AT514849A2 - Vorrichtung zur Einstellung des Neigungswinkels der Schaufeln in Strömungsmaschinen - Google Patents

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AT514849A2
AT514849A2 ATA661/2014A AT6612014A AT514849A2 AT 514849 A2 AT514849 A2 AT 514849A2 AT 6612014 A AT6612014 A AT 6612014A AT 514849 A2 AT514849 A2 AT 514849A2
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Boguslaw Marczewski
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Boguslaw Marczewski
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung des Neigungswinkels der Schaufeln einer Strömungsmaschine, die einen hydraulischen Zylinder (1) enthält, der an der Hauptwelle der Maschine angebracht ist und in welcher Hauptwelle ein Kolben ( 4) und eine Kolbenstange (3) angebracht sind, wobei sie mit den Zapfen der Schaufeln des Läufers (2) fest verbunden sind, wobei die Vorrichtung mit einer Drehverbindung (1 0) versehen ist, die um den Durchfluss der Betriebsflüssigkeit von den an der Maschinenwelle angebrachten beweglichen Leitungen ( 6) zu den unbeweglichen Leitungen (11) sorgt. Mit den Leitungen ist ein Zwillingsrückschlagventil (5) und eine mit der Scheibe (8) gekoppelte Kolbenstange (3) verbunden, wobei diese Scheibe zusammen mit der Welle rotiert und dient zur Abbildung der Lage der Läufer-schaufeln mit Hilfe eines Verlagerungsfiihlers (7), gekennzeichnet dadurch, dass die Drehverbindung (10) sich am Wellenende des Motors (9) befindet.

Description

Vorrichtung zur Einstellung des Neigungswinkels der Schaufeln in Strömungsmaschinen
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung des Neigungswinkels der Schaufeln in Strömungsmaschinen, insbesondere in Propellerpumpen und Diagonalpumpen, in Wasserturbinen, in Axiallüftem und in Windmotoren mit einem horizontalen Rotor. Dank dem Einsatz von dieser Erfindung kann die Leistungsfähigkeit dieser Maschinen geregelt werden.
Insbesondere betrifft die Lösung als Gegenstand der Erfindung die Regelung der Steuerung der Maschinen oder Motoren für Flüssigkeit durch Änderung des Durchflusses der Flüssigkeit.
STAND DER TECHNIK
Aus diesem Stand der Technik sind viele Einrichtungen für Änderung des Neigungswinkels der Schaufeln der Propellerpumpen bekannt. Zum Beispiel ist aus in der chinesischen Patentanmeldung Nummer CN 202746087 wird eine Einrichtung zur Änderung der Winkelneigung der Schaufeln der Propellerpumpen bekannt, die aus einer mit einem Mitnehmer verbundenen Handkurbel besteht. Mit Hilfe von dieser Kurbel wird die Lage der Schaufeln gewechselt.
Bekannt ist auch ein Mechanismus für Regulierung des Neigungswinkels der Schaufeln einer Propellerpumpe der von M. St?pniewski (Mieczyslaw St§pniewski, Pompy, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, 1985, Seite 293, Abb. 13) beschrieben ist. Dieser Mechanismus ist mit einem in der Pumpennabe angeordneten Einstellungskreuzkopf versehen, der mit einem innerhalb einer Hohlwelle angebrachten Regulierungsstab verbunden ist. Dieser Mechanismus ist mit einem
Einstellungskreuzkopf versehen, der innerhalb der Pumpennabe angeordnet ist und mit einem Regulierungsstab verbunden ist, wobei sich dieser Regulierungsstab innerhalb einer Hohlwelle befindet. An der anderen Seite ist der Einstellungskreuzkopf mittels der Zugstäben mit den Zapfen der Pumpenschaufeln verbunden. Das zweite Ende des Regulierungsstabes ist mit dem Schieber verbunden. Die Drehbewegung des Schiebers wird auf das immobilen Gehäuse über Lager übertragen. Der Regulierungsstab erhält eine hin-und-hergehende Bewegung, wobei sich der Neigungswinkel der Schaufeln bei Bewegung in einer Richtung vergrößert und in der Generichtung verkleinert.
Ein ungünstiges Merkmal der bekannten Lösungen ist zum Beispiel kurze Dauerhaftigkeit des oben beschriebenen Mechanismus, keine Möglichkeit eine automatische Regulierung der Pumpenleistung einzusetzen oder die Notwendigkeit die Pumpe auszuschalten um den Winkel der Schaufeln umzustellen.
Eine andere Lösung beim Stand der Technik ist aus dem polnischen Patent PL184907 bekannt. Bei dieser Lösung wurde ein im Pumpenlaeufer angebrachter hydraulischer Zylinder eingesetzt - innerhalb welches sich eine Kolbenstange befindet - die fest mit der Pumpenwelle verbunden ist. Außerhalb ist der Zylinder mit vier Haltern versehen, die die Zugstangen mit den Schaufelzapfen verbinden. Darüber hinaus enthält die Vorrichtung eine Drehveibindung direkt über der Pumpenkupplung, die den Durchfluss der Flüssigkeit aus den sich in der Pumpenwelle befindlichen beweglichen Leitungen zu den unbeweglichen Leitungen außerhalb der Pumpe sichert. Mit der Drehverbindung ist eine unbewegliche Spule verbunden und in der Nahe von dieser Spule an der Welle befindet sich eine bewegliche Spule, die mittels der elektrischen Leitungen mit einem Verlagerungsfühler verbunden ist.
Ein ungünstiges Merkmal der oben geschriebenen Lösung ist der Einbau vom Zylinder und vom Verlagerungsfühler innerhalb des Pumpenläufers. So eine Lösung schränkte den Zylinderdurchmesser ein und erforderte Zuführung des Öls unter hohem Druck, um den Kolben umzusteuern. Der Anstieg des Öldrucks verkürzte die Dauerhaftigkeit der Drehverbindung und verursachte manchmal einen unkontrollierten Ölaustritt. Darüber hinaus dadurch, dass der Fühler innerhalb der Laeufemabe montiert ist konnte während des Pumpenbetriebs Wasser in diesen Fühler hinein dringen was zu häufigen Beschädigung dieses Fühlers führte. Zusätzlich, um die beschädigten Teile auszubessem war es nötig die gesamte Pumpe zu zerlegen, was große Kosten einer
Reparatur und der Pumpenstillstände zur Folge hatte.
Angesichts der oben beschriebenen Stand der Technik das Ziel dieser Erfindung war es eine Vorrichtung zu schaffen, die einen sehr einfachen Bau, einen besseren Wirkungsgrad, bessere Zuverlässigkeit und eine einfachere und preiswertigere Nutzung, Wartung und Reparatur aufweist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Einstellung des Neigungswinkels der Schaufeln in Strömungsmaschinen, insbesondre in Propeller- und Diagonalpumpen, Wasserturbinen, Axiallüftem und in Windkraftwerken mit horizontalem Läufer die auf der beim Einsatz von einem hydraulischen Zylinder als Hauptelement gebaut sind, eine Vorrichtung die einen hydraulischen Zylinder enthält, welcher sich auf der Hauptwelle der Maschine befindet und wo innerhalb dieser Welle sich ein Kolben und eine Kolbenstange befinden, welche mit den Zapfen der Schaufeln des Läufers fest verbunden sind, wobei die Vorrichtung mit einer am Stirn der Motorwelle zum Antrieb der Maschine befindlichen Drehverbindung versehen ist, welche Drehverbindung den Durchfluss der Flüssigkeit aus den sich in der Maschinenwelle befindlichen beweglichen Leitungen zu den unbeweglichen Leitungen sichert und mit den Leitungen ist ein Zwillings-Rückschlagventil und eine mit der Scheibe gekoppelten Kolbenstange verbunden, wobei sich die genannte Scheibe zusammen mit der Welle dreht und dient zur Abbildung der Lage der Läuferschaufeln mit Hilfe eines Verlagerungsfühlers, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehverbindung sich am Ende der Motorwelle befindet.
Es ist günstig, wenn in der Vorrichtung gemäß der Erfindung der hydraulische Zylinder ein Element der Antriebswelle ist. Es ist auch günstig, wenn sich der hydraulische Zylinder außerhalb des Durchflussteil der Maschine befindet. Die Vorrichtung laut der Erfindung IST bei einem anderen Ausführung mit einem Zwillings-Rückschlagventil (5) auf der Welle versehen.
Die Lösung gemäß der Erfindung ist charakteristisch für einen großen Wirkungsgrad und Zuverlässigkeit, einfachen Bau und Möglichkeit einer automatischen Einstellung der Maschinenleistung.
Der Gegenstand der Erfindung wird auf der Abbildung gezeigt die Block- und Übersichtsplan darstellt.
BEISPEIEL EINER AUSFUEHRUNG
Die Vorrichtung zur Einstellung des Neigungswinkels der Schaufeln gemäßes der Erfindung besteht aus einem hydraulischen Kraftzylinder 1 auf einer Welle und einer Kupplung der Maschine, und einem Kolben 4, der mit Schaufelzapfen 2 des Läufers 16 über eine Kolbenstange 3 gekoppelt ist. Die Scheibe 8 ist mit einer Kolbenstange 8 gekoppelt. Auf dem Zylinder 1 ist ein Zwillings-Rückschlagventil 5 montiert, die von einer Seite mit dem Zylinder und von der anderen Seite mit beweglichen hydraulischen Leitungen 6 verbunden ist. Die beweglichen Leitungen mittels der Drehverbindung 10 und der unbeweglichen hydraulischen Leitungen 11 sind mit einem elektrohydraulischen Wegeventil 12 und mit einem hydraulischen Beschicker 13 verbunden. Auf der Maschinenkörper ist ein Verlagerungsfühler 7 montiert. Der elektrische Signal von dem Verlagerungsfühler 7 ist über ein Kabel 14 zum Steuergerät 15 der Maschine zugeführt.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung funktioniert wie folgt: nach Zuführung des Steuersignals generiert das Steuergerät 15 einen Steuersignal zur Steuerung des Wegeventils 12. Das elektrohydraulische Wegeventil 12 ermöglicht den Durchfluss der Betriebsflüssigkeit unter Druck von der hydraulischen Station 13, durch die Drehverbindüng 10 am Wellenende des Motors (9), Leitungen 11,6, und durch das Ventil 5 zum Zylinder 1. Abhängig vom Typ des Steuersignals ist der Kolben 4 im Zylinder 1 hochgehoben oder gesenkt. Durch die Bewegung des Kolbens 4 erfolgt die Drehbewegung der Schaufeln 2. Das Zwillingsventil sichert, dass der Kolben in einem stabilen Position steht, wenn die Betriebsflüssigkeit nicht fließt. Wird die Kolbenstange mittels der Scheibe 8 verschiebt, wird die Verschiebung durch den Verlagerungsfuhler 7 gemessen und danach vom diesem Fühler wird das elektrische Signal zum Regler der Lage 15 gesendet.

Claims (4)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Einstellung des Neigungswinkel von Schaufeln in einer Strömungsmaschine, insbesondere in einer Propellerpumpe und Diagonalpumpe, in einer Wasserturbine, in einem Axiallüfter und in einem Windmotore mit einem horizontalen Rotor gebaut auf der Grundlage eines hydraulischen Kraftmotors der einen hydraulischen Zylinder (1) enthält, wobei dieser Zylinder auf der Hauptwelle der Maschine montiert ist, und innerhalb welcher sich ein Kolben (4) und eine Kolbenstange (3) befinden, die fest mit den Zapfen der Schaufeln des Läufers (2) verbunden sind, wobei diese Vorrichtung mit einer Drehverbindung (10) versehen ist, die den Durchfluss der Betriebsflüssigkeit von den beweglichen Leitungen (6) auf der Maschinenwelle zu den unbeweglichen Leitungen (11) sichert und mit den Leitungen ist ein Zwillingsrückschlagventil (5) und eine mit der Scheibe (8) gekoppelte Kolbenstange verbunden, wo diese Scheibe zusammen mit der Welle rotiert und dient zur Abbildung der Lage der Läuferschaufeln mit Hilfe eines Verlagerungs-Fühlers (7), gekennzeichnet dadurch, dass die Drehverbindung (10) auf dem Ende der Welle des Motors (9) angebracht ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der hydraulische Zylinder (1) ein Element der Antriebswelle ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der hydraulische Zylinder (1) außerhalb des Durchflussteils der Maschine angebracht ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass sie mit einem Zwillingsrückschlagventil (5) versehen ist welches auf der Welle oder auf dem hydraulischen Zylinder (1) angeordnet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114370365A (zh) * 2021-11-29 2022-04-19 国网新源控股有限公司回龙分公司 一种水电站施工场地的抽水蓄能发电装置

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