DE1094678B - Regelvorrichtung fuer Rohrleitungsturbinen mit hydraulisch gekuppeltem Leitapparat- und Druckreglerstellmotor - Google Patents

Description

• Regelvorrichtung für Rohrleitungsturbinen mit hydraulisch gekuppeltem Leitapparat-und Druckreglerstellmotor Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für Wasserturbinen, denen das Betriebswasser durch Druckrohrleitungen zugeführt wird, mit einem durch einen hydraulischen Stellmotor verstellbaren Turbinenleitrad und einem durch einen weiteren hydraulischen Stellmotor zu betätigenden Entlastungsventil in der Rohrleitung (Rohrleitungs-Druckregler). Durch die im Hauptpatent vorgeschlagenen Maßnahmen soll verhindert werden, daß das Leitrad schnell schließt, ohne daß der Druckregler öffnet. Dies wird dadurch erreicht, daß der Leitradstellmotor und der Druckreglerstellmotor mit ihren Öffnungsseiten und/oder mit ihren Schließseiten über eine bzw. je eine Leitung hydraulisch miteinander verbunden werden, wobei in der Leitung bzw. in den Leitungen ein vom Turbinenregler beeinflußtes und in Abhängigkeit von der Leitradstellung zurückgeführtes Steuerventil angeordnet wird, und ferner dadurch, daß die Stellmotoren so ausgebildet werden, daß bei einem Leitradschließvorgang entweder die vom Kolben des jeweils steuernden Stellmotors ausgeschobene Ölmenge oder die Differenz zwischen den sich zu Beginn und am Ende des Schließvorganges im steuernden Stellmotor befindlichen Gesamtölmengen stets der in den gesteuerten Stellmotor eingeschobenen Ölmenge gleich sind. Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß sie ermöglicht, sowohl den Leitapparatestellmotor als auch den Druckreglerstellmotor als einfache normale Stellmotoren auszubilden und das Steuerventil klein und billig bauen zu können. Außerdem vermeidet sie die Anwendung von Gestängen. In zweckmäßiger Ausbildung des Erfindungsgedankens gibt das Hauptpatent für eine Reihe von Ausführungsmöglichkeiten einer solchen Regelvorrichtung Lösungen an.
• Gemäß vorliegender Erfindung werden nun in zweckmäßiger weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens für eine Reihe weiterer Ausführungsmöglichkeiten vorteilhafte Lösungen angegeben.
• So wird für eine nach Anspruch 6 des Hauptpatentes ausgebildete Regelvorrichtung, also für eine solche, bei der das Steuerventil in einer Verbindungsleitung zwischen den Öffnungsseiten der' beiden Stellmotoren angeordnet und so ausgebildet ist, daß es bei einem vom Turbinenregler ausgelösten Leitradschließvorgang die Verbindungsleitung freigibt und dadurch die Öffnungsseiten der beiden Stellmotoren miteinander verbindet, vorgeschlagen, das Steuerventil so auszubilden, daß es in der Mittellage, also bei vom Turbinenregler weder im Sinne einer Belastung noch im Sinne einer Entlastung der Turbine verstelltem Steuerventilkolben, über einen zwischen diesem und dem Steuerventilgehäuse ausgebildeten, in seiner Größe der gewünschten bzw. geforderten Schließgeschwindigkeit des Druckreglerstellmotors entsprechend bemessenen Durchflußquerschnitt, beispielsweise über eine oder mehrere im Steuerventilkolben angeordnete kleine Nuten und eine im Steuerventilkolben oder im Steuerventilgehäuse angeordnete Blende den Abfluß des Druckmittels von der Öffnungsseite des Druckreglerstellmotors freigibt, wobei die Blende die Schließzeit des Druckreglers bestimmt, oder daß das Steuerventil so ausgebildet ist, daß es den Abfluß des Druckmittels von der Öffnungsseite des Druckreglerstellmotors über eine im Steuerventilkolben oder im Steuerventilgehäuse angeordnete Blende bei einem Leitradöffnungsvorgang und über eine weitere, zusätzliche Blende ständig freigibt.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden an Hand einiger Ausführungsbeispiele erläutert. Die Fig. 3 b und 3 c zeigen eine Anordnung der Steuerung der Regelvorrichtung entsprechend der Fig. 3 des Hauptpatentes, also eine solche, bei der das Steuerventil 3 in einer Verbindungsleitung 14 zwischen den Öffnungszeiten 1 b und 2 b der beiden Stellmotoren 1 und 2 angeordnet ist, so daß bei einem Leitradschließvorgang der Leitradstellmotor 2 das Öl aus seiner Öffnungsseite 2 b auf die Öffnungsseite 1 b des Druckreglerstellmotors 1 ausschiebt, jedoch hat der Steuerventilkolben 30 an den Stellen Bunde, an denen der Steuerv entilkolben 30 gemäß den Fig. 3 und 3 a des Hauptpatentes Eindrehungen aufweist. Entsprechend dieser veränderten Ausbildung des Steuerventilkolbens 30 ist auch das Steuerventilgehäuse ausgebildet. Gegenüber den Fig. 3 und 3 a des Hauptpatentes sind dadurch die Steuerkanten vertauscht. Auch ist die Schließrichtung des Leitradstellmotors 2 eine umgekehrte und sind die in den Ablaufleitungen des Druckmittels auf den beiden Seiten des Leitradstellmotors 2 angeordneten Blenden 13 und 20 im Steuerventilkolben 30 angeordnet.
• Gemäß Fig. 3 b ist die Steuerkante 3 d mit einem Durchflußquerschnitt ausgebildet, der in der Mittellage des Steuerventilkolbens 30 dem Drucköl den Abfluß von der Öffnungsseite 1 b des Druckreglerstellmotors 1 über die Blende 20, welche die Druckreglerschließzeit bestimmt, freigibt. Dagegen ist nach Fig. 3 c die Steuerkante 3 d normal ausgebildet, jedoch ist eine zusätzliche Blende 19a vorgesehen, die dem Drucköl den Abfluß von der Öffnungsseite 1 b des Druckreglerstellmotors 1 ständig freigibt, so daß auch dann, wenn der Steuerventilkolben nicht in seine Mittellage zurückkehren kann, der Druckregler schließen kann, wobei die Blende 19 a die Schließzeit bestimmt. Folgt unmittelbar einem Entlastungsvorgang ein Belastungsvorgang, bevor der Druckregler ganz geschlossen hat, dann gibt die Steuerkante 3 d dem Öl den Abfluß von der Öffnungsseite 1 b des Druckreglerstellmotors über die Blende 20 frei. Da nun sowohl über die Blende 20 als auch über die Blende 19a Öl abfließen kann, schließt der Druckregler schneller, bis der Steuerkolben wieder zurückgeführt ist. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise der Vorrichtungen gemäß den Fig. 3 b und 3 c derjenigen der Vorrichtung gemäß Fig. 3 des Hauptpatentes, Wird die Regelvorrichtung entsprechend der Fig. 5 des Hauptpatents so ausgebildet, daß die Schließseiten la und 2a der beiden Stellmotoren an eine Druckleitung 21 konstanten Druckes p angeschlossen sind und daß bei einem Leitradschließvorgang S die öffnungsseiten 1 b und 2 b der beiden Stellmotoren miteinander verbunden werden, dann kann das Steuerventil 3 gemäß den Fig. 5 b und 5 c ausgebildet werden. Hierbei ist nach Fig. 5 b das Steuerventil so ausgebildet, daß in der Mittellage des Steuerventilkolbens 30 über die entsprechend ausgebildete Steuerkante 3 d Drucköl von der Öffnungsseite 1 b des Druckreglerstellmotors durch die Blende 20 abfließen kann. Diese besondere Ausbildung der Steuerkante 3 d erübrigt sich bei einer Ausführung gemäß Fig. 5 c, wo das Drucköl von der Öffnungsseite 1 b des Druckreglerstellmotors 1 über eine zusätzliche, im Steuerventilkolben 30 angeordnete Blende 25 ständig abfließen kann, so daß der konstante Druck auf der Seite 1 a des Druckreglerstellmotors 1 den Druckregler schließen kann. Falls ein Öffnen des Leitrades erfolgt, bevor der Druckregler geschlossen ist, dann kann dieser schneller schließen, da nun das 01 sowohl über die Blende 20 als auch über die Blende 25 abfließen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Regelvorrichtung für Wasserturbinen, denen das Betriebswasser durch Druckrohrleitungen zugeführt wird, nach Anspruch 6, 8, 12 oder 14 des Patentes 1066 509, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (3) in der Verbindungsleitung (14) zwischen den Öffnungsseiten (1 b und 2 b) des Druckreglerstellmotors (1) und des Leitradstellmotors (2) so ausgebildet ist, daß es in der Mittellage des Steuerventilkolbens (30), d. h. bei vom Turbinenregler weder im Sinne einer Belastung noch im Sinne einer Entlastung der Turbine verstelltem Steuerventilkolben, über einen zwischen diesem und dem Steuerventilgehäuse ausgebildeten, in seiner Größe der gewünschten bzw. geforderten Schließgeschwindigkeit des Druckreglerstellmotors (1) entsprechend bemessenen Durchflußquerschnitt, beispielsweise über eine oder mehrere im Steuerventilkolben angeordnete kleine Nuten und eine im Steuerventilkolben oder im Steuerventilgehäuse angeordnete Blende (20) den Abfluß des Druckmittels von der Öffnungsseite (1 b) des Druckreglerstellmotors (1) freigibt, wobei die Blende (20) die Schließzeit des Druckreglers bestimmt, oder daß das Steuerventil (3) so ausgebildet ist, daß es den Abfluß des Druckmittels von der Öffnungsseite (1 b) des Druckreglerstellmotors (1) über eine im Steuerventilkolben oder im Steuerventilgehäuse angeordnete Blende (20) bei einem Leitradöffnungsvorgang und über eine weitere, zusätzliche Blende (19a) ständig freigibt (Fig.3b, 3c, 5b und 5c).