DE1038059B

DE1038059B - Anfahrsteuergeraet fuer hydraulisch geregelte Turbinen

Info

Publication number: DE1038059B
Application number: DEL18154A
Authority: DE
Inventors: Arthur Rosch; Heinz Bartel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-03-03
Filing date: 1954-03-03
Publication date: 1958-09-04
Also published as: NL195234A; NL101200C; CH328558A; GB799580A; FR1119930A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Anfahrsteuergerät für hydraulisch geregelte Turbinen, das aus einem in der Steuerölleitung zwischen der Steuerölpumpe und dem Drehzahlregler-Impulsgeber angeordneten verstellbaren Absperrorgan besteht.

Bei solchem Gerät machen sich Schwankungen des Druckes des von der Pumpe kommenden Steueröles — solche können z. B. durch Schwankungen der Pumpendrehzahl oder durch Schwankungen der Temperatur und daher der Viskosität des Öles entste'hen — störend bemerkbar; sie erschweren es, das vorgeschriebene Anfahrdiagramm einzuhalten. Solche Druckschwankungen soll die Erfindung fernhalten.

Die Erfindung besteht darin, daß das Organ als an sich bekannter einstellbarer Druckregler, der den Druck des dem Impulsgeber zuströmenden Steueröles konstant auf der eingestellten Höhe hält, ausgebildet ist.

Eine besonders günstige Form solchen Gerätes besteht darin, daß das Absperrorgan aus einem Differentialkolbenschieber besteht, der mit der inneren Kante seines kleineren Kolbens die Steuerkante bildet und zwischen zwei einander entgegenwirkenden Druckfedern gehalten wird, von denen die auf den größeren Kolben wirkende verstellbar ist.

Eine besonders zweckmäßige Einzelheit besteht darin, daß die Steuerkante wie eine Schneide geformt und mit Voreilungskerben versehen ist.

Der Vorteil der Erfindung ist, daß beim Anfahren der Turbine der Druck in der Leitung vom Steuergerät zum Impulsgeber des Drehzahlreglers durch den im Steuergerät befindlichen Differentialkolbenschieber konstant gehalten wird — unabhängig von eventuellen Druckschwankungen in der Druckölzuflußleitung. Dadurch wird erreicht, daß jede Drehzahl entsprechend einem Anfahrdiagramm tatsächlich durch das Steuergerät eingestellt werden kann. Der Drehzahlregler der Turbine greift erst kurz vor Erreichen der Betriebsdrehzahl ein und regelt entsprechend der geforderten Leistung den Druck vom Impulsgeber zum Impulsempfänger. Dieser Druck wird nun am Steuergerät in der Leitung vom Steuergerät zum Impulsgeber zunächst von Hand eingestellt und dann selbsttätig vom Differentialkolbenschieber konstant gehalten.

In der Zeichnung ist in der

Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wiedergegeben und in

Fig. 2 eine konstruktive Einzelheit am Drosselkegel gezeigt.

Es bezeichnet 1 den von der Welle einer nicht dargestellten Turbine angetriebenen Drehzahlregler, 2 dessen Verbindungshebel zum Impulsgeber 3. Das Gehäuse des Impulsgebers ist durch die Leitung 4 mit Anfahrsteuergerät
für hydraulisch geregelte Turbinen

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Arthur Rosen, Berlin-Grunewald,

und Heinz Bartel, Berlin-Reinickendorf,

sind als Erfinder genannt worden

dem Impulsempfänger 5 verbunden. An dem oberen Ende der Spindel des Kolbens 6 ist der Drosselkegel 7 des Kraftverstärkers 8 vorgesehen. An der Spindel des federbelasteten Kraftverstärkerkolbens 9 ist der Rückführhebel 10 angelenkt, der in seiner Mitte mit dem Hauptsteuerschieber 11 des Servomotors 12 gelenkig verbunden ist. Der Drehkolben 13 des Servomotors sitzt auf der Nockenwelle 14. In der Druckölzuführungsleitung 15, die zu dem erfindungsgemäßen Anfahrsteuergerät 16 führt, ist eine Drossel 17 eingebaut. Das Steuergerät 16 steht durch die Leitung 18 mit dem Gehäuse des Impulsgebers 3 in Verbindung.

Das Steuergerät 16 besteht gemäß der Erfindung aus einem Differentialkolbenschieber, dessen kleinerer Kolben 19 durch die Feder 20 belastet ist und auf dessen größeren Kolben 21 die verstelbare Feder 22 einwirkt. Zur Verstellung dieser Feder 22 dient die Spindel 23 mit Handrad 24. Die gegen Verdrehung gesicherte Spindelmutter 25 trägt die Feder 22.

Die Fig. 2 zeigt, wie der kleinere Kolben 19 des Steuergerätes 16 an seiner Steuerkante 26 spitzenförmig ausgebildet und außerdem mit Voreilungskerben 27 versehen ist.

Die Teile 1 bis 18 gehören nicht zu dieser Erfindung.

Die Wirkungsweise ist folgende: Beim Stillstand

der Turbine wird durch den Drehzahlregler 1 über den Hebel 2 der Impulsgeber 3 in seiner höchsten Lage gehalten. Dadurch wird der ölfluß über die Leitung 4 nach dem Impulsempfänger 5 freigegeben. Da noch kein Drucköl vorhanden ist, ist der Raum über dem Kolben 6 drucklos, so daß dieser Kolben, der Drosselkegel 7 des Kraftverstärkers 8 und gleichzeitig auch der Kolben 9 sich in ihrer höchsten Lage befinden. Der Rückführhebel 10 hat dadurch den Hauptsteuerschieber 11 des Servomotors 12 angehoben und dadurch den Drehflügel 13 und die Nockenwelle 14 in die Stellung gebracht, in der die Regelventile geschlossen sind.

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Durch Drehen des Händrades 24 und der Spindel 23 wird die Verstellmutter 25 in die tiefste Lage gebracht, wodurch die Feder 22 entspannt wird. Dann drückt die Feder 20 den Differentialkolben 19, 21 in die Stellung, in der die Durchflußverbindung zwischen der Leitung 15 über die Drosselstelle 17 nach der Leitung 18 aufgehoben ist. Nach Anstellen der Anfahrölpumpe fließt Drucköl in das Gehäuse des Hauptsteuerschiebers 11 des Servomotors 12, so daß dessen Drehflügel 13 in seiner Schlußstellung gehalten und der Kolben 9 in seiner höchsten Lage bleibt. Das Drucköl steht dann auch bis zu dem in seiner Schließstellung befindlichen Kolben 19. Dabei bleiben die Leitungen 18 und 4 sowie der Impulsempfänger 5 noch drucklos. Durch öffnen der Schnellschlußventile wirkt der Dampfdruck auf die noch geschlossen gehaltenen Regelventile. Bei Anspannen der Feder 22 mittels des Handrades 24, der Spindel 23 und der Verstellmutter 25 wird der Kolben 19 im öffnenden Sinne bewegt, so daß Drucköl aus der Leitung 15 über die Drosselstelle 17 nach den Leitungen 18, 4 zur Oberseite des Empfängerkolbens 6 fließt. Dies geschieht so lange, bis der Empfängerkolben sich nach unten bewegt. Dadurch verringert der Drosselkegel 7 den Abflußquerschnitt. Dies hat zur Folge, daß der Kraftverstärkerkolben 9 den Bewegungen des Empfängerkolbens 6 folgt. Im gleichen Sinne wird über den Hebel 10 der Hauptsteuerschieber 11 bewegt. Es fließt dann Drucköl durch den unteren Kanal des Servomotors 12, während durch dessen oberen Kanal das im Servomotor verdrängte öl abfließt. Der Drehflügel 13 dreht sich so lange in öffnendem Sinne, bis durch die Rückführung und den Hebel 10 der Hauptsteuerschieber 11 in seine Mittelstellung gebracht ist. Durch die Drehbewegung des Flügels 13 wird die Nockenwelle 14 ebenfalls gedreht und öffnet entsprechend die Regelventile. Die Maschine läuft an und wird entsprechend der Anfahrkurve mittels des Handrades 24 auf die Betriebsdrehzahl gebracht. Dabei greift der Drehzahlregler 1 kurz vor Erreichen der Betriebsdrehzahl ein und regelt entsprechend der geforderten Leistung über den Impulsgeber 3 den Druck oberhalb des Empfängerkolbens 6.

Mittels des Handrades 24 ist der Druck in der Leitung 18 einzustellen; er wird durch den Differentialkolben'19, 21 unabhängig von den Druckschwankungen in der Druckölzuflußleitung gleichbleibend erhalten, so daß etwaige durch Änderung der Viskosität des Öles hervorgerufenen Druckschwankungen vermieden werden und die jeweils eingestellte Drehzahl aufrechterhalten wird.

Die Erfindung kann naturgemäß auch für Turbinen Anwendung finden, bei denen die Regelventile anstatt durch Nocken oder dergleichen einzeln unmittelbar

ίο durch Impulsempfänger oder Kraftkolben bestätigt werden. Auch kann das Steuergerät zum Anfahren bei gleichzeitiger Druckregelung des Steuermitteldruckes gemäß der Erfindung bei Kraftmaschinen beliebiger Art Anwendung finden.

Claims

Patentansprüche:

1. Anfahrsteuergerät für hydraulisch geregelte Turbinen, das aus einem in der Steuerölleitung zwischen der Steuerölpumpe und dem Drehzahlregler-Impulsgeber angeordneten verstellbaren Absperrorgan besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ als an sich bekannter einstellbarer Druckregler (16), der den Druck des dem Impuls-

a5 geber (3) zuströmenden Steueröles konstant auf der eingestellten Höhe hält, ausgebildet ist.

2. Anfahrsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan aus einem Diffierentialkolbenschieber (19, 21) besteht, der mit der inneren Kante seines kleineren Kolbens (19) die Steuerkante bildet und zwischen zwei einander entgegenwirkenden Druckfedern (20, 22) gehalten wird, von denen die auf den größeren Kolben (21) wirkende (22) verstellbar ist.

3. Anfährsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkante wie eine Schneide (26) geformt und mit Voreilungskerben (27) versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 559 797, 882 707;

schweizerische Patentschrift Nr. 239 817;

französische Patentschrift Nr. 1 016 432;

Buch von Dietzel, »Dampfturbinen«, Verlag Westermann, 1950, S. 260/261.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen