CH124404A - Reguliervorrichtung für Strahlturbinen. - Google Patents

Description

  Reguliervorrichtung für Strahlturbinen.    Vorliegende Erfindung bezieht sich auf  eine Reguliervorrichtung mit     Strahlablenker     für Strahlturbinen nach     Peltonradtyp    und  bezweckt eine     Konstruktionsverbesserung,    wo  durch die Reguliervorrichtung mit einem Mi  nimum von Kraft betätigt und eine wirksame  Steuerung erreicht werden kann.  



  Bisher gebaute Reguliervorrichtungen der  oben beschriebenen Art besitzen einen aus  einer geneigten     Platte    bestehenden Ablenken  welche Platte von drehbaren, mit einem Re  gulator verbundenen Armen getragen wird,  wobei der Regulator die Platte in den Bereich  des Strahls bringt, um einen gewissen Teil  des Wassers von den Turbinenschaufeln ab  zulenken, während die Zufuhr allmählich  heruntergesetzt wird, um die gewünschte  Geschwindigkeit unter verschiedenen Be  lastungen aufrecht zu erhalten.  



  Infolge des zu überwindenden Wider  standes, der auftritt, wenn ein     Ablenker    der  beschriebenen Art in einen Hochdruckstrahl  eingeführt werden muss, ist zur Betätigung  des     Ablenkers    eine erhebliche Energie er  forderlich und diese verlangt bei grossen Ein-         heiten    die Anwendung eines Hilfsapparates,  welcher die Regulierwirkung verzögert und  die Steuerung weniger empfindlich macht.  



  Um oben genannte Nachteile zu beseitigen,  besitzt die Reguliervorrichtung gemäss Er  findung einen     Ablenker,    mit zwei Schneid  teilen auf welche der Strahl, wenn die       Schneidteile    durch Drehen des     Ablenkers    in den  Strahl eingebracht sind, derart wirkt, dass der       Ablenker    bestrebt ist, sich in entgegenge  setzten Richtungen in seinen Lagern zu  drehen.

   Da die an den vom Strahl     getroffenen     Stellen des     Ablenkers    angreifenden Kräfte  einander wenigstens nahezu aufheben, genügt  ein minimaler Kraftaufwand, um den ver  besserten     Ablenker    zu drehen. '  Der     Ablenker    kann mit einem Regulier  ventil gekuppelt sein, welches den Durch  messer des Wasserstrahls reguliert.

   Zu die  sem Zwecke kann dieses Regulierventil mit  Mitteln zur Verzögerung der Bewegung des  Ventilkörpers bei Verminderung des Wasser  strahls versehen sein, um einen für den Ab  lenker gefährlichen Druck, der beim Ein  bringen der     Schneidteile    in den Strahl durch      die in ihrer Bewegung plötzlich aufgehaltenen       Wassermassen    entstehen könnte, zu vermeiden.  



  Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus  führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes  durch     Fig.    1 in einem schematischen Vertikal  schnitt bei Vollbelastung des     Peltonrades    ;       Fig.    2 ist ein analoger Schnitt, welcher die  Teile in ihren     respektiven    Stellungen bei  nicht     beaufschlagtem    Rad zeigt;     Fig.    3 ist  ein Teilschnitt, welcher den     Ablenker    in der  jenigen Stellung zeigt, welche er nach Re  duktion des Strahls durch das Regulierventil  zwecks Anpassung an die reduzierte Be  lastung einnimmt;

       Fig.    4 ist ein     Grundriss    des       Ablenkers    und der Strahldüse und     Fig.    5 ist  ein Aufriss des     Ablenkers    in     Vollbelastungs-          stellung.     



       (t    sind die Schaufeln eines     Peltonrades    b,  und     c    ist die Düse, durch welche ein Wasser  strahl d von hohem Druck auf die Rad  schaufeln gerichtet wird, um das Rad b zu  drehen und die Turbine anzutreiben.  



  Wenn die Belastung abnimmt, nimmt die  Geschwindigkeit des Motors zu, wenn nicht  die Stange e in der Richtung des in     Fig.    1  eingezeichneten Pfeils bewegt wird, um die  Teile der Reguliervorrichtung in die in     Fig.    2  gezeichnete Stellung zu bringen. Die Stange e  kann durch einen Hebel, ein Handrad oder  einen geeigneten Regulator mit einem pas  senden Gestänge betätigt werden.  



  Der     Ablenker    f ist röhrenförmig und mit  Zapfen     g    versehen, die in von der Düse c  getragenen Lagern     h.        (Fig.    4) gelagert sind.  Wenn der genannte     Ablenker    in der Richtung  des in     Fig.l    eingezeichneten Pfeils um  seine Zapfen gedreht wird, lenkt der vordere  Rand der innern Fläche i des     Ablenkers    den  Strahl d nach unten ab und von den Schaufeln  a. weg, während der hintere, dem vordern  Rand der innern Fläche i diametral gegen  überliegende Rand     j    des     Ablenkers    in den  Strahl schneidet und ihn in zwei Teile d  und     d'    teilt.  



  Während dieses Vorganges tendiert der  auf die Fläche     i    ausgeübte Druck des Strahls  d den     Ablenker    in einer zur Uhrzeigerrich-         tung    entgegengesetzten Richtung zu drehen  und der Druck des Strahls     dl    auf die untere  Fläche     k    des     Ablenkers    tendiert letzteren  mit derselben Kraft in Uhrzeigerrichtung zu  drehen und so die Drehwirkung des     .Strahls     d     aufzuheben.    Der     Ablenker    ist also prak  tisch ausbalanciert und wird dadurch seine  Betätigung mit einem     Minimum    von Kraft  aufwand ermöglicht.  



  Um bei Verstellung des     Ablenkers    eine  sofortige Wirkung zu erzielen, sollen das  Austrittsende der Fläche i, und die Kante j  nicht zu weit von der     Drehaxe    des     Ablenkers     entfernt sein,     und'    uni bei ; das nötige, im  Uhrzeigersinn wirkende Drehmoment zu er  halten, ist die Fläche     k    so     geformt,    dass der  Strahl dl die Drehung des     Ablenkers    im ge  wünschten Drehsinn unterstützt.  



  Wenn die Belastung vermindert wird; so  dreht die Stange e auch den bei     w    an ihr       angelenkten    Hebel l um den vom Arm o       betragenen    Lagerzapfen     u.    Die obern Enden  des Hebels<I>L</I> sind mittelst Lenkern<I>p</I> mit  einer auf der     Regulierspindel        r    lose sitzenden  Hülse q verbunden.

   Die Spindel<B>)-</B> besitzt  zwei Schultern s, t und trägt eine Feder     it     zwischen der Schulter<I>t</I> und der Hülse<I>q.</I> Die  Regulierspindel     r    besitzt einen Kopf<I>v</I> am  einen Ende, welcher mit der Düsenöffnung     tc     zusammenarbeitet, um die Menge des vom  Strahl gelieferten Wassers zu regeln. Die  Spindel ist in einem Lager x geführt und  tritt durch eine     Labyrinthdichtung    z oder  eine Stopfbüchse     etc.    aus dem Kanal y.  



  Das entgegengesetzte Ende der Regulier  spindel     r    ist mit dem Kolben 1 eines Ölzylin  ders 2 verbunden, dessen Enden durch eine  Röhre 3 miteinander verbunden sind. Ein  in die Röhre 3 eingesetzter Hahn 4 regelt  die Geschwindigkeit, mit welcher das Öl vom  vordern Ende des Zylinders zum hintern  Ende     gelangen    kann. Der Kolben 1 ist mit  einem oder mehreren Ventilen 5 versehen,  welche dem<B>01</B> freien     Durchlass    vom hintern  zum vordern Teil des Zylinders gestatten,  wenn die Regulierspindel v im Sinne der Ver  grösserung der wirklichen     Durchlassfläche        zc         bewegt wird.

   Ein am     Ablenker    f angebrachter  Anschlag f     l        trifft    auf einen Vorsprung     f2          (Fig.    4) der Düsenarme, wenn die Turbine  mit voller Belastung arbeitet.  



  Die Hülse q presst die Feder zusammen,  wenn der     Ablenker    f in die in     Fig.    2 ge  zeigte Stellung gedreht wird. Hierbei wird  ein federnder Druck auf die     Schulter        t    aus  geübt, welcher die Regulierspindel derart  bewegt, dass die     Durchlassfläche    der Öffnung       ir    reduziert wird. Diese Reduktion erfolgt  mit einer Geschwindigkeit, welche davon  abhängt, wie rasch das Öl vom Vorderteil  des Zylinders durch die Röhre in den hintern  Teil überströmt, was durch den Hahn 4 ge  regelt werden kann.  



  Sobald die Geschwindigkeit der Turbine  infolge der kleineren, durch die Düse c auf  die Schaufeln strömenden Wassermenge ver  mindert worden ist, wird die Stange e in  umgekehrter Richtung automatisch bewegt,  wenn ein Regulator angewendet wird, oder  von Hand, bis der     Ablenker    f eine Stellung  einnimmt, in welcher der reduzierte Strahl  gerade von der Kante der Fläche i und von  der Kante     j    des     Ablenkers    entweicht. Aus  dieser Bewegung ergibt sich eine Wieder  einstellung des     Strahlregulierventils,    bis eine  Stellung erreicht ist, in welcher das oben  genannte Verhältnis aufrecht erhalten wird.

    Wenn die Hülse q infolge einer Belastungs  zunahme rückwärts bewegt wird, so wird  diese Bewegung durch die Schulter s direkt  auf die Regulierspindel r übertragen, deren  Bewegung in dieser Richtung durch das<B>01</B>  im Zylinder 2 nicht verzögert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Reguliervorrichtung für Strahlturbinen nach Peltonradtyp, gekennzeichnet durch einen in Lagern gelagerten Strahlablenker mit zwei Schneidteilen, welchen beim Drehen des Ablenkers den Strahl zu schneiden ver mögen, wobei der eine Schneidteil eine solche Form besitzt, dass der Strahl die Tendenz hat, den Ablenker in einer .Richtung zu drehen und der andere Schneidteil eine solche Form hat, dass der genannte Strahl die Tendenz hat, den Ablenker in der entgegengesetzten Rich tung zu drehen,

   und durch Mittel zum Drehen des Ablenkers zwecks Hereinbringens beider Schneidteile in den Strahl, das Ganze derart, dass bei Auftreffen des Strahls auf die beiden Schneidteile die an den Auftreffstellen des Strahlablenkers angreifenden Kräfte einander mindestens nahezu aufheben, so dass ein mi nimaler Kraftaufwand zur Drehung des Ab lenkers genügt und die Reguliervorrichtung mit einem Minimum von Kraft betätigt wer den kann, um eine wirksame Steuerung zu erreichen. UNTERANSPRüCHE 1.

   Reguliervorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneid teile des Ablenkers sich in bezug auf die Drehaxe des Ablenkers diametral gegen überliegen. 2. Reguliervorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Ablenker röhrenförmig ist und in senkrecht zu seiner Bohreng angeordneten Lagern gelagert und so an geordnet ist, dass der Strahl bei Voll belastung der Turbine koaxial durch die genannte Bohrung strömt, wobei der Ab lenker mit Mitteln versehen ist, um ihn in seinen Lagern zu drehen, zum Zwecke, die sich in bezug auf die Drehaxe des Ablenkers .

   diametral gegenüberliegenden Schneidteile an zwei Stellen in den Strahl einführen zu können. 3. Reguliervorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, gekenn zeichnet durch Mittel, um die Schneidteile des Ablenkers gleichzeitig allmählich in den Strahl einführen zu können, zum Zwecke, einen Teil des Strahls von den Turbinen schaufeln weglenken und die Drehmomente ausbalancieren zu können, ferner durch ein Strahlregulierventil, das eine Ventil stange aufweist mit zwei darauf befestigten Schultern, eine zwischen diesen Schultern auf der Ventilstange bewegliche Hülse,

   eine zwischen dieser Hülse und der Ven tilöffnung näher gelegenen Schulter ein gesetzte Feder, einen mit der genannten Feder belasteten Hebel, eine mit diesem Hebel und mit den den Ablenker betä tigenden Organen verbundene Stange und Mittel zur Betätigung der genannten Stange. 4.

   Reguliervorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, gekenn zeichnet durch eine -mit dem Strahlregulier- ventil verbundene Vorrichtung zum Ver zögern der eine Verkleinerung des Strahles bewirkenden Bewegung des Ven tilkörpers, welche Vorrichtung einen mit dem Ventilkörper verbundenen Kolben auf- weist und einen diesen aufnehmenden Zylinder, ferner eine in letzterem befind liche Bremsflüssigkeit;

   mindestens ein im genannten Kolben angebrachtes, den Flüssigkeitsdurchfluss durch den Kolben in einer Richtung gestattendes Ventil, eine den Durehfluss der Flüssigkeit von einem Ende des Zylinders zuni andern Ende in der entgegengesetzten Richtung gestattende Leitung und einen in diese Leitung einge setzten Hahn zur Regulierung der Geschwin digkeit der durchfliessenden Flüssigkeit.