CH249480A - Straight injector with adjustment needle for hydraulic turbines with action. - Google Patents

Straight injector with adjustment needle for hydraulic turbines with action.

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CH249480A
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needle
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Ateliers Des Charmilles S A
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Charmilles Sa Ateliers
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00Controlling
    • F03B15/02Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/20Controlling by varying liquid flow specially adapted for turbines with jets of high-velocity liquid impinging on bladed or like rotors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description

  

  Injecteur droit à pointeau de réglage pour turbines hydrauliques à action.    L'objet de l'invention est un injecteur  droit à pointeau de réglage pour turbines  hy drauliques à action dans lequel le poin  teau est muni d'une tige qui coulisse dans un  fourreau renfermant un dispositif d'équili  brage et des organes de commande et de con  trôle des mouvements du pointeau, ces der  niers communiquant avec l'extérieur de l'in  jecteur par des conduits aménagés dans, des  parois, dites de guidage servant à la fixation  du fourreau à l'intérieur et coaxialement à  l'injecteur.  



  Tous les injecteurs de turbines hydrau  liques à action qu'ils soient courbes ou droits  doivent, lors d'un démontage, être déplacés  vers l'amont de la longueur de leur encastre  ment dans le bâti de la turbine.  



  Pour les injecteurs courbes ce déplace  ment se fait généralement sans, autre après  dégagement des brides d'assemblage de       l'injecteur    à la     conduite        d'amenée,    munies  d'un joint de ,démontage, en faisant basculer  tout l'injecteur dans son plan axial.  



  Pour les injecteurs droits, par contre, ce       déplacement    ne peut se faire, sauf sils sont  très longs, qu'après sortie d'un tuyau, dit de  démontage, prévu entre l'injecteur et la con  duite d'amenée. L'adjonction d'un tel tuyau  a naturellement pour effet d'augmenter, de sa  longueur, la largeur de la salle des machines  et la portée du pont roulant, d'où résulte un  renchérissement de l'installation.

      Avec l'injecteur faisant l'objet de l'in  vention, un tel     inconvénient    est exclu par le  fait que le corps de l'injecteur est partagé  en deux tronçons assemblés suivant un plan  perpendiculaire à son axe, le tronçon amont  constituant un tuyau de démontage pour le  tronçon aval, et par le fait qu'un organe de  traammission reliant mécaniquement le poin  teau à des organes de commande et de con  trôle de ses mouvements, logés dans le tron  çon amont est également partagé en deux  parties, des moyens étant     prévus    pour     amener     automatiquement le plan de séparation des  deux dites, parties dans le plan de séparation  des deux tronçons de l'injecteur,

   de façon  que lors du démontage de ce dernier ce plan  soit libéré de toute saillie pouvant faire  obstacle à la sortie du tronçon amont.  



  Le dessin annexé montre, à titre d'exem  ple, deux formes d'exécution de l'injecteur.  La fig. 1 est une coupe axiale par la ligne  I-I de la fig. 2 d'un injecteur prévu pour  basses et moyennes chutes en service.  



  La fig. 2 est une coupe transversale de  l'injecteur, vu de l'amont, par la ligne II-II  de lia     fig.    1.  



  La     fig.    3 est une coupe     axiallo    suivant     lia     ligne     III-III        de    lia     fig.    6 du     tronçon        avail     d'un injecteur prévu pour b     autos-        chutes.     



  La     fig.    4 est une coupe axiale     suivant    la  ligne     IV-IV        de    la<B>,</B>     fig.    5 du tronçon amont  du même     injecteur.         La fig. 5 est une coupe transversale de  l'injecteur, vu de l'aval, selon la ligne V-V  de la fig. 4.  



  La fig. 6 est une coupe transversale de  l'injecteur, vu ,de l'aval, selon la ligne VI-VI  de la fig. 3.  



  Le corps de l'injecteur dans ces deux  formes d'exécution     est    constitué par     deux     tronçons, l'un aval 8 et l'autre amont 17.  Des brides 13 et 14 prévues respectivement  sur chacun des     tronçons    aval et amont per  mettent l'assemblage de ceux-oi. Le tronçon  aval 8     présente,    en outre,     une    bride 4 des  tinée, comme le montre la fig. 1, à sa fixa  tion au bâti 3 de la turbine (non représentée).  Sur cette bride 4 est également figée la  tuyère 26 de l'injecteur. Le tronçon amont  présente une bride 21 permettant sa fixation  sur une bride 22 d'une conduite d'amenée  ou d'une vanne d'arrêt.  



  Le pointeau de réglage 1 est porté par un  piston creux 7 coulissant dans un fourreau  de guidage 31. Ce fourreau disposé à l'inté  rieur et coaxialement au corps aval 8 est  fermé à l'amont par un fond 12. Ce dernier  constitue avec le fourreau 31 et le piston 7  un premier servomoteur à pression d'huile  agissant sur le pointeau deus le sens de fer  meture de Sla tuyère 26.  



  Le fourreau 31 est centré dans le corps  aval 8 par six, respectivement quatre parois  radiales, 24 qui constituent avec le fourreau  un croisillon de guidage de l'eau.  



  Des orifices (non représentés) pratiqués  dans les parois 24 et débouchant à l'extérieur  du corps 8 assurent l'échappement des fuites  d'eau du joint d'étanchéité (non repsrésenté)  du piston 7 et le graissage de ce piston.  



  Un corps creux 20 de révolution dont le  méridien     possède    une forme     parabolique    est  fixé, sa pointe dirigée vers l'amont, à l'in  térieur et coaxialement au corps amont 17,  au moyen de deux parois radiales 23 situées  dans un plan diamétral. Ce corps creux, ainsi  que les parois 23 sont raccordés au fourreau  31 et à deux des parois 24 du tronçon aval  dans le plan d'assemblage A-A des deux  tronçons, de façon à réaliser à travers l'in-    jecteur un écoulement rectiligne exempt  d'espaces morts susceptibles de provoquer  des remous. Un piston 16 coulissant dans le  corps creux 20 constitue avec ce dernier un  second servo-moteur à pression d'huile du dis  positif de commande du pointeau.

   Le piston  16 porte, côté aval, une tige 1S dont l'extré  mité libre est amenée à l'arrêt, c'est-à-dire  lorsque le ressort est à l'état décomprimé,  dans le plan d'assemblage A-A des deux  tronçons.  



  Dans la première forme d'exécution selon  leu fig. 1 et 2, un tube 30 solidaire du fond  12 muni à l'extérieur de deux collets 25 et 32,  le piston 7 muni à l'intérieur de deux collets  2 et 10 et un ressort 9 emprisonné entre ces  pièces constituent le dispositif d'équilibrage  du pointeau.  



  Le fonctionnement de ce dispositif d'équi  librage ressort clairement de la fig. 7, dans  laquelle la course C du pointeau 1 des fig. 1  et 3 est portée en abscisse et les réactions  et efforts exercés sur ce pointeau en ordon  nées; le sens de fermeture de l'injecteur étant  celui de la flèche Z.  



  La courbe H donne la valeur de la réac  tion hydraulique agissant dans le sens de  fermeture sur le pointeau supposé sans tige,  c'est-à-dire terminé en pointe à l'arrière  comme tracé en traits-points sur la fig. 3.  



  Dans la     position    fermée cette réaction  croît d'abord     .légèrement,        puis        décroît        régu-          lièrement    jusqu'à la pleine     .ouverture    de la       tuyère    26.  



  La ligne horizontale P donne ('effort       pratiquement    constant     fourni        saur    toute la.  course     dams    le     seuls'        d'ouverture    par     1a,    pré  sence de l'a tige 7     constituée    comme piston  d'équilibrage.  



  La     ligne    oblique R qui     coupe    la     ligne    P  en un point x situé à     demi-course    du poin  teau, donne par les deux     triangles    a, b, x,       l'effort        d'équilibrage    variable fourni par le       ressort    9 dont la flèche F correspond à la       demi-course    du pointeau. Cet effort, nul au  point x, où le     ressort    est entièrement décom  primé     entre    les     collets    2-10 et 25-32, croît  de part et d'autre de ce point x sur toute la.

        demi-course du pointeau, s'ajoutant dans le       sens    de     fermeture    à l'effort de la     ligne    P et  s'en retranchant dans le sens d'ouverture.  



  La surface hachurée, comprise entre la  courbe H et la, ligne oblique R, donne par  l'ordonnée Y l'effort à exercer sur le poin  teau par ses organes de commande pour le  maintenir en place; elle montre, en outre, que  cet effort est toujours dirigé dans le sens  de fermeture et que, selon l'allure de la       courbe    H, il est     toujours        possible,    par un  choix judicieux dit diamètre du piston 7 et  de la force dlu ressort 9, de le réduire à une  vapeur relativement faible par rapport à la  grandeur de la réaction hydraulique H  exercée sur 1e     pointeau.     



  Dans ce dispositif, déjà appliqué à des  injecteurs courbes à commande extérieure, le  ressort 9, dont la flèche est au plus égale à  la demi-course du pointeau, est comprimé à  partir de cette demi-course aussi bien dans le  sens de fermeture due d'ouverture, ce qui,  comme on le sait, a l'avantage de réduire la  farce et la longueur du ressort et par consé  quent les dimensions de l'injecteur.  



  Une tige 33 solidaire du pointeau 1 cou  lisse dans le tube 30 et bute librement contre  l'extrémité de la tige 15. L e piston 16, porte,  côté amont, un moyeu 39 qui coulisse sur un  axe fixe 40 solidaire du corps 20. Ce moyeu  porte une came 38, laquelle transmet à l'ex  térieur, de manière à permettre leur contrôle,  les mouvements du pointeau par     l'intermé-          fflaire    d'une tige 37 passant par une des pa  rois 23 du corps 17. Cette tige 37 est main  tenue en contact avec ls came 38 par un res  sort 36 enfermé dans un carter sous pression  servant à équilibrage de la tige 37 pet de sup  port à un arbre de transmission des mouve  ments du pointeau, à un indicateur d'ouver  ture ou au dispositif d'asservissement d'un  régulateur de vitesse (non représentés).  



  Les chambres 19 du servomoteur amont  et 11 du servo-moteur aval sont reliées à un  organe extérieur (non représenté) de réglage de  la pression d'huile dans ces ch ambres, par une  conduite (non représentée) raccordée à un  orifice 18 communiquant avec ces chambres    par des conduits aménagés dans l'une des pa  rois 23 et dans le fond 12. Un conduit 35 est  prévu pour     l'écoulement        dies        fuites    d'huile  provenant des pistons 7 et 16 et de la tige 33.  



  Une bride mobile 5 en deux pièces, centrée  sur le corps 8 de l'injecteur, est fixée contre la  face amont de la bride 4 de ce corps par  des vis 29 et au bâti 3 de la turbine par des  vis 28.  



  Un socle 34 d'appui et de centrage à l'in  jecteur est prévu sous les brides 13 et 14.  6     sont    de     vis    de     pression.     



  Dans la seconde forme     d'exécution    selon  fig. 3 à 6 le ressort 9 du dispositif d'équi  librage du pointeau ne pouvant, à cause du  trop petit diamètre du piston 7, être logé  dans ce piston, est emprisonné à l'amont de  ce dernier entre deux collets 25 et 32 du four  reau 31 prolonge et deux collets 2 et 10 de la  tige 33 qui relie le pointeau aux organes de  commande du tronçon amont après avoir  traversé le fond 12 comme prévu pour l'in  jecteur selon fig. 1.  



  Le diamètre extérieur du fourreau 31  étant déterminé par la section d'écoulement  de l'injecteur et la pression d'huile étant gé  néralement fixée par le système de réglage  de la turbine, l'effort à fournir pour la ferme  ture de d'injecteur peut nécessiter plus de  deux servo-moteurs comme indiqué à la  fig. 1, soit quatre pour la fig. 3. L'un de ces  servomoteurs, comportant le piston 7, le  fourreau S1 comme cylindre et le fond 12,  fait partie du     tronçon    aval de l'injecteur,     les     trois autres sont disposés bout à bout dans  l'axe du corps creux 20 du tronçon amont.  



  44 est la chambre sous pression du     pre-          mier    de ces trois     siervo-moteurs,    43 son     piston     dont     'la        tige    côté aval     1i5    bute en     service     contre l'extrémité     cl-        ils,    tige<B>313</B>     d'a        piston    -du       servomoteur    du     tronçon    aval et dont     l'autre     extrémité 47     amant        traverse    un fond 46,

    maintenu en     place    par des vis 4,5 et une       portée    circulaire     résultant    de     l'alésage    plus       faible    du     cylindre    -du second     servomoteur,          49,est    la,     chambre    sous pression de ce dernier,  48 son     piston    -dont     -la        face    aval .bute en ser  vice,     contre    l'extrémité -de la tige 4,7     du    pis-      ton du premier servomoteur et a lui transmet  son effort dans le serns de fermeture.

   51 est  la tige du     piston    48 qui     traverse    un fond f0  supposé venu d'une pièce avec le corps  creux, mais qui pourrait être rapporté comme  le fond 46. 19 est la chambre sous pression  du troisième servomoteur, 16 son piston dont  la face aval bute contre l'extrémité de la  nige 51 du piston du second servomoteur et  lui transmet son effort, 39 est un moyeu du  piston 16 qui coulisse sur un axe 40 soli  daire d'un fond ogival 41 fermant le corps  creux du côté amont 37 et 38 sont des     or-          ganesa    transmettant à l'extérieur les mouve  ments du pointeau, pareils à ceux décrits  pour la première forme d'exécution selon lia  fig. 1.

   18 sont des canaux d'amenée d'huile  sous pression aux chambres 11, 19, 44 et 49,  des quatre servo-moteurs de l'injecteur, 35  dies canaux collecteurs des fuites des pistons  et tiges de ces servomoteurs. Ces canaux étant  ménagés dans les parois 23 comme pour l'in  jecteur selon fig. 1.  



  Pour faciliter l'usinage des surfaces dies  parois 24 de guidage du tronçon aval et de  l'intérieur du corps 8 de ce tronçon, quand ce  dernier est de très petit diamètre, ces parois  pourraient être .reliées rigidement entre elles,  comme indiqué aux fig. 3 et 6 par un anneau  42 de diamètre intérieur correspondant à celui  de ce corps, de façon à constituer, avec cet  anneau et la fourreau 31 un croisillon indé  pendant emboîté dans le corps 8.  



  Le fonctionnement des injecteurs repré  sentés est semblable à celui d'autres injec  teurs connus dont la dispositif d'équilibrage  du pointeau n'assure pas à lui seul, à l'arrêt,  une fermeture autoclave de la tuyère. Pour  assurer cette fermeture avant la mise en  marche de la turbine, il est nécessaire,  comme avec ses autres injecteurs, de disposer  l'huile sous pression provenant d'une source  indépendante de cette turbine (accumulateur,  pompe à main ou à moteur).  



  Si une telle source n'est pas disponible,  ces injecteurs, pourraient être munis d'un dis  positif auxiliaire de commande du pointeau à  action purement mécanique, comportant une    vils avec réducteur à engrenages logés dans  l'extrémiM amont du corps creux 20 en lieu  et place de la tige 40; l'écrou de la vis de ce  mécanisme étant prévu pour coulisser dans  le moyeu 39 du piston 16 de façon à per  mettre de maintenir ce piston dans la     post-          tion    fermée avant la 'misa en marche de la  turbine et ensuite, quand les servo-moteurs  sont en pression, de limiter sa course dans le  sens d'ouverture.

   La commande du réduc  teur de ce mécanisme à vis se faisant, à la       main    ou par moteur, par     un    arbre passant  par une des parois 23.  



  L e dispositif auxiliaire de commande du  pointeau pourrait aussi être hydraulique; il  comporterait dans ce cas un piston logé à  la place de la tige 40 dans l'extrémité du  corps creux 20 constitué comme cylindre, ce  dernier étant alimenté, par un conduit pas  sant par l'une des parois 23, avec de l'eau  sous pression prise à l'amont d'une vanne de  las conduite d'amenée de l'injecteur. Cette  alimentation peut être réglée automatique  ment ou à la main par un organe approprié.

    L'extrémité aval du piston de ce dispositif  auxiliaire coulissant Uns le moyeu 39 du  piston 16 servira de guide et de butée à ce  dernier dans le sens d'ouverture et permettra  par conséquent,     comme    avec le dispositif  mécanique, de procéder à la mise en pression  le l'injecteur et à la mise en marche de la  turbine sans nécessiter de pression d'huile.  



  Le démontage de l'injecteur monté entre  la conduite d'amenée et la turbine comme  représenté à la fig. 1, s'effectue de la ma  nière suivante pour les deux formes     d'exécu-          tiou    décrites :  Après retrait des vis 29 de fixation de  la     bride    4     contre        la        bride        mobile    5 et     lib        è-          ration        4es        brides    13.

   et 14 assemblant     files    deux       tronçons,    le tronçon aval est     écarté    du tron  çon amont, en le faisant     ,glisser        dans        =1a     bridé 5, et     sur    le socle     34.,    au     moyen    des     vis     de     pression    6 prévues     düns    la     bride        mobile    5,

         d'une        distance        légèrement        supérieure    à la  somme     ides    hauteurs des emboîtements     des          bridies,    14     et    21     Uu    tronçon     amont.        Ce    tron  çon     libéré    de la     biride        22,    peut alors, passer      librement entre cette bride et la bride 13 du  tronçon aval,

   à la condition toutefois que  l'extrémité de la tige 33 de la commande du  pointeau ne fasse pas saillie sur le plan A-A  dle séparation des dieux tronçons, condition  qui se trouve satisfaite,     puisqu'à    l'arrêt de  l'injecteur, le ressort 9 en se décomprimant  jusqu'au point X de la fig. 7, ramène automa  tiquement     l'extrémité    de cette tige     dans    ce  plan. Le tronçon aval peut -alors être sorti du  bâti après enlèvement des vis 28 de fixation  de la bride mobile 5 à ce bâti en le déplaçant  vers l'amont dans l'espace laissé libre par le  tronçon amont. Pour remonter l'injecteur il  sera procédé de la façon inverse.



  Straight injector with adjustment needle for hydraulic turbines with action. The object of the invention is a straight injector with an adjusting needle for hydraulic turbines with action in which the needle is provided with a rod which slides in a sleeve containing a balancing device and control members and for controlling the movements of the needle, the latter communicating with the outside of the injector by conduits arranged in the so-called guide walls used for fixing the sleeve inside and coaxially with the injector.



  All hydraulic turbine injectors with curved or straight action must, during dismantling, be moved upstream the length of their recess in the turbine frame.



  For curved injectors, this movement is generally done without, further after releasing the flanges for assembling the injector to the supply line, fitted with a disassembly joint, by tilting the entire injector in its plane. axial.



  For straight injectors, on the other hand, this movement can only be done, unless they are very long, after leaving a pipe, called dismantling, provided between the injector and the supply pipe. The addition of such a pipe naturally has the effect of increasing, by its length, the width of the machine room and the span of the crane, resulting in an increase in the cost of the installation.

      With the injector forming the subject of the invention, such a drawback is excluded by the fact that the body of the injector is divided into two sections assembled in a plane perpendicular to its axis, the upstream section constituting a disassembly for the downstream section, and by the fact that a traammission member mechanically connecting the needle to control and control members of its movements, housed in the upstream section is also divided into two parts, means being provided to automatically bring the plane of separation of the two said parts in the plane of separation of the two sections of the injector,

   so that during the dismantling of the latter this plane is freed from any projection that may obstruct the exit of the upstream section.



  The accompanying drawing shows, by way of example, two embodiments of the injector. Fig. 1 is an axial section through the line I-I of FIG. 2 an injector designed for low and medium drops in service.



  Fig. 2 is a cross section of the injector, seen from upstream, by line II-II of fig. 1.



  Fig. 3 is an axiallo section taken along line III-III of fig. 6 of the section had an injector designed for falls.



  Fig. 4 is an axial section taken on line IV-IV of <B>, </B> fig. 5 of the upstream section of the same injector. Fig. 5 is a cross section of the injector, seen from downstream, along the line V-V of FIG. 4.



  Fig. 6 is a cross section of the injector, seen, from downstream, along the line VI-VI of FIG. 3.



  The body of the injector in these two embodiments consists of two sections, one downstream 8 and the other upstream 17. Flanges 13 and 14 provided respectively on each of the downstream and upstream sections allow the assembly to be assembled. of those. The downstream section 8 also has a flange 4 of the tines, as shown in FIG. 1, to its attachment to the frame 3 of the turbine (not shown). On this flange 4 is also fixed the nozzle 26 of the injector. The upstream section has a flange 21 allowing it to be attached to a flange 22 of a supply pipe or of a shut-off valve.



  The adjustment needle 1 is carried by a hollow piston 7 sliding in a guide sleeve 31. This sleeve disposed inside and coaxially with the downstream body 8 is closed upstream by a bottom 12. The latter constitutes with the sleeve 31 and piston 7 a first oil pressure servomotor acting on the needle deus the direction of closing of the nozzle 26.



  The sleeve 31 is centered in the downstream body 8 by six, respectively four radial walls, 24 which together with the sleeve constitute a water guide cross.



  Orifices (not shown) made in the walls 24 and opening out to the outside of the body 8 ensure the escape of water leaks from the seal (not shown) of the piston 7 and the lubrication of this piston.



  A hollow body 20 of revolution, the meridian of which has a parabolic shape, is fixed, its point directed upstream, inside and coaxially with the upstream body 17, by means of two radial walls 23 located in a diametral plane. This hollow body, as well as the walls 23 are connected to the sleeve 31 and to two of the walls 24 of the downstream section in the assembly plane AA of the two sections, so as to achieve through the injector a rectilinear flow free of 'dead spaces liable to cause eddies. A piston 16 sliding in the hollow body 20 together with the latter constitutes a second servomotor at oil pressure for the needle control device.

   The piston 16 carries, on the downstream side, a rod 1S, the free end of which is brought to a standstill, that is to say when the spring is in the decompressed state, in the assembly plane AA of the two sections.



  In the first embodiment according to their fig. 1 and 2, a tube 30 integral with the bottom 12 provided on the outside with two collars 25 and 32, the piston 7 provided inside with two collars 2 and 10 and a spring 9 trapped between these parts constitute the device for needle balancing.



  The operation of this balancing device emerges clearly from FIG. 7, in which the stroke C of the needle 1 of FIGS. 1 and 3 is plotted on the abscissa and the reactions and forces exerted on this needle on the ordinate; the direction of closing of the injector being that of arrow Z.



  Curve H gives the value of the hydraulic reaction acting in the direction of closure on the needle assumed to be without a rod, that is to say terminated in a point at the rear as drawn in dotted lines in fig. 3.



  In the closed position this reaction first increases slightly, then decreases steadily until the nozzle 26 is fully opened.



  The horizontal line P gives (the practically constant force supplied over the entire stroke only when opening by 1a, presence of the rod 7 constituted as a balancing piston.



  The oblique line R which intersects the line P at a point x located at half-stroke of the needle, gives by the two triangles a, b, x, the variable balancing force supplied by the spring 9 whose arrow F corresponds at the half-stroke of the needle. This force, zero at point x, where the spring is fully decompressed between the collars 2-10 and 25-32, increases on either side of this point x over the whole.

        half-stroke of the needle, adding in the closing direction to the force of the line P and subtracting it in the opening direction.



  The hatched surface, comprised between the curve H and the oblique line R, gives by the ordinate Y the force to be exerted on the needle by its control members to hold it in place; it shows, moreover, that this force is always directed in the direction of closing and that, according to the shape of the curve H, it is always possible, by a judicious choice known as the diameter of the piston 7 and the force of the spring 9 , to reduce it to a relatively small vapor compared to the magnitude of the hydraulic reaction H exerted on the needle.



  In this device, already applied to curved injectors with external control, the spring 9, the deflection of which is at most equal to the half-stroke of the needle, is compressed from this half-stroke as well in the direction of closing due. opening, which, as we know, has the advantage of reducing the stuffing and the length of the spring and consequently the dimensions of the injector.



  A rod 33 integral with the needle 1 smooth neck in the tube 30 and abuts freely against the end of the rod 15. The piston 16 carries, on the upstream side, a hub 39 which slides on a fixed axis 40 integral with the body 20. This hub carries a cam 38, which transmits to the outside, so as to allow their control, the movements of the needle through the intermediary of a rod 37 passing through one of the walls 23 of the body 17. This rod 37 is hand held in contact with the cam 38 by a res out 36 enclosed in a pressurized casing serving to balance the rod 37 supporting a shaft for the movement of the needle, an opening indicator or to the servo device of a speed regulator (not shown).



  The chambers 19 of the upstream servomotor and 11 of the downstream servomotor are connected to an external member (not shown) for adjusting the oil pressure in these chambers, by a pipe (not shown) connected to an orifice 18 communicating with these chambers by conduits arranged in one of the walls 23 and in the bottom 12. A conduit 35 is provided for the flow of oil leaks originating from the pistons 7 and 16 and from the rod 33.



  A two-piece movable flange 5, centered on the body 8 of the injector, is fixed against the upstream face of the flange 4 of this body by screws 29 and to the frame 3 of the turbine by screws 28.



  A base 34 for supporting and centering the injector is provided under the flanges 13 and 14. 6 are set screw.



  In the second embodiment according to FIG. 3 to 6 the spring 9 of the needle balancing device which cannot, because of the too small diameter of the piston 7, be housed in this piston, is trapped upstream of the latter between two collars 25 and 32 of the furnace reau 31 extends and two collars 2 and 10 of the rod 33 which connects the needle to the control members of the upstream section after having passed through the bottom 12 as provided for the injector according to fig. 1.



  The outer diameter of the sleeve 31 being determined by the flow section of the injector and the oil pressure being generally set by the turbine adjustment system, the force to be provided for closing the injector may require more than two servo motors as shown in fig. 1, or four for FIG. 3. One of these servomotors, comprising the piston 7, the sleeve S1 as the cylinder and the base 12, is part of the downstream section of the injector, the other three are arranged end to end in the axis of the hollow body 20. of the upstream section.



  44 is the pressure chamber of the first of these three siervo-engines, 43 its piston whose downstream side rod 1i5 abuts in service against the end of the cylinder, rod <B> 313 </B> of a piston -of the servomotor of the downstream section and the other end of which 47 passes through a bottom 46,

    held in place by screws 4,5 and a circular surface resulting from the smaller bore of the cylinder - of the second booster, 49, is the, pressure chamber of the latter, 48 its piston - including the downstream face .bute in service, against the end of the rod 4.7 of the piston of the first servomotor and a transmits its force to it in the closing serns.

   51 is the rod of the piston 48 which passes through a bottom f0 supposed to come integrally with the hollow body, but which could be added as the bottom 46. 19 is the pressure chamber of the third booster, 16 its piston, the downstream face of which abuts against the end of the pin 51 of the piston of the second booster and transmits its force to it, 39 is a hub of the piston 16 which slides on a pin 40 solid with an ogival bottom 41 closing the hollow body on the upstream side 37 and 38 are organs transmitting the movements of the needle to the outside, similar to those described for the first embodiment according to FIG. 1.

   18 are channels for supplying pressurized oil to the chambers 11, 19, 44 and 49, of the four servomotors of the injector, 35 dies collecting channels for the leaks of the pistons and rods of these servomotors. These channels being formed in the walls 23 as for the injector according to FIG. 1.



  To facilitate the machining of the surfaces of the guiding walls 24 of the downstream section and of the interior of the body 8 of this section, when the latter is of very small diameter, these walls could be rigidly connected to each other, as shown in FIGS. . 3 and 6 by a ring 42 of internal diameter corresponding to that of this body, so as to constitute, with this ring and the sleeve 31, an independent spider fitting nested in the body 8.



  The operation of the injectors represented is similar to that of other known injectors, the needle balancing device of which does not by itself ensure, when stopped, an autoclave closure of the nozzle. To ensure this closure before starting the turbine, it is necessary, as with its other injectors, to dispose of the pressurized oil coming from a source independent of this turbine (accumulator, hand pump or motor).



  If such a source is not available, these injectors could be provided with an auxiliary device for controlling the needle with purely mechanical action, comprising a vils with gear reducer housed in the upstream end of the hollow body 20 instead. and place of the rod 40; the nut of the screw of this mechanism being provided to slide in the hub 39 of the piston 16 so as to allow this piston to be kept in the closed position before the start of the turbine and then, when the servo -motors are under pressure, to limit its stroke in the opening direction.

   The reduction gear of this screw mechanism is controlled by hand or by motor, by a shaft passing through one of the walls 23.



  The auxiliary needle control device could also be hydraulic; in this case it would include a piston housed in place of the rod 40 in the end of the hollow body 20 constituted as a cylinder, the latter being supplied, by a non-healthy duct through one of the walls 23, with water under pressure taken upstream of a valve in the injector supply line. This feeding can be regulated automatically or by hand by an appropriate organ.

    The downstream end of the piston of this sliding auxiliary device Uns the hub 39 of the piston 16 will serve as a guide and stop for the latter in the opening direction and will consequently allow, as with the mechanical device, to proceed with the setting. pressurize the injector and start the turbine without requiring oil pressure.



  Disassembly of the injector mounted between the supply line and the turbine as shown in FIG. 1, is carried out as follows for the two forms of execution described: After removing the screws 29 securing the flange 4 against the movable flange 5 and releasing the flanges 13.

   and 14 assembling files two sections, the downstream section is moved away from the upstream section, by making it slide in = 1a flanged 5, and on the base 34., by means of the pressure screws 6 provided in the movable flange 5,

         a distance slightly greater than the sum of the heights of the interlocking of the bridles, 14 and 21 Uu upstream section. This section released from the biride 22, can then pass freely between this flange and the flange 13 of the downstream section,

   on the condition, however, that the end of the rod 33 of the needle control does not protrude on the plane AA dle separation of the sections, a condition which is satisfied, since when the injector stops, the spring 9 by decompressing to point X of FIG. 7, automatically returns the end of this rod in this plane. The downstream section can then be taken out of the frame after removing the screws 28 for fixing the movable flange 5 to this frame by moving it upstream in the space left free by the upstream section. To reassemble the injector, the reverse procedure will be done.

 

Claims (1)

REVENDICATION Injecteur droit à pointeau de réglage pour turbines hydrauliques à action dans lequel le pointeau est muni d'une tige qui coulisse dans un fourreau étanche renfermant un dis positif d'équilibrage et des organes de com mande et de contrôle des mouvements, du pointeau, ces organes communiquant avec l'extérieur de l'injecteur par des conduits aménagés dans des parois dites de guidage servant à la fixation du fourreau à l'inté rieur et coaxialement à l'injecteur, caracté risé par le fait que l'injecteur est partagé en deux tronçons suivant un plan perpendicu laire à son axe, le tronçon amont constituant le tuyau de démontage du tronçon aval, et par le, CLAIM Straight injector with adjustment needle for hydraulic turbines with action in which the needle is provided with a rod which slides in a sealed sheath containing a balancing device and control and control members of the movements, of the needle, these members communicating with the outside of the injector by ducts arranged in so-called guide walls serving for fixing the sleeve inside and coaxially with the injector, characterized in that the injector is shared in two sections following a plane perpendicular to its axis, the upstream section constituting the pipe for removing the downstream section, and by the, fait qu'un organe de transmission re liant mécaniquement le pointeau à ses organes de commande et de contrôle (le ses mouve ments, logés dans le tronçon amont est égale ment partagé en deux parties, des moyens étant prévus pour amener automatiquement le plan de séparation dés deux dites parties dans le plan de séparation des deux tronçons de l'injecteur, de façon que tons d'un démon tage de ce dernier, ce plan soit libéré de toute saillie pouvant faire obstacle à la sortie du tronçon -amont. SOUS-REVENDICATIONS : 1. that a transmission member mechanically linking the needle to its command and control members (its movements, housed in the upstream section is also divided into two parts, means being provided to automatically bring the separation plane dice two said parts in the plane of separation of the two sections of the injector, so that upon dismantling of the latter, this plane is freed of any projection which could obstruct the exit of the upstream section. CLAIMS: 1. Injecteur selon la revendication, ca ractérisé par le fait que le dispositif d'équi- librage du pointeau est monté dans le tron çon aval de l'injecteur et comporte un piston et un ressort au moins, reliés au pointeau et dimensionnés de façon que la résultante des efforts exercés sur le pointeau soit toujours dirigée dans le sens d'ouverture. 2. Injector according to claim, characterized in that the needle balancing device is mounted in the downstream section of the injector and comprises at least one piston and one spring, connected to the needle and dimensioned so that the resulting from the forces exerted on the needle is always directed in the opening direction. 2. Injecteur selon la revendication et k sous-revendication 1, caractérisé par le fait que les organes de commande du pointeau comportent au moine deux servomoteurs à pression d'huile dont un au plus appartient au tronçon aval et parle fait que l'organe de transmission qui relie mécaniquement le poin teau aux organes de commande du tron çon amont est constitué par une tige solidaire de ce pointeau et la tige du piston d'un servo moteur de ce tronçon amont, l'extrémité amont de la première tige butant contre l'extrémité aval de la seconde. 3. Injector according to claim and k sub-claim 1, characterized in that the needle control members comprise two oil pressure servomotors, one of which at most belongs to the downstream section and by doing so that the transmission member which mechanically connects the needle to the control members of the upstream section consists of a rod integral with this needle and the piston rod of a servo motor of this upstream section, the upstream end of the first rod abutting against the end downstream of the second. 3. Injecteur selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la tige du pointeau sert de piston au dispositif d'équilibrage et également de piston au servo-moteur du tronçon aval. 4. Injecteur selon la revendication et les sous-revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que l'organe de contrôle des mouve ments du pointeau est disposé dans 'la eham- bre sous pression d'un servomoteur du tron çon amont et transmet ses mouvements à l'extérieur de l'injecteur, mécaniquement, par une des parois dites de guidage de ce tronçon. 5. Injector according to claim and sub-claims 1 and 2, characterized in that the needle rod serves as a piston for the balancing device and also as a piston for the servomotor of the downstream section. 4. Injector according to claim and sub-claims 1, 2 and 3, characterized in that the member for controlling the movements of the needle is arranged in the chamber under pressure of a servomotor of the upstream section. and transmits its movements to the outside of the injector, mechanically, by one of the so-called guide walls of this section. 5. Injecteur selon la revendication et les sous-revendications 1 à 4, caracetérisé par le fait que le ressort (lu dispositif d'équilibrage est un ressort à boudin présentant une flèche utile au plus égale à la demi-course du poin teau et travaillant à partir -de cette demi- course aussi bien ,dans le sens de fermeture que d'ouverture,. 6. Injector according to claim and sub-claims 1 to 4, characterized by the fact that the spring (the balancing device is a coil spring having a useful deflection at most equal to the half-stroke of the needle and working from -of this half-stroke, in both closing and opening directions, 6. Injecteur selon la revendication et les sous-revendications 1 @à 5, cara,etéris-é par le fait que le ressort, comprimé dians un s'eus entre un collet d'une pièce fixe et un collet d'une pièce mobile et dans Poutre sens entre un second collet de, chacune de ces pièces, est à l'étai: Injector according to claim and sub-claims 1 @ to 5, cara, etéris-é by the fact that the spring, compressed in a had between a collar of a fixed part and a collar of a moving part and in Beam meaning between a second collar of, each of these pieces, is prop: décomprimé quand lies collets de l'une des pièces, qui peuvent coulisser dans ceux de l'autre pièce, sont en regard les uns des autres. 7. Injecteur selon la revendication et les sous-revendications 1 à 6, pour basses et moyennes chutes, caractérisé par le fait que la pièce fige est disposée à l'intérieur du res sort et la pièce mobile à l'extérieur, la pre mière étant constituée par un tube solidaire d'un fond fermant le fourreau dans le plan de séparation des deux tronçons,, la seconde par la tige du pointeau prévue creuse. ô. decompressed when the collars of one of the pieces, which can slide into those of the other piece, are opposite each other. 7. Injector according to claim and sub-claims 1 to 6, for low and medium drops, characterized in that the frozen part is disposed inside the res leaves and the moving part outside, the first being constituted by a tube integral with a bottom closing the sheath in the plane of separation of the two sections ,, the second by the needle rod provided hollow. oh. Injecteur selon la revendication et les sous-revendications 1 à 6, pour très hautes chutes, caractérisé par le fait que la pièce fixe est disposée à l'extérieur du ressort et la pièce mobile à l'intérieur, la première étant constituée par le fourreau, la seconde par l'organe de transmission reliant le pointeau aux organes de commande et de contrâle. de ses mouvements logés -dans le tronçon amont. , Injector according to claim and sub-claims 1 to 6, for very high drops, characterized in that the fixed part is arranged outside the spring and the movable part inside, the first being formed by the sleeve , the second by the transmission member connecting the needle to the command and control members. of its movements housed in the upstream section. ,
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066191A (en) * 1987-11-30 1991-11-19 Sulzer Brothers Limited Turbine with control system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5066191A (en) * 1987-11-30 1991-11-19 Sulzer Brothers Limited Turbine with control system

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