JPS60175882A - ペルトン水車のニ−ドル弁駆動装置 - Google Patents
ペルトン水車のニ−ドル弁駆動装置Info
- Publication number
- JPS60175882A JPS60175882A JP59029850A JP2985084A JPS60175882A JP S60175882 A JPS60175882 A JP S60175882A JP 59029850 A JP59029850 A JP 59029850A JP 2985084 A JP2985084 A JP 2985084A JP S60175882 A JPS60175882 A JP S60175882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- needle valve
- gear
- electric motor
- nut
- water turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、ペルトン水車のニードル弁駆動装置に係り、
特に油圧を必要とせず、分解・点検が容易で、信頼性の
高いペルトン水車のニードル弁駆動装置に関する。
特に油圧を必要とせず、分解・点検が容易で、信頼性の
高いペルトン水車のニードル弁駆動装置に関する。
ニードル弁の開閉により出力調整を行うペルトン水車に
おいて、ニードル弁を開閉制御するためには、従来、油
圧を利用する油圧サーボモータが使用されている。しか
しながら、油圧サーボモータを使用すると、圧油装置と
サーボモータとの間の給・排油管など制御配管が必要で
あるうえ、分解・点検時には配管を分解し油抜きを行わ
なければならないなど極めて面倒であった。また、複数
のノズルを有するペルトン水車では、各ノズルにそれぞ
れ制御配管が必要であり、さらに部分負荷運転や軽負荷
運転の場合に、複数のノズルのうちの一部のノズルのみ
を作動させるためには、各ノズルへそれぞれ単独に圧油
が送られるように油の分岐管を設けたり、あるいはソレ
ノイド等により圧油を別々に供給できるようにする必要
があった。
おいて、ニードル弁を開閉制御するためには、従来、油
圧を利用する油圧サーボモータが使用されている。しか
しながら、油圧サーボモータを使用すると、圧油装置と
サーボモータとの間の給・排油管など制御配管が必要で
あるうえ、分解・点検時には配管を分解し油抜きを行わ
なければならないなど極めて面倒であった。また、複数
のノズルを有するペルトン水車では、各ノズルにそれぞ
れ制御配管が必要であり、さらに部分負荷運転や軽負荷
運転の場合に、複数のノズルのうちの一部のノズルのみ
を作動させるためには、各ノズルへそれぞれ単独に圧油
が送られるように油の分岐管を設けたり、あるいはソレ
ノイド等により圧油を別々に供給できるようにする必要
があった。
したがって、大容量の圧油装置が必要であり、また油圧
サーボモ〜りのパツキン部からの漏油によって操作油が
外部へ漏出する危険性があった。
サーボモ〜りのパツキン部からの漏油によって操作油が
外部へ漏出する危険性があった。
また、一般にペルトン水車においては、負荷が急変した
場合に、急激にニードル弁を閉じると、水圧管に急激な
圧力上昇を生じ非常に危険である。
場合に、急激にニードル弁を閉じると、水圧管に急激な
圧力上昇を生じ非常に危険である。
それで、これを避けるため、デフレクタによってノズル
からのジェット流をランナからそらし、そののち徐々に
ニードル弁を全閉する方法がとられている。この際、ニ
ードル弁の閉鎖時間として数分から数十分程度の長時間
を必要とするが、油圧式のニードル弁駆動装置では、絞
り弁および油圧等の問題から長時間にわたり緩漫な動作
を徐々に進行させることは実現が困難であった。
からのジェット流をランナからそらし、そののち徐々に
ニードル弁を全閉する方法がとられている。この際、ニ
ードル弁の閉鎖時間として数分から数十分程度の長時間
を必要とするが、油圧式のニードル弁駆動装置では、絞
り弁および油圧等の問題から長時間にわたり緩漫な動作
を徐々に進行させることは実現が困難であった。
そこで、本発明の目的は、上述した従来装置が有する欠
点を解消し、油圧設備を必要とせず、分解・組立が容易
で、信頼性の高い電動式のペルトン水車のニードル弁駆
動装置を提供することにある。
点を解消し、油圧設備を必要とせず、分解・組立が容易
で、信頼性の高い電動式のペルトン水車のニードル弁駆
動装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明によるペルトン水車の
ニードル弁駆動装置は、ニードル弁の開閉制御によって
出力調整を行うペルトン水車において、電動モータと、
この電動モータの回転速度を減速する歯車列と、この歯
車列で変速された歯車の回転運動を直線往復運動に変換
する変換手段とを備え、上記変換手段によりニードル弁
を開閉するようにしたことを特徴としたものである。
ニードル弁駆動装置は、ニードル弁の開閉制御によって
出力調整を行うペルトン水車において、電動モータと、
この電動モータの回転速度を減速する歯車列と、この歯
車列で変速された歯車の回転運動を直線往復運動に変換
する変換手段とを備え、上記変換手段によりニードル弁
を開閉するようにしたことを特徴としたものである。
以下、本発明によるペルトン水車のニードル弁駆動装置
の一実施例を、第１図ないし第３図を参照して説明する
。
の一実施例を、第１図ないし第３図を参照して説明する
。
第１図は、ランチのパケット（図示省略）に向って開口
する複数のノズルのうちの７個を示したもので、図示し
ない水圧管の圧力水が、ケーシングｌから分岐管−を経
てノズル３へ導かれる。このノズル３の内部には、ニー
ドル弁ケが組込まれ、このニードル弁ｑはノズル３と同
軸上を往復動してノズル３の開度な変化させることがで
き、これにより水車の出力を調整でき、ニードル弁ダは
操作ロッドＳの先端に固着されている。この操作。
する複数のノズルのうちの７個を示したもので、図示し
ない水圧管の圧力水が、ケーシングｌから分岐管−を経
てノズル３へ導かれる。このノズル３の内部には、ニー
ドル弁ケが組込まれ、このニードル弁ｑはノズル３と同
軸上を往復動してノズル３の開度な変化させることがで
き、これにより水車の出力を調整でき、ニードル弁ダは
操作ロッドＳの先端に固着されている。この操作。
ソド５は、ニードル弁グ寄りの先端部を支持部材６で摺
動自在に支持されるとともに、このロッドの後端部は、
ケーシングｌをノズルの軸方向に貫通し、さらにケーシ
ングｌの外壁に突設された圧力室７内に延びバランスピ
ストンｇに連結されている。バランスピストンｇは、ニ
ードル弁弘を全閉状態から弁開するときの急激な水力的
アンバランスによる負荷を急減するために通常用いられ
ているものである。圧力室７を形成する筒部材の端部に
はフランジ９が形成され、第２図に詳細を示すように、
ボルト１０によってフランジ９とニードル弁駆動装置／
ｌのハウジングとは着脱自在に接続されている。そして
、上記圧力室り内に充満した圧力水が駆動装置ｌｌ内へ
侵入しないように、パツキンｌコによって封水されてい
る。
動自在に支持されるとともに、このロッドの後端部は、
ケーシングｌをノズルの軸方向に貫通し、さらにケーシ
ングｌの外壁に突設された圧力室７内に延びバランスピ
ストンｇに連結されている。バランスピストンｇは、ニ
ードル弁弘を全閉状態から弁開するときの急激な水力的
アンバランスによる負荷を急減するために通常用いられ
ているものである。圧力室７を形成する筒部材の端部に
はフランジ９が形成され、第２図に詳細を示すように、
ボルト１０によってフランジ９とニードル弁駆動装置／
ｌのハウジングとは着脱自在に接続されている。そして
、上記圧力室り内に充満した圧力水が駆動装置ｌｌ内へ
侵入しないように、パツキンｌコによって封水されてい
る。
駆動装置ｌ／は、電動モータ／３、減速機構を構成する
歯車列／４’および変換手段／Ｓからなっている。
歯車列／４’および変換手段／Ｓからなっている。
歯車列／ダは、電動モータ１３０回転軸ｌ乙に固定され
てともに回転する第１段の原動歯車／７と、この歯車／
７と噛み合い所定の減速比を得るだめの中間歯車７ｇお
よび最終段の従動歯車／ｑとから構成されている。した
がって、電動モータ／３０回転は、中間歯車／ｇを介し
て最終段の従動歯車／９に伝達され、スピンドルＪが回
転駆動される。なお、これらの歯車の軸は、それぞれこ
ろがり軸受−／によって回転自在忙支持されでいる。
てともに回転する第１段の原動歯車／７と、この歯車／
７と噛み合い所定の減速比を得るだめの中間歯車７ｇお
よび最終段の従動歯車／ｑとから構成されている。した
がって、電動モータ／３０回転は、中間歯車／ｇを介し
て最終段の従動歯車／９に伝達され、スピンドルＪが回
転駆動される。なお、これらの歯車の軸は、それぞれこ
ろがり軸受−／によって回転自在忙支持されでいる。
また、変換手段１５は、上記スピンドル３のニードル伸
側に形成されたねじ棒ｎと、このねじ棒、２２のおねじ
部にはまり合うナツト刀とから構成されている。ナツト
３のニードル伸側の端部には、筒体Ｊの端部が溶接等に
より固着されるとともに、この筒体２４’の他端部には
フランジＪが形成され、操作ロッドＳの後端のフランジ
状端縁部にボルト、２４により接続されている。したが
って、ナラ）Ｑ７は、ねじ棒ａ、２の正逆回転により、
軸方向に往復動するので、電動モータ／３の正逆回転を
直線方向の往復運動に変換させて、ニードル弁ダの開閉
動作を行わせることができる。なお、第３図は、ねじ棒
２．２とナツト３との係合状態を拡大して示したもので
ある。
側に形成されたねじ棒ｎと、このねじ棒、２２のおねじ
部にはまり合うナツト刀とから構成されている。ナツト
３のニードル伸側の端部には、筒体Ｊの端部が溶接等に
より固着されるとともに、この筒体２４’の他端部には
フランジＪが形成され、操作ロッドＳの後端のフランジ
状端縁部にボルト、２４により接続されている。したが
って、ナラ）Ｑ７は、ねじ棒ａ、２の正逆回転により、
軸方向に往復動するので、電動モータ／３の正逆回転を
直線方向の往復運動に変換させて、ニードル弁ダの開閉
動作を行わせることができる。なお、第３図は、ねじ棒
２．２とナツト３との係合状態を拡大して示したもので
ある。
さらに、ナツト３には、ポテンショメータ２７に接続さ
れたリターンロッドユｇが固定されており、ナツト３の
軸方向の変位量すなわちニードル弁弘のストロークを検
出し、電気信号に変換して図示しない調速機へ伝送し、
出力を調整できるようになっている。
れたリターンロッドユｇが固定されており、ナツト３の
軸方向の変位量すなわちニードル弁弘のストロークを検
出し、電気信号に変換して図示しない調速機へ伝送し、
出力を調整できるようになっている。
第１図は、本発明によるペルトン水車のニードル弁駆動
装置の他の実施例を示すもので、変換手段１５にボール
ねじ、２９とボールナツト３０とを使用したものである
。おねじのねじみぞ２９ａとめねじのねじみぞ３０ａと
を対向させてできたコイル状の空間に、多数のころがり
軸受用のボール３／を一列に入れてあり、ナツトの一端
から出たボール３１はナツト本体中に設けられた穴３０
ｂの中を通って再びナツトの他端のねじみぞ中へ戻され
る。このように構成すれば、ボールねじ２９とポールナ
ツト３０との摺動がボール３／による点接触により行わ
れるので、摩擦抵抗が極めて小さい。
装置の他の実施例を示すもので、変換手段１５にボール
ねじ、２９とボールナツト３０とを使用したものである
。おねじのねじみぞ２９ａとめねじのねじみぞ３０ａと
を対向させてできたコイル状の空間に、多数のころがり
軸受用のボール３／を一列に入れてあり、ナツトの一端
から出たボール３１はナツト本体中に設けられた穴３０
ｂの中を通って再びナツトの他端のねじみぞ中へ戻され
る。このように構成すれば、ボールねじ２９とポールナ
ツト３０との摺動がボール３／による点接触により行わ
れるので、摩擦抵抗が極めて小さい。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電動
モータの回転を歯車列を介して減速し、その回転運動を
直線往復運動に変換してニードル弁の開閉動作を行うよ
うにしたから、長時間にわたる緩漫なニードル弁の開閉
制御を極めて容易に行うことができ、油圧サーボモータ
の複雑な制御配管や圧油装置が不要となり、漏油の危険
性もなくなる。また、複数ノズルを有する水車に対して
、電動モータの配線の組合せのみで部分負荷あるいは軽
負荷時の少数ノズルの運転制御が容易にでき
モータの回転を歯車列を介して減速し、その回転運動を
直線往復運動に変換してニードル弁の開閉動作を行うよ
うにしたから、長時間にわたる緩漫なニードル弁の開閉
制御を極めて容易に行うことができ、油圧サーボモータ
の複雑な制御配管や圧油装置が不要となり、漏油の危険
性もなくなる。また、複数ノズルを有する水車に対して
、電動モータの配線の組合せのみで部分負荷あるいは軽
負荷時の少数ノズルの運転制御が容易にでき
Claims (3)
- （１）ニードル弁の開閉制御によって出力調整を行うペ
ルトン水車において、電動モータと、この電動モータの
回転速度を減速する歯車列と、この歯車列で変速された
歯車の回転運動を直線往復運動に変換する変換手段とを
備え、この変換手段によりニードル弁を開閉するように
したことを特徴とするペルトン水車のニードル弁駆動装
置。 - （２）上記変換手段は、ねじ棒とこれに螺合するナツト
とからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のペルトン水車のニードル弁駆動装置。 - （３）上記変換手段は、ボールねじとポールナツトとか
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のペ
ルトン水車のニードル弁駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029850A JPS60175882A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | ペルトン水車のニ−ドル弁駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029850A JPS60175882A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | ペルトン水車のニ−ドル弁駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60175882A true JPS60175882A (ja) | 1985-09-10 |
Family
ID=12287450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59029850A Pending JPS60175882A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | ペルトン水車のニ−ドル弁駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60175882A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4736407U (ja) * | 1971-05-08 | 1972-12-22 | ||
| JPS5544326B2 (ja) * | 1974-05-28 | 1980-11-12 |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59029850A patent/JPS60175882A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4736407U (ja) * | 1971-05-08 | 1972-12-22 | ||
| JPS5544326B2 (ja) * | 1974-05-28 | 1980-11-12 |
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