーとをそ
なえ、上記通常運転時に上記係合爪を上記ドラムの係止
部に係合させるラッチ状態に付勢して同ドラムの回転を
阻止するとともに、上記水車ガイドベーンの緊急閉鎖時
に上記ラッチ状態を解除するレバーが設けられているこ
とを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の水
車ガイドベーンの開閉操作装置。 - 【請求項5】 上記レバーが基端部を上記基台に揺動可
能に支持され、上記通常運転時に励磁されその磁力で上
記レバーを回動して上記ラッチレバーを上記ラッチ状態
に付勢する電磁石が設けられていることを特徴とする、
請求項4に記載の水車ガイドベーンの開閉操作装置。 - 【請求項6】 上記ベルクランクにダッシュポットが接
続され、同ダッシュポットに設けられた絞り弁の開度調
整で上記水車ガイドベーンの閉鎖時間の調整が行なえる
ように構成されていることを特徴とする、請求項1乃至
5のいずれかに記載の水車ガイドベーンの開閉操作装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31146496A JP3969774B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 水車ガイドベーンの開閉操作装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31146496A JP3969774B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 水車ガイドベーンの開閉操作装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10141199A true JPH10141199A (ja) | 1998-05-26 |
| JP3969774B2 JP3969774B2 (ja) | 2007-09-05 |
Family
ID=18017548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31146496A Expired - Lifetime JP3969774B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 水車ガイドベーンの開閉操作装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3969774B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010106660A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 水車ガイドベーンの開閉操作装置 |
| JP2020112078A (ja) * | 2019-01-10 | 2020-07-27 | 中国電力株式会社 | ガイドベーンロッキング解除治具 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009222004A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水車及びポンプ水車のガイドベーン駆動装置 |
-
1996
- 1996-11-07 JP JP31146496A patent/JP3969774B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010106660A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 水車ガイドベーンの開閉操作装置 |
| JP2020112078A (ja) * | 2019-01-10 | 2020-07-27 | 中国電力株式会社 | ガイドベーンロッキング解除治具 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3969774B2 (ja) | 2007-09-05 |
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