Sicherheitsregeleinrichtung für Dampf- oder Gasturbinen. Wird eine Turbine, welche unter einer bestimmten Last arbeitet, plötzlich entlastet, so beschleunigt der der früheren Last ent sprechende Arbeitsmittelfluss die rotierenden Teile der Turbinengruppe. Erzeugt der frühere Arbeitsmittelfluss eine Leistung von N,. kW bei einer Turbinendrebzahl von n Umdrehun gen pro Minute und bezeichnet J das Massen- trägheitsmoment der rotierenden Teile der.
Turbinengruppe in m.kg.sek2, so entsteht bei einer plötzlichen Lastverminderung auf N, kW eine sekundliche Beschleunigung der Turbinenwelle von
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vorausgesetzt, dass die normale Regulierung der Turbine noch nicht eingegriffen hat. Die Werte von
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liegen bei Entlastung von Vollast auf Leerlauf je nach der Turbine in der Grössenordnung von 10 bis 20 % der Nor maldrehzahl pro sek. Die üblichen Sicherheitsregler von Tur binen stellen bei einer bestimmten Überdreh zahl von. zirka<B>10%</B> über der Normaldreh zahl die Turbine ab, so dass sie, z.
B. bei der Stromerzeugung, vom Netz abgeschaltet wird und zur weiteren Stromlieferung erst wieder auf Drehzahl gebracht und parallel geschal tet werden muss.
Demzufolge kommt es häufig vor, dass bei plötzlicher Entlastung der Turbine der Sicherheitsregler anspricht, ohne dass ein Versagen der Regulierung oder ein Defekt der Turbinengruppe vorliegt, für welche Vorfälle der Sicherheitsregler eigentlich vor gesehen ist.
Vielfach werden, um dem beschriebenen Übelstand zu begegnen, zwei Sicherheits regler angeordnet, wovon der eine auf eine niedrigere Ausklinkdrehzahl eingestellt ist als der andere und eine vorübergehende, plötzliche Verminderung des Arbeitsmittel- flusses erzwingt, falls seine Ausklinkdreh- zahl erreicht wird, ohne aber die Turbine ganz abzuschalten. Dies soll erreicht werden, indem die Wirkung des ersten Sicherheits reglers wieder aufgehoben wird,
sobald die Turbinendrehzahl zufolge der plötzlichen Verringerung des Arbeitsmittelflusses wieder unter die eingestellte Überdrehzahl gesunken ist. Der zweite Sicherheitsregler sollte da gegen nur bei Havarien eingreifen und dann die Turbine vollständig abstellen.
Dieser Lösung haften aber grundsätzlich(-, Mängel an. Im normalen Betrieb der Turbine kann diese, zufolge der notwendigen Un-. gleichförmigkeit der Regulierung, Drehza,hl- sehwankungen bis zirka 6,197o ' der Normal drehzahl ausführen.
Die maximal zulässige Drehzahl der Turbine beträgt zirka 110 der Normaldrehzahl, so dass der erste Sicher heitsregler auf eine Ausklinkdrehzahl von zirka 108 % eingestellt werden muss, um einerseits den normalen Betrieb nicht zu stören und anderseits das unnötige Abstellen der Turbine bei grosser Entlastung zu ge währleisten.
Bei grossen Entlastungen der Turbine ist aber dann meistens die Zeitspanne zu klein, in welcher der erste Sicherheitsregler den Ar beitsmittelfluss verringern sollte, um das Er reichen der Ausklinkdrehzahl des zweiten Sicherheitsreglers zu verhindern, so dass dann die Turbine doch ganz abgestellt wird. Der prinzipielle Fehler dieser Sicherheitsregler liegt darin, dass sie erst ausklinken, wenn die Überdrehzahl schon erreicht ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsregeleinrichtung für Dampf- oder Gasturbinen, welche mit Flüssigkeitsdruck betätigte Ventile zur Änderung des Arbeits- mittelflusses durch die Turbine aufweisen, und vermeidet die angeführten Mängel der bekannten Sicherheitsregler dadurch, dass von einer vorgegebenen Beschleunigung der Tur binenwelle an mit Hilfe der Massenträgheit von mit der Turbine umlaufenden Drehkör pern der die Arbeitsmittelventile betätigende Flüssigkeitsdruck verändert wird,
um unab hängig von der normalerweise arbeitenden Turbinenregulierung eine - plötzliche Ver ringerung des Arbeitsmittelflusses durch die Turbine zu bewirken. Der Sicherheitsregler nach der vorliegen den Erfindung wird also schon dann den Ar beitsmittelfluss verringern, wenn die Be schleunigung der Turbinenwelle ein be stimmtes Mass überschreitet. Dieses Verhalten lässt sich dadurch erreichen, dass die mit der Turbine umlaufenden Drehkörper so bemes sen werden, dass sie bei einer Beschleunigung der Turbine zufolge ihrer Massenträgheit nicht. mehr synchron mit der Turbinendreh zahl laufen, sondern eine Verschiebung er fahren, welche benützt wird, um den Arbeits mittelfluss schon vor dem Erreichen einer noch zulässigen Überdrehzahl zu verringern.
An Hand der in den Fig. 1 bis 5 der Zeich nung schematisch dargestellten Ausführungs beispiele der vorliegenden Erfindung soll dies noch näher erläutert werden.
In der im Lager 1 drehenden Turbinen welle 2 (Fig. 1) ist mittels einer vierkantigen Verbindung ein Torsionsstab 3 befestigt, der an seinem andern Ende einen Drehkörper 4 trägt, der seinerseits von einem Lager 5 ge stützt wird. Die Turbinenwelle 2 ist mit einem Lappen 6 versehen, welcher im Ruhe zustand mit einem entsprechenden Fortsatz 7 des Drehkörpers 4 einen kleinen Winkel u einschliesst, der in Fig. 2 eingezeichnet ist.
In die Öffnung 10 des Lagers 5 führt durch die Bohrung 11 eine Ölleitung 12, welche von einer Pumpe 15 gespeist wird. Der Öldruck der Pumpe wird durch ein Ab blaseventil 14 konstant gehalten. Im Dreh körper 4 führt eine Bohrung 8 vom Raume 10 zur Drosselöffnung 33 (Fig. 2). Bei einem konstanten Öldruck vor der einstellbaren Drosselstelle 13 und einem bestimmten Win kel a stellt sich in der Leitung 12 ein be stimmter Öldruck ein.
Angenommen, die Tur bine rotiere in einem dem Pfeil 9 in Fig. 2 entsprechenden Drehsinn, so wird bei einer Beschleunigung der Turbinenwelle der Dreh körper 4 zufolge seiner Massenträgheit den Winkel a in Fig. 2 vergrössern, so dass wegen der Vergrösserung der Ausflussöffnung 33 der Druck in der Leitung 12 plötzlich absinkt. und zwar wird die Druckabsenkung um so grösser sein, je grösser die Beschleunigung der Turbinenwelle ist.
In Fig. 1 ist ferner 32 ein Ventil zur Än derung des Arbeitsmittelflusses der Turbine, welches vom Kraftkolben 26 über die Stange 31 betätigt wird. Das Öffnen des Ventils 32 erfolgt durch Drucköl, welches die Regulie rung durch die Leitung 30 dem Raume 28 zuführt, während das Schliessen mittels der Feder 27 erfolgt. Der Raum 28 steht durch die Leitung 25 in Verbindung mit dem Zy linder 17. In diesem befindet sich ein Kolben 20, der auf der einen Seite durch eine Feder 21, auf der andern Seite durch den Öldruck aus der Leiturig 12, welche durch die Lei tung 16 mit dem Zylinder 17 verbunden ist, belastet wird.
Die beschriebene Sicherheitsregeleinrich- tung arbeitet folgendermassen: Bei einer Be schleunigung der Turbinenwelle verringert sieh der Druck in Leitung 16, so dass der Kolben 20 von der Feder 21 nach oben ge schoben wird und damit den Raum 28 mittels der Leitung 25 und der Öffnungen 24 und 22 mit dem Ablauf 23 verbindet. Unabhän gig vom Eingreifen der normalen Regulie rung der Turbine wird demnach der Arbeits- mittelfluss plötzlich verringert.
Sobald durch diese Massnahme die Beschleunigung der Tur binenwelle wieder aufgehoben ist, folgt der Drehkörper 4 der Turbinenwelle nach, der Winkel a in Ffg. 2 nimmt wieder einen kleineren Wert an, so dass der Druck in den Leitungen 12 und 16 wieder steigt und die Ausflussöffnung 24 schliesst. Die normale Regulierung übernimmt dann wieder die Be tätigung des Kraftkolbens.
Wird die Feder 21 durch die im Deckel 18 angeordnete Schraube 19 nach oben ver schoben, so tritt der Sicherheitsregler schon bei einer kleineren Beschleunigung der Tur binenwelle in Funktion, als wenn sich der Kolben 20 weiter unten befände. Die Fig. 3 veranschaulicht das prinzi pielle Verhalten von verschiedenen Arten von Sicherheitsreglern. Auf der mit t bezeichne ten Abszissenaxe ist die zeit aufgetragen. Die Ordinatenage zeigt die Differenz (n-rzg ) der effektiven Drehzahl ng zur Zeit<I>t = 0</I> und derjenigen zur Zeit<I>t,</I> welche mit n be zeichnet ist.
Zur Zeit t = 0 erfahre die Tur bine eine bestimmte Entlastung. Ohne das Eingreifen von Sicherheitsreglern würde die normale Drehzahlregulierung beispielsweise einen Drehzahlverlauf gemäss Kurve 34 er zwingen. Nach dem Abklingen der Pendelen gen wäre die Drehzahl der Turbine um a Touren pro Minute höher, wobei a/n, die Un gleichförmigkeit darstellt. Die maximal zu lässige Überdrehzahl sei aber nur um b Um drehungen pro Minute höher als ng, so dass die Drehzahlkurve 34 nicht ausgefahren wer den darf.
Die Neigung der Tangente 35 an die Kurve 34 im Punkte A, welche durch den Winkel ss dargestellt ist, ist nach der in der Einleitung angegebenen Formel bei einer be stimmten Turbine abhängig von der Last verminderung. Bei einem Sieherheitsregler, der nur auf die Höhe der maximal zulässigen Drehzahl reagiert, würde die Turbine un weigerlich ganz abgestellt.
Bei der Anord nung von zwei Sicherheitsreglern, von denen der eine bei einer tieferen Drehzahl anspricht als der zweite und den letzteren bei einer grossen Entlastung verhindern soll, die Tur bine ganz abzustellen, muss zufolge der Un gleichförmigkeit die Ansprechdrehzahl des zuerst eingreifenden Reglers ungefähr um r, Umdrehungen grösser sein als die Normal drehzahl, wobei c grösser als a und kleiner als b sein muss. Der zuerst eingreifende Regler fängt somit erst nach Erreichung des Punktes D an zu wirken.
Die Drehzahlkurve wird dann ungefähr der gestrichelten Linie 36 folgen, und in den meisten Fällen ist die Zeitspanne t, zu klein, 'um das Erreichen der Ausklinkdrehzahl des zweiten Sicherheits reglers in E zu verhindern. Dieser wird ein greifen, und vom Punkt F fällt die Drehzahl nach Null ab; die Turbine wird also ganz abgestellt.
Die Kurve 37 in Fig. 3 zeigt das Ver halten einer Sicherheitsregeleinrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Da dieselbe theoretisch schon vom Zeitpunkt der Ent lastung der Turbine an wirken kann, wird die maximal zulässige Drehzahl nie erreicht, und nach der plötzlichen Verringerung des Arbeitsmittelflusses durch die Turbine wird die normale Regulierung die Turbinensteue rung wieder übernehmen können.
Die Fig. 4 und Fig. 5 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes. Anstatt die Drehkörper direkt mit der Turbinenwelle zu kuppeln, werden sie hier von einem Synchronmotor 38 in Umdrehung versetzt, der elektrisch mit einem von der Turbine angetriebenen Strom erzeuger gekuppelt ist, und zwar so, dass der Synchronmotor in jedem Augenblick eine zur Turbinendrehzahl proportionale Dreh zahl aufweist. Der Drehkörper 40 ist mit dem Flansch 39 an den Synchronmotor ge kuppelt und trägt einen Torsionsstab 42, an dessen unterem Ende der Drehkörper 41 hängt.
Die Drehkörper 40 und 41 sind inein- anderdrehbar gelagert. Der Drehkörper 41 ist in einem Lager 43 geführt, an welches sich die Ölleitung 44 anschliesst.
Mittels der Bohrung 45 wird das Öl aus der Leitung 44 dem Raum 46 zugeführt. Die Drehkörper 40 und 41 weisen Öffnungen 48 bezw. 47 auf, die gemäss Fig. 5, welche eine Ansicht nach der Richtung I des in Fig. .4 gezeichneten Pfeils zeigt, bei verschiedan@@n Verdrehungen des Torsionsstabes 42 ver schieden grosse Ausflussöffnimgen der Lei tung 44 bilden.
Der Druck in Leitung 44 ist abhängig von der durch 48 und 47 frei gegebenen Öffnung 78, da zufolge des Über- strömventils 76. und der Drosselstelle 75 eine bestimmte Ölmenge von der Pumpe 77 durch die Leitung 44 strömt. Bei grosser Ausfluss- öffnung 78 ist der Druck in Leitung 44 klei ner und bei kleiner Ausflussöffnung höher. 72 stellt ein Ventil zur Änderung des Ar beitsmittelflusses durch die nicht gezeichnete Turbine dar, welchQs mit Hilfe von Drueklil aus den Leitungen 73 und 74 durch den Kraftkolben 71 gesteuert wird.
Durch Leitun gen 69 und 70 ist .der Zylinder 79 des Kraft kolbens 71 mit dem Gehäuse 55 verbunden, in welchem ein Steuerschieber 57 mit den die Öffnungen 58 und 59 steuernden Kanten 67 und 68 angeordnet ist, der auf seiner obern Seite durch den im Raum 56 wirkenden Öl druck und auf seiner untern Seite durch die Feder 64 belastet wird. Die Feder 64 kann durch die im Deckel 65 angeordnete Schraube 66 verschoben werden. Durch die Öffnung 60 und die Leitung 61 erhält das Gehäuse 55 Drucköl von der Pumpe 77, während durch die Leitung 63 ein Ablauf gebildet wird.
Tritt eine bestimmte Beschleunigung der Turbinenwelle auf, so eilt der Drehkörper 40 dem Drehkörper 41 voraus, weil der letztere zufolge seiner Massenträgheit und zufolge des Torsionsstabes 42 die Beschleunigung nicht sofort mitmacht. Der Druck in der Lei tung 44 sinkt, weil die Öffnung 78 ver grössert wird, und das mit einer Klappe 51 versehene Rückschlagventil 50 lä,sst einen Teil des Rauminhaltes 56 durch 54 in die Leitung 49 abfliessen, so dass die Feder 64 den Steuerschieber 57 nach oben verschiebt, dabei Drucköl über den Kraftkolben 71 führt und den unter dem Kraftkolben liegenden Raum durch die Leitung 70 mit dem Aus fluss 63 verbindet, und das Ventil 72 plötz lich geschlossen wird.
Das aus den Drehkörpern 40 und 41 so wie dem Torsionsstab 42 bestehende System muss eine möglichst tiefe Eigenschwingungs zahl haben, die zweckmässig kleiner als die Antriebsdrehzahl des Systems ist, da sonst die Zeitdauer, während welcher die Öffnung 78 während der Verdrehung des Torsions- stabes geöffnet bleibt, zu klein wird, um ein Ausfliessen des Öls aus Leitung 44 zu ge währleisten.
Um die Zeitdauer vom Auf hören der Beschleunigung der Turbinenwelle bis zum Wiedereinklinken des Sicherheits reglers variieren zu können, wurde die By- passleitung 52 mit der Drossel 53 sowie das Rückschlagventil 50 angeordnet. Durch die Klappe 51 ist das sofortige Schliessen des Ventils 72 möglich, aber die zum Verschlie ssen der Öffnungen 58 und 59 nötige Ölmenge, welche den Steuerschieber 5 7 gegen die Feder 64 verschieben muss, hat durch die einstell- bare Drossel 53 zu fliessen, so dass die Zeit dauer bis zum Wiederöffnen des Ventils nach Wahl eingestellt werden kann.
Die einwandfreiste Sicherung einer Tur bine wird aus einer auf die Beschleunigung der Turbinenwelle reagierenden Sicherheits- regeleinrichtung nach der vorliegenden Er findung und einem auf eine bestimmte T')ber- drehzahl eingestellten Fliehkraftsicherheits- regler bestehen. Dann ist die Gewähr gege ben, dass bei grossen Lastschwankungen die Turbine die zulässige Drehzahl nicht über schreitet und im Falle von Havarien ausser dem vollständig abgestellt wird.
Safety control device for steam or gas turbines. If a turbine, which is working under a certain load, is suddenly relieved, the flow of working medium corresponding to the previous load accelerates the rotating parts of the turbine group. If the previous work medium flow generates an output of N ,. kW at a turbine speed of n revolutions per minute and J denotes the moment of inertia of the rotating parts of the.
Turbine group in m.kg.sek2, a sudden reduction in load to N, kW results in a second acceleration of the turbine shaft of
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provided that the normal regulation of the turbine has not yet intervened. The values of
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are in the order of magnitude of 10 to 20% of the normal speed per second when the load is reduced from full load to idle, depending on the turbine. The usual safety regulators of turbines make at a certain overspeed of. about <B> 10% </B> above normal speed, the turbine from, so that they, z.
B. in power generation, is disconnected from the grid and only brought back up to speed and switched in parallel to continue supplying electricity.
As a result, it often happens that when the turbine is suddenly relieved of load, the safety controller responds without a failure of the regulation or a defect in the turbine group, for which incidents the safety controller is actually intended.
In order to counteract the deficiency described, two safety regulators are often arranged, one of which is set to a lower release speed than the other and forces a temporary, sudden reduction in the working fluid flow if its release speed is reached, but without the Shut down the turbine completely. This is to be achieved by canceling the effect of the first safety regulator again,
as soon as the turbine speed has fallen again below the set overspeed as a result of the sudden reduction in the working medium flow. The second safety regulator should only intervene in the event of an accident and then shut down the turbine completely.
However, there are fundamentally (-, deficiencies in this solution. In normal operation of the turbine, due to the necessary irregularity of the regulation, speed fluctuations of up to about 6.197o 'of the normal speed are possible.
The maximum permissible speed of the turbine is around 110 of the normal speed, so that the first safety controller must be set to a release speed of around 108%, on the one hand not to disrupt normal operation and on the other hand to ensure unnecessary shutdown of the turbine when the load is greatly reduced .
When the turbine is relieved a lot, however, the time span in which the first safety regulator should reduce the flow of work medium to prevent reaching the release speed of the second safety regulator is usually too short, so that the turbine is then shut down completely. The main fault of these safety controllers is that they only release when the overspeed has already been reached.
The present invention relates to a safety control device for steam or gas turbines, which have liquid pressure operated valves to change the working medium flow through the turbine, and avoids the shortcomings of the known safety controller by using the turbine shaft from a given acceleration of the turbine Inertia of rotating bodies rotating with the turbine, the fluid pressure that actuates the working fluid valves is changed,
in order to achieve a sudden reduction in the flow of working medium through the turbine, regardless of the turbine regulation that normally works. The safety controller according to the present invention will therefore already reduce the flow of work medium when the acceleration of the turbine shaft exceeds a certain level. This behavior can be achieved in that the rotating bodies rotating with the turbine are dimensioned in such a way that, due to their mass inertia, they do not when the turbine accelerates. run more synchronously with the turbine speed, but experience a shift that is used to reduce the working medium flow before a permissible overspeed is reached.
This will be explained in more detail with reference to the execution examples of the present invention shown schematically in FIGS. 1 to 5 of the drawing.
In the bearing 1 rotating turbine shaft 2 (Fig. 1) a torsion bar 3 is attached by means of a square connection, which carries a rotating body 4 at its other end, which in turn is supported by a bearing 5 ge. The turbine shaft 2 is provided with a tab 6 which, in the rest state, includes a small angle u with a corresponding extension 7 of the rotary body 4, which is shown in FIG.
An oil line 12, which is fed by a pump 15, leads through the bore 11 into the opening 10 of the bearing 5. The oil pressure of the pump is kept constant by a blow valve 14 from. In the rotating body 4, a bore 8 leads from the space 10 to the throttle opening 33 (Fig. 2). At a constant oil pressure in front of the adjustable throttle point 13 and a certain Win angle a, a certain oil pressure arises in line 12.
Assuming that the turbine rotates in a direction of rotation corresponding to the arrow 9 in FIG. 2, when the turbine shaft accelerates, the rotating body 4 increases the angle a in FIG. 2 due to its inertia, so that because of the enlargement of the outflow opening 33 the Pressure in line 12 suddenly drops. the pressure drop will be greater, the greater the acceleration of the turbine shaft.
In Fig. 1 there is also 32 a valve for changing the working medium flow of the turbine, which is actuated by the power piston 26 via the rod 31. The valve 32 is opened by pressure oil, which feeds the regulation through the line 30 to the space 28, while the spring 27 is used to close. The space 28 is through the line 25 in connection with the cylinder 17. In this there is a piston 20, which is on the one hand by a spring 21, on the other hand by the oil pressure from the Leiturig 12, which through the Lei device 16 is connected to the cylinder 17 is loaded.
The described safety control device works as follows: When the turbine shaft accelerates, the pressure in line 16 decreases so that the piston 20 is pushed upward by the spring 21 and thus the space 28 by means of the line 25 and the openings 24 and 14 22 connects to the drain 23. Irrespective of the intervention of the normal regulation of the turbine, the working fluid flow is suddenly reduced.
As soon as the acceleration of the turbine shaft is canceled by this measure, the rotating body 4 follows the turbine shaft, the angle a in FIG. 2 again assumes a smaller value, so that the pressure in the lines 12 and 16 rises again and the outflow opening 24 closes. The normal regulation then takes over the actuation of the power piston again.
If the spring 21 is pushed upwards by the screw 19 arranged in the cover 18, the safety regulator already comes into operation at a smaller acceleration of the tur binenwelle than if the piston 20 were further down. Fig. 3 illustrates the prinzi pial behavior of different types of safety regulators. The time is plotted on the axis of the abscissa denoted by t. The ordinate shows the difference (n-rzg) between the effective speed ng at time <I> t = 0 </I> and that at time <I> t, </I> which is denoted by n.
At time t = 0, the turbine experiences a certain relief. Without the intervention of safety regulators, normal speed regulation would, for example, force a speed profile according to curve 34. After the pendulums had subsided, the speed of the turbine would be a revs per minute higher, with a / n representing the non-uniformity. The maximum permissible overspeed is only b revs per minute higher than ng, so that the speed curve 34 must not be extended.
The inclination of the tangent 35 to the curve 34 at point A, which is represented by the angle ss, is according to the formula given in the introduction for a certain turbine depending on the load reduction. With a safety controller that only reacts to the level of the maximum permissible speed, the turbine would inevitably be shut down completely.
When arranging two safety regulators, one of which responds at a lower speed than the second and the latter is intended to prevent the turbine from shutting down completely when the load is too high, the non-uniformity means that the response speed of the controller that intervenes first must be approximately r , Revolutions must be greater than the normal speed, where c must be greater than a and less than b. The controller that intervenes first only begins to act after point D has been reached.
The speed curve will then approximately follow the dashed line 36, and in most cases the time interval t is 'too small' to prevent the release speed of the second safety controller in E from being reached. This will take effect, and from point F the speed drops to zero; the turbine is shut down completely.
The curve 37 in Fig. 3 shows the behavior of a safety control device according to the present invention. Since the same can theoretically take effect from the moment the turbine is unloaded, the maximum permissible speed is never reached, and after the sudden reduction in the flow of working medium through the turbine, normal regulation can take over the turbine control again.
4 and 5 illustrate another embodiment of the subject matter of the invention. Instead of coupling the rotating bodies directly to the turbine shaft, they are set in rotation by a synchronous motor 38, which is electrically coupled to a generator driven by the turbine, in such a way that the synchronous motor always has a speed proportional to the turbine speed having. The rotating body 40 is coupled to the flange 39 of the synchronous motor and carries a torsion bar 42, at the lower end of which the rotating body 41 hangs.
The rotating bodies 40 and 41 are mounted such that they can rotate within one another. The rotating body 41 is guided in a bearing 43 to which the oil line 44 connects.
The oil is fed from the line 44 to the space 46 by means of the bore 45. The rotating body 40 and 41 have openings 48 respectively. 47, according to FIG. 5, which shows a view in the direction I of the arrow drawn in FIG. 4, with different rotations of the torsion bar 42 differently large outflow openings of the line 44 form.
The pressure in line 44 is dependent on the opening 78 released by 48 and 47, since, as a result of the overflow valve 76 and the throttle point 75, a certain amount of oil flows from the pump 77 through the line 44. If the outflow opening 78 is large, the pressure in line 44 is lower and if the outflow opening is small, it is higher. 72 represents a valve for changing the flow of work medium through the turbine, which is not shown, which valve is controlled by the power piston 71 with the aid of Drueklil from the lines 73 and 74.
Through lines 69 and 70, the cylinder 79 of the power piston 71 is connected to the housing 55, in which a control slide 57 with the edges 67 and 68 controlling the openings 58 and 59 is arranged, which on its upper side through the space 56 acting oil pressure and is loaded on its lower side by the spring 64. The spring 64 can be moved by the screw 66 arranged in the cover 65. The housing 55 receives pressure oil from the pump 77 through the opening 60 and the line 61, while the line 63 forms a drain.
If a certain acceleration of the turbine shaft occurs, the rotating body 40 hurries ahead of the rotating body 41 because the latter does not immediately take part in the acceleration due to its inertia and due to the torsion bar 42. The pressure in the line 44 drops because the opening 78 is enlarged, and the check valve 50, which is provided with a flap 51, lets part of the volume 56 flow through 54 into the line 49, so that the spring 64 drives the control slide 57 shifts upwards, while pressure oil leads over the power piston 71 and connects the space under the power piston through the line 70 with the outflow 63, and the valve 72 is suddenly closed.
The system consisting of the rotating bodies 40 and 41 as well as the torsion bar 42 must have the lowest possible natural oscillation number, which is expediently lower than the drive speed of the system, since otherwise the time during which the opening 78 opens during the rotation of the torsion bar remains, is too small to ensure an outflow of the oil from line 44 to ge.
The bypass line 52 with the throttle 53 and the check valve 50 were arranged in order to be able to vary the time from the stop of the acceleration of the turbine shaft until the safety regulator re-engages. The valve 72 can be closed immediately by the flap 51, but the amount of oil required to close the openings 58 and 59, which must move the control slide 5 7 against the spring 64, has to flow through the adjustable throttle 53, so that the time until the valve opens again can be set as desired.
The most perfect safeguarding of a turbine will consist of a safety regulating device according to the present invention which reacts to the acceleration of the turbine shaft and a centrifugal safety regulator set to a certain T ') overspeed. This ensures that the turbine does not exceed the permissible speed in the event of large load fluctuations and that it is completely shut down in the event of accidents.