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Ventilsteuerung für Dampf-und Gasturbinen.
Die Erfindung bezieht sich auf Ventilsteuerungen, insbesondere für Dampf-und Gasturbinen und bezweckt die Bauart dieser Einrichtungen zu verbessern.
Dies wird dadurch erreicht, dass die aus verhältnismässig wenig Teilen bestehende Vorrichtung für die unmittelbare Bewegung der Ventile gänzlich in dem Ventilkasten eingeschlossen ist. Durch die Erfindung soll auch die Schwierigkeit der Schmierung ; für bewegte Teile vermieden werden, die der zerstörenden Wirkung frischen Treibmittels von hoher Temperatur ausgesetzt sind.
Die Erfindung löst dies dadurch, dass der Ventilstellhebel in dem Kasten unmittelbar über den Ventilen angeordnet und an einem Ende auf einer Schneide gelagert ist, während das andere Ende gleichfalls durch ein Schneiden-
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sind : Fig. 1 ein senkrechter Schnitt durch den Treibmittelkasten, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ventilsteuerung, Fig. 3-9 Ansichten von Einzelheiten, Fig. 10 eine Teilansicht einer Turbine in Verbindung mit einem Geschwindigkeitsregler und Fig. 11 eine Ansicht des Ventils.
In der Zeichnung stellt 12 eine Turbine für elastische Treibmittel und 13 den Treibmittelkasten dar, dem das Treibmittel durch eine Leitung 14 zuströmt und aus dem es der Turbine über die Ventilanordnung zugeleitet wird. In dem Kopfteil der Turbine, dessen Teil auch der Ventilkasten 15 bildet, ist eine Reihe von Kanälen 19 ausgespart, welche das Treibmittel den an verschiedenen Stellen auf dem Umfang der Turbine verteilten Einlassdüsen zuführen. Das Treibmittel strömt aus dem Kasten auf dem Wege zu den Kanälen 19 durch Öffnungen 20, welche in zwei Reihen angeordnet und gegeneinander versetzt sind. so dass sie nahe beieinander liegen und leicht geregelt werden können.
Zum Anheben der Ventile dient ein aus zwei parallelen Armen 29 und 30 bestehender Hebel, der zwischen die Stützen 27 an jeder Ventilreihe hineinreicht und hiebei an den Stützen angebrachte Stiftes erfasst, wozu die Arme zweckmässigerwebe mit Schlitzen 32 für den leichteren Angriff der Stifte versehen sind. Die Anordnung ist so gewählt, dass durch die Hebelarme 29 und 30 die Stifte 31 nacheinander erfasst und infolgedessen auch die Ventile 24 nacheinander von ihren Sitzen abgehoben werden. Zu diesem Zwecke können die Stifte 81 in verschiedenen Höhen über den Hebelarmen befestigt werden. An ihren rechtsseitigen Enden werden die Hebelarme 29 und 30 durch einen Bolzen 33 zusammengehalten, wobei eine über den Bolzen geschobene Hülse 34 den gegenseitigen Abstand der Hebelarme bestimmt.
Muttern : 15
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Gestell 38 getragen, welches mit Bolzen 39 an dem Deckel 15 festgelegt ist. Das Gestell 88 besteht aus einem U-förmigen Rahmen, wi & aus Fig. 3 ersichtlich, mit dessen Seiten die Schneiden : 17 mit Hilfe von Bolzen 40 lösbar verbunden sind, wie insbesondere aus Fig. 9 ersehen werden kann. Infolge dieser Anordnung lassen sich die Schneiden schnell erneuern.
Die beschriebene Lagerung für das eine Ende des aus den Armen 29 und 30 bestehenden Hebels bietet bekanntlich nur geringe Reibungswiderstäfide. An den anderen Enden sind die Arme 29 und 30 durch einen Bolzen 41 verbunden, wobei sie durch eine Hülse 42 in dem erforderlichen Abstande erhalten und gegen deren Enden durch die Muttern 43 angedrückt werden. Die Hülse 42 ist mit einer V-förmigen
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Nut 44 versehen (Fig. 8) ; in diese greift die Schneide 45 eines Teiles 46, der selbst an seiner Unterfläche eine Nut 47 für den Eingriff einer zweiten Schneide 48 trägt. Diese letztere Schneide ist auf dem Teil 48a eines Rahmens 49 mittels eines Bolzens 50 lösbar befestigt, so dass man sie leicht herausnehmen kann, wenn sie ausgebessert oder erneuert werden soll.
Der Rahmen 49 ist durch Zunge und Nut, wie bei 51 angedeutet, mit einer Führung 52 verbunden, die auf dem Deckel M gelagert ist. Ferner ist mit dem Rahmen
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geführt ist. Mittels dieser Stange kann man den Rahmen 49 an der Führung 52 senkrecht auf-und abwärts bewegen, um die Arme 29 und 30 an dem einen Ende zu verstellen, während sie sich an dem anderen Ende in dem Lager 36, 37 drehen. Die Zwischenstücke 46 haben hiebei die Wirkung, dass sie den Hebelarmen 29 und 30 ermöglichen, im Kreisbogen zu schwingen, während sich der Rahmen 49 senkrecht verschiebt. Die Wirkung ist in Fig. 8 gekennzeichnet, worin die Linie x die senkrechte Bahn des Rahmens 49 und der Bogen y die gekrümmte Bahn der Enden der Hebelarme 29 und 30 darstellen.
Die Stange 53 kann von Hand oder in sonstwie geeigneter Weise betätigt werden. Im vorliegenden Falle ist sie in Verbindung mit einer bekannten Steuerung für Ventile dargestellt, deren Treibmittelmotor 51) durch Hebel 56, Stange 57 und dreiarmigen Hebel 58 an einen Fliehkraftregler 59 angeschlossen ist. Die Wirkungsweise einer derartigen Ventilsteuerung ist bekannt.
Wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die Ventile in zwei Reihen verteilt und hierin gegeneinander versetzt. Man erzielt hiedurch eine gedrängte Anordnung, welche den verfügbaren Raum am vorteilhaftesten auszunutzen gestattet. Werden die Hebel 29 und 30 angehoben, so werden die Ventile
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der umgekehrten Reihenfolge. Die Ventile a, b, c und i sind grösser als die übrigen bemessen und steueren den Zutritt des Treibmittels zu einer grösseren Anzahl von Düsen. Wenn die Turbine mit annähernd normaler Belastung arbeitet, so sind die Ventile a, b und c geöffnet, und die Regelung in Abhängigkeit von der wechselnden Belastung wird von den Ventilen d, e, f, g und A besorgt. Da diese Ventile klein sind, so kann man eine genaue Regelung erzielen.
Diese genaue Regelung ist bei niedriger Belastung nicht notwendig, da die Turbine selten längere Zeit mit niedriger Belastung arbeitet. Die zuerst öffnenden Ventile werden dementsprechend grösser bemessen, da dies die Zahl der Ventile und die Kosten der Herstellung vermindert. Das Ventil i ist ein Überlastventil und kommt nur bei sehr hoher Überlastung der Turbine in Tätigkeit. Natürlich kann man die Anordnung und die Grösse der Ventile je nach den verschiedenen Betriebsbedingungen verändern, der Grundgedanke aber bleibt, kleinere Ventile dort zu verwenden, wo genauere Regelung erwünscht ist.
Bei der beschriebenen Anordnung sind alle Ventilantriebe innerhalb des Treibmittelkastens gelagert, und der einzige Teil, der aus diesem Gehäuse heraustritt, ist die Antriebsstange 5B. Das heisst, dass nur eine einzige'Stopfbüchse erforderlich ist, ein Punkt von besonderer Bedeutung, namentlich wenn es sich um Treibmittel von hohem Druck handelt. Auch die Verwendung der an sich bekannten Schneidenlagerungen für den Antriebshebel der Ventile bietet Vorteile, insofern als sie leicht herstellbar sind und keine Schmierung erfordern, die bei beweglichen Teilen in hoch erhitztem frischen Treibmittel Schwierigkeiten bereiten würde.
Im Betriebe wird jedes Ventil für sich angehoben, ohne dass eine Einwirkung auf die benachbarten Ventile stattfindet. Sollte ein Ventil in seiner Führung stecken bleiben, so stossen die Hebelarme 29 und z bei der Abwärtsbewegung von oben her darauf, lösen es aus seiner Klemmung und setzen es nach abwärts in Bewegung. Das Ventil schliesst sich dann unter der Wirkung seines Eigengewichtes und unter dem Druck des Treibmittels.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ventilsteuerung für Dampf-und Gasturbinen mit einem Treibmittelkasten, von diesem zu den Turbinenschaufeln führenden Kanälen, einer Reihe von im Kasten angeordneten Ventilen für die Kanäle und einem Gelenkhebel, der die Ventile nacheinander zu erfassen und zu öffnen und ihr Schliessen nacheinander zu sichern vermag, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkhebel (29, 30) im Kasten . angeordnet ist, quer über die oberen Enden der Ventile hinwegragt und an einem Ende auf Schneiden (36, . 37) gelagert ist, während das andere Ende mittels einer Schneidenlagerung (44, 45, 47, 48) mit einer eine Wand des Treibmittelkastens durchdringenden Antriebstange (53) im Eingriff steht.
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