DE1227400B - Control device for double-regulated water power machines - Google Patents

Control device for double-regulated water power machines

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DE1227400B
DE1227400B DEV25093A DEV0025093A DE1227400B DE 1227400 B DE1227400 B DE 1227400B DE V25093 A DEV25093 A DE V25093A DE V0025093 A DEV0025093 A DE V0025093A DE 1227400 B DE1227400 B DE 1227400B
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Germany
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servomotor
control
control pump
opening
pump
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DEV25093A
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Ing Karl Gabriel
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JM Voith GmbH
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JM Voith GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B15/04Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06Regulating, i.e. acting automatically
    • F03B15/08Regulating, i.e. acting automatically by speed, e.g. by measuring electric frequency or liquid flow
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Steuereinrichtung für doppeltregulierte Wasserkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für doppeltregulierte Wasserkraftmaschinen.Control device for double-regulated water power machines The invention relates to a control device for double-regulated water power machines.

Bei doppeltregulierten Wasserkraftmaschinen werden das Laufrad und das Leitrad bzw. der Strahlablenker und die Regulierdüse üblicherweise mittels je eines hydraulisch betätigten Stellmotors verstellt, wobei den Stellmotoren die Stehflüssigkeit über ventilgesteuerte Verbindungsleitungen von einer gemeinsamen hydraulischen Druckquelle her zugeführt wird. Dabei ist es bekannt, den einen der beiden oder auch beide Stellmotoren sowohl in Öffnungsäls auch in Schließrichtung durch den gesteuerten Druck der hydraulischen Druckquelle oder aber nur in Öffnungsrichtung durch den gesteuerten Druck der hydraulischen Druckquelle, in Schließrichtung jedoch durch den konstanten Druck von Gewichten, Federn. od. dgl. zu betätigen. Als hydraulische Druckquelle dient hierbei meist ein von einer intermittierend fördernden Pumpe gespeister Windkessel oder auch ein Pumpensystem, bei welchem eine erste kleinere Pumpe ständig eine für die normalen Steuervorgänge ausreichende, verhältnismäßig geringe Menge Stehflüssigkeit auf Druck hält und eine zweite größere Pumpe immer nur dann in Tätigkeit tritt, wenn für das Steuern eine größere Menge Steilflüssigkeit erforderlich ist.In double-regulated hydropower machines, the impeller and the stator or the jet deflector and the regulating nozzle usually by means of each a hydraulically operated servomotor adjusted, the servomotors the standing liquid via valve-controlled connecting lines from a common hydraulic pressure source is fed forth. It is known to use one of the two or both servomotors both in opening and closing direction by the controlled pressure of the hydraulic Pressure source or only in the opening direction through the controlled pressure of the hydraulic Pressure source, but in the closing direction due to the constant pressure of weights, Feathers. or the like to operate. The hydraulic pressure source is usually used here an air tank fed by an intermittently conveying pump or a Pump system in which a first smaller pump is always one for the normal Control processes sufficient, relatively small amount of standing liquid under pressure and a second larger pump only comes into operation when for the Controlling a larger amount of steep fluid is required.

Bei Kaplanturbinen ist es auch bekannt, sowohl den Laufrad- als auch den Leitradstellmotor mittels Verbindungsleitungen direkt, d. h. unter Verzicht auf Steuerventile, an je eine Steuerpumpe mit umkehrbarer Förderrichtung und mit zwischen Null und einem Maximum kontinuierlich veränderbarer Fördermenge anzuschließen, wobei je eine der beiden Stellmotorseiten mit je einer der beiden Seiten der Steuerpumpen verbunden wird. Um die unvermeidlichen Leckverluste zu ergänzen und das Druckmittel auf dem erforderlichen Druck zu halten, bedarf es bei dieser bekannten Art von Steuereinrichtungen jedoch der Anordnung einer zusätzlichen Pumpe. Der Anschluß der Stellmotoren an die Steuerpumpen kann aber auch so erfolgen, daß nur die in Öffnungsrichtung wirkenden Stellmotorseiten mit einer der beiden Seiten der Steuerpumpen verbunden, die in Schließrichtung wirkenden Stellmotorseiten dagegen durch den konstanten Druck von Gewichten, Federn od. dgl. belastet werden.It is also known in Kaplan turbines, both impeller and the idler motor directly via connecting cables, d. H. with waiver on control valves, on one control pump each with reversible delivery direction and with to be connected between zero and a maximum continuously variable delivery rate, one of the two servomotor sides with one of the two sides of the control pumps is connected. To supplement the inevitable leakage losses and the pressure medium To maintain the required pressure, it is necessary with this known type of control devices but the arrangement of an additional pump. The connection of the servomotors the control pumps can also be made so that only those acting in the opening direction Servomotor sides connected to one of the two sides of the control pumps, which in Actuating motor sides acting in the closing direction, on the other hand, by the constant pressure of Weights, springs or the like are loaded.

Durch die Verwendung von Steuerpumpen ergibt sich zwar der wesentliche Vorteil, daß nur während des Abspielens von Steuer- bzw. Regelvorgängen Kraft verbraucht wird; da bei doppeltregulierten Wasserkraftmaschinen bisher aber für jedes Stellglied praktisch eine gesonderte vollständige Steuereinrichtung erforderlich ist, insbesondere also zwei Steuerpumpen benötigt werden, ist diese Art von Steuereinrichtung jedoch verhältnismäßig aufwendig und teuer.The use of control pumps results in the essential one The advantage is that power is only consumed during the playback of control or regulation processes will; since with double-regulated hydropower machines, however, so far for each actuator practically a separate complete control device is required, in particular so two control pumps are required, this type of control device is, however relatively complex and expensive.

Die Erfindung bezweckt daher, eine Steuereinrichtung mit geringem Bauaufwand und mit nur einer Steuerpumpe zu schaffen. Ausgehend von einer Steuereinrichtung für doppeltregulierte Wasserkraftmaschinen, deren beide Stellglieder mittels je eines hydraulisch betätigten Stellmotors verstellt werden, welchem die Stehflüssigkeit von einer Steuerpumpe mit durch den Impulsgeber (Steilantrieb, Handrad, Fliehkraftpendel od. dgl.) der zu steuernden Maschine im Sinne der Einsteuerung auf eine vorgegebene Zuordnung zwischen den Stellgliedern aus ihrer neutralen Lage verschiebbaren, nach Größe und Richtung ihrer Verschiebung die Förderrichtung und Fördermenge der Steuerpumpe bestimmenden und in Abhängigkeit von der Verstellbewegung eines der Stellglieder wieder in ihre normale Lage (Nullförderung) zurückgeführten Organen zugeführt wird, schlägt die Erfindung daher vor, beide Stellmotoren zumindest mit ihrer in Öffnungsrichtung wirkenden Seite an die gleiche Seite einer einzigen Steuerpumpe anzuschließen und die Stellflüssigkeit in den Verbindungsleitungen zwischen der Steuerpumpe und den Stellmotoren durch Gewichts- oder Federbelastung auf einem vorzugsweise konstanten vorgegebenen Betriebsdruck zu halten.The invention therefore aims to provide a control device with little Construction effort and to create with only one control pump. Starting from a control device for double-regulated water power machines, the two actuators of which by means of each a hydraulically operated servomotor to which the standing liquid from a control pump with through the pulse generator (steep drive, handwheel, centrifugal pendulum od. Like.) The machine to be controlled in terms of the control on a predetermined Assignment between the actuators can be moved from their neutral position, according to The size and direction of their displacement, the delivery direction and delivery rate of the control pump determining and depending on the adjustment movement of one of the actuators organs returned to their normal position (zero delivery) are supplied, The invention therefore proposes that both servomotors be at least with their in the opening direction acting side to connect to the same side of a single control pump and the control fluid in the connecting lines between the control pump and the Servomotors by weight or spring loading on a preferably constant to maintain the specified operating pressure.

In zweckmäßiger weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, den einen der beiden Stellmotoren als einen einseitig, nämlich nur in öffnungsrichtung hydraulisch betätigten Stellmotor auszubilden, seine Betätigung in Schließrichtung dagegen durch ein Gewicht, eine Feder od. dgl. zu bewirken. Sein Anschluß an die Steuerpumpe kann dadurch mittels einer umgesteuerten Verbindungsleitung, d. h. unter Verzicht- auf ein Steuerventil, vorgenommen werden. Der andere Stellmotor wird hierbei in der üblichen Weise - als beidseitig, also sowohl in Öffnungs- als auch in Schließrichtung hydraulisch betätigter Stellmotor ausgebildet und über eine Verbindungsleitung an die umgesteuerte Verbindungsleitung des einen Stellmotors bzw. über diese an die Steuerpumpe angeschlossen, wobei die Zuleitungen zu den beiden Stellmotorseiten mittels eines in der Verbindungsleitung angeordneten Steuerventils gesteuert werden. Zweckmäßig erfolgt die Steuerung der Verstellbewegung des anderen Stellmotors in Abhängigkeit von der Verstellbewegung des einen Stellmotors, sie kann aber auch unmittelbar durch den Impulsgeber gesteuert werden.In an expedient further embodiment of the invention, it is proposed that one of the two servomotors as one-sided, namely to train its actuation only in the opening direction hydraulically operated servomotor in the closing direction, however, by a weight, a spring or the like. being Connection to the control pump can be made by means of a reversed connection line, d. H. without a control valve. The other servomotor is here in the usual way - as both sides, so both in opening as also formed in the closing direction hydraulically operated servomotor and via a Connection line to the reversed connection line of one servomotor or connected via this to the control pump, the feed lines to the two Servomotor sides by means of a control valve arranged in the connecting line being controlled. The adjustment movement of the other is expediently controlled Servomotor as a function of the adjustment movement of a servomotor, they but can also be controlled directly by the pulse generator.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einer Kaplanturbine in einem Ausführungsbeispiel gezeigt und wird an Hand dieses im folgenden näher erläutert.The invention is shown in the drawing on a Kaplan turbine in one Embodiment shown and will be explained in more detail with reference to this in the following.

Die vom Impulsgeber -1 gesteuerte Steuerpumpe 2 ist mit ihrer einen Seite mit dem Sammelbehälter 3 und mit ihrer anderen Seite über die Verbindungsleitungen 4, _ 5 mit der Öffnungsseite 7 a des in Schließrichtung durch den gewichtsbelasteten Kolben 6 betätigten Leitradstellmotors 7 sowie über die Verbindungsleitungen 4, 8 und das Steuerventil 9 mit der Öffnungsseite 10.a und der Schließseite 10 b des Laufradstellmotors 10 verbunden, dessen Verstellbewegung in Abhängigkeit von der Verstellbewegung des Leitradstellmotors 7 erfolgt, wobei die optimale Zuordnung zwischen den mittels des Regelrings 11 gemeinsam verstellbaren Leitradschaufeln 12 und den nicht dargestellten Laufradschaufeln über die aa,qg-Abhängigkeitskurvenscheibe 13 hergestellt wird.One side of the control pump 2 controlled by the pulse generator -1 is connected to the collecting container 3 and the other side via the connecting lines 4, _ 5 to the opening side 7 a of the stator servo motor 7 actuated in the closing direction by the weight-loaded piston 6 and via the connecting lines 4 , 8 and the control valve 9 connected to the opening side 10.a and the closing side 10b of the impeller servomotor 10, the adjustment movement of which takes place as a function of the adjustment movement of the stator actuator 7, with the optimal assignment between the stator blades 12 , which can be adjusted jointly by means of the control ring 11, and the Impeller blades, not shown, are produced via the aa, qg dependency cam disk 13.

Bei einer Abnahme der Turbinendrehzahl wird der Hebel 14 vom Impulsgeber 1 mittels der Stange 15 in Pfeilrichtung, also entgegen dem Uhrzeigersinn, um den zunächst feststehenden Gelenkpunkt 16 verschwenkt. über die Stange 17 werden dadurch die verschiebbaren Organe der Steuerpumpe 2 so aus ihrer neutralen Lage verstellt, daß die Steuerpumpe 2 aus - dem Sammelbehälter 3 über die Leitung 18 in die Leitung 4 fördert. über die Leitung 5 fließt somit auf der in Öffnungsrichtung wirkenden Seite 7a des Leitradstellmotors 7 Druckmittel zu, wodurch der Kolben 6 mit Schließgewicht 19 nach aufwärts verschoben und über die Stange 20 der Regelring 11 im Uhrzeigersinn verdreht und son-it die Leitradschaufeln 12 in Öffnungsrichtung verstellt werden. Gleichzeitig mit der Verstellung der Leitradschaufeln 12 wird über den Regelring 11 und die Verstellstange 21 die Kurvenscheibe 13 in entsprechender Weise im Uhrzeigersinn um ihren Gelenkpunkt 22 verdreht. Entsprechend der Krümmung der ap,cp-Kurve 13 a wird dadurch der durch den Druck der Federn 23 auf die Stange 24 über die Rolle 25 mit der Kurve 13 a in ständiger Wirkverbindung gehaltene Hebel 26 im Uhrzeigersinn um den zunächst feststehenden Gelenkpunkt 27 verschwenkt und über die Stange 28 der Kolben 9 a des Laufradsteuerventils_9 aus seiner Mittellage nach abwärts verschoben. Das von der Steuerpumpe 2 geförderte Druckmittel hat nunmehr über die Verbindungsleitung 8 und das Steuerventil 9 sowie über die Leitung 29 und den zwischen der hohlen Turbinenwelle 31 und der Kolbenstange 32 gebildeten Ringraum 33 Zulauf zur Öffnungsseite 10 a des Laufradstellmotors 10, und gleichzeitig hat das auf der Laufradstellmotorseite 10 b befindliche Druckmittel über die Bohrung 34 im Kolben 35, die Bohrung 36 in der Kolbenstange 32, die Leitung 30 und das Steuerventil 9 Ablauf, so daß der Kolben 35 und die Kolbenstange 32 nach abwärts verschoben wird und die Laufradschaufeln dadurch in Öffnungsrichtung verstellt werden.When the turbine speed decreases, the lever 14 is activated by the pulse generator 1 by means of the rod 15 in the direction of the arrow, ie counterclockwise, to the initially fixed pivot point 16 is pivoted. over the rod 17 are thereby the displaceable members of the control pump 2 are displaced from their neutral position, that the control pump 2 from - the collecting tank 3 via the line 18 into the line 4 promotes. Via the line 5 thus flows on the acting in the opening direction Side 7a of the stator motor 7 pressure medium, whereby the piston 6 with closing weight 19 shifted upwards and over the rod 20 of the control ring 11 clockwise rotated and so the stator blades 12 are adjusted in the opening direction. Simultaneously with the adjustment of the stator blades 12, the control ring is used 11 and the adjusting rod 21, the cam 13 in a corresponding manner in a clockwise direction rotated about its pivot point 22. Corresponding to the curvature of the ap, cp curve 13 a is thereby caused by the pressure of the springs 23 on the rod 24 via the roller 25 with the curve 13 a held in constant operative connection lever 26 clockwise pivoted about the initially fixed hinge point 27 and over the rod 28 the piston 9 a of the impeller control valve 9 shifted downwards from its central position. The pressure medium conveyed by the control pump 2 is now via the connecting line 8 and the control valve 9 and via the line 29 and between the hollow turbine shaft 31 and the piston rod 32 formed annular space 33 inlet to the opening side 10 a of the impeller servo motor 10, and at the same time it has on the impeller servo motor side 10 b located pressure medium via the bore 34 in the piston 35, the bore 36 in the piston rod 32, the line 30 and the control valve 9 drain, so that the piston 35 and the piston rod 32 is moved downwards and the impeller blades can thereby be adjusted in the opening direction.

Die Rückführung des Steuerventilkolbens 9 a in seine Mittellage erfolgt in Abhängigkeit von der Verstellbewegung des Laufradstelhnotorkolbens 35 über die Stange 37 und den Hebel 26. Dadurch bleibt das Steuerventil 9 so lange geöffnet, bis der Laufradstellmotorkolben35 eine solche Stellung-erreicht hat, bei welcher die Stellung der Laufradschaufeln derjenigen der Leitradschaufeln 12 in der richtigen Weise zugeordnet ist. Da die Laufradverstellung in Abhängigkeit von der Leitradverstellung erfolgt und dieser daher nacheilt, werden entsprechend der Verdrehbewegung des Regelrings 11 die verschiebbaren Organe der Steuerpumpe 2 über den Hebel 14 und die Stange 17 meist in ihre neutrale Lage zurückgeführt und die Steuerpumpe 2 somit auf Nullförderung eingestellt, ehe das Laufrad in die entsprechende Zuordnung nachgelaufen ist. Durch das Gewicht 19 wird dann der Leitradstellmotorkolben 6 nach abwärts verschoben. Dadurch wird aus der Öffnungsseite 7 a des Leitradstellmotors 7 über die Leitung 5 Druckmittel in die Verbindungsleitung 8 ausgeschoben und über das Steuerventil 9 sowie die Zuleitungen 29 und 33 in die Öffnungsseite 10a des Laufradstellmotors 10 eingeschoben, so daß die weitere Verstellbewegung des Laufradstellmotorkolbens 35 in öffnender Richtung nunmehr also vom Schließgewicht 19 bewirkt wird. Gleichzeitig mit der Abwärtsbewegung des Leitradstellmotorkolbens 6 wird jedoch über die Stange 20 der Hebel 14 um den jetzt feststehenden Gelenkpunkt 38 im Uhrzeigersinn verschwenkt. über die Stange 17 werden dadurch die verschiebbaren Organe der Steuerpumpe 2 wieder aus ihrer neutralen Lage verschoben, so daß die Steuerpumpe 2 über die Leitung 18 wieder aus dem Sammelbehälter 3 so lange Druckmittel fördert und dieses über die Leitungen 4 und 5 sowie 4 und 8 in die Öffnungsseiten 7 a und 10 a des Leitradstelhnotors 7 bzw. des Laufradstelhnotors 10 einschiebt, bis durch die Aufwärtsbewegung des Leitradstellmotorkolbens 6 nach Erreichen der vorgesehenen Leitradstellung die Steuerpumpe 2 über die Stange 20, den Hebel 14 und die Stange 17 erneut in ihre neutrale Einstellung zurückgeführt ist. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis das Laufrad schließlich in die der Leitradstellung zugeordnete Stellung nachgelaufen und dabei über die Stange 37, den Hebel 26 und die Stange 28 der Laufradsteuerventilkolben 9 a in seine Mittellage zurückgeführt ist. Da fast gleichzeitig mit Beginn der Abwärtsbewegung die Steuerpumpe 2 automatisch wieder auf Förderung geschaltet wird, ist die durch das Gewicht 19 verursachte Abwärtsbewegung des Kolbens 6 in jedem Fall nur sehr geringfügig, so daß sich keine nachteiligen Auswirkungen dadurch ergeben, daß bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 6 die Leitradschaufeln 12 durch den mit dem Kolben 6 verbundenen Regelring 11 und auch das Laufradsteuerventil9 infolge seiner Verbindung mit dem Regelring 11 vorübergehend geringfügig in schließender Richtung verstellt werden.The return of the control valve piston 9 a to its central position takes place depending on the adjustment movement of the impeller actuator piston 35 via the rod 37 and the lever 26. As a result, the control valve 9 remains open until the impeller actuator piston 35 has reached a position in which the position of the impeller blades is assigned to that of the stator blades 12 in the correct manner. Since the impeller adjustment takes place as a function of the stator adjustment and therefore lags behind, the displaceable elements of the control pump 2 are usually returned to their neutral position via the lever 14 and the rod 17 in accordance with the rotational movement of the control ring 11 and the control pump 2 is thus set to zero delivery, before the impeller has run into the corresponding assignment. The stator servomotor piston 6 is then shifted downward by the weight 19. As a result, pressure medium is pushed out of the opening side 7a of the stator servomotor 7 via the line 5 into the connecting line 8 and pushed into the opening side 10a of the impeller servomotor 10 via the control valve 9 and the feed lines 29 and 33, so that the further adjustment movement of the impeller servomotor piston 35 in opening Direction is now effected by the closing weight 19. Simultaneously with the downward movement of the stator motor piston 6, however, the lever 14 is pivoted clockwise about the now fixed pivot point 38 via the rod 20. Via the rod 17, the displaceable members of the control pump 2 are thereby shifted out of their neutral position again, so that the control pump 2 conveys pressure medium via the line 18 again from the collecting container 3 for as long and this via the lines 4 and 5 as well as 4 and 8 in the opening sides 7 a and 10 a of the Leitradstelhnotors 7 and the Laufradstelhnotors 10 pushes in until the control pump 2 is returned to its neutral setting via the rod 20, the lever 14 and the rod 17 by the upward movement of the Leitradstellmotorkolbens 6 after reaching the intended stator position is. This process is repeated until the impeller finally moved into the position assigned to the stator position and thereby returned to its central position via the rod 37, the lever 26 and the rod 28 of the impeller control valve piston 9 a. Since the control pump 2 is automatically switched to delivery again almost simultaneously with the start of the downward movement, the downward movement of the piston 6 caused by the weight 19 is only very slight in any case, so that there are no adverse effects when the piston moves downward 6 the stator blades 12 are temporarily adjusted slightly in the closing direction by the control ring 11 connected to the piston 6 and also the impeller control valve 9 as a result of its connection with the control ring 11.

Bei einer Zunahme der Turbinendrehzahl wird der Hebel 14 vom Impulsgeber 1 mittels der Stange 15 entgegen der Pfeilrichtung, also im Uhrzeigersinn, um den zunächst feststehenden Gelenkpunkt 16 verschwenkt. Dadurch werden die verschiebbaren Organe der Steuerpumpe 2 von der Stange 17 so aus ihrer neutralen Lage verstellt, daß die Steuerpumpe 2 nunmehr aus der Verbindungsleitung 4 über die Leitung 18 in den Sammelbehälter 3 fördert, wodurch sich der Kolben 6 unter dem Einfluß des Gewichts 19 nach abwärts bewegt und unter Aufrechterhaltung des vorgegebenen Betriebsdruckes im Steuersystem Druckmittel aus der öffnungsseite 7 a des Leitradstelhnotors 7 ausschiebt. Entsprechend der Abwärtsbewegung des Kolbens 6 werden über den sich entgegen dem Uhrzeigersinn verdrehenden Regelring 11 die Leitschaufeln 12 in schließender Richtung verstellt, bis bei Erreichen einer der Steuerbewegung des Impulsgebers 1 entsprechenden Leitradschaufelstellung die verschiebbaren Organe der Steuerpumpe 2 schließlich wieder in ihre neutrale Lage zurückgeführt sind, die Steuerpumpe 2 also wieder auf Nullförderung eingestellt ist. Entsprechend der Verdrehbewegung des Regelrings 11 wird über die Stange 21 auch die ao,cp-Kurvenscheibe 13 entgegen dem Uhrzeigersinn um den festen Gelenkpunkt 22 verschwenkt, so daß der Hebel 26 mit Rolle 25 unter dem Einfluß der Feder 23 auf die Stange 24 um den zunächst feststehenden Gelenkpunkt 27 eine Verschwenkbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn vollführen kann. über die Stange 28 wird dadurch der Laufradsteuerventilkolben 9 a nach aufwärts verschoben, wodurch die Schließseite 10 b des Laufradstelhnotors 10 über die Bohrungen 34 und 36, die Leitung 30 und das Steuerventil 9 mit der Leitung 8 verbunden ist und das Druckmittel von der Öffnungsseite 10 a über den Ringraum 33, die Leitung 29 und das Steuerventil 9 Ablauf hat. Durch das Gewicht 19 wird der Leitradstellmotorkolben 6 nach abwärts verschoben, wodurch aus der Öffnungsseite 7 a des Leitradstellmotors 7 Druckmittel ausgeschoben und über die Verbindungsleitung 8 in die Schließseite 10 b des Laufradstellmotors 10 eingeschoben, somit aber der Laufradstellmotorkolben 35 mit Kolbenstange 32 nach abwärts bewegt und das Laufrad in schließender Richtung verstellt wird. Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 6 wird hierbei gleichzeitig über die Stange 20 der Hebel 14 um den jetzt feststehenden Gelenkpunkt 38 im Uhrzeigersinn verschwenkt. über die Stange 17 werden dadurch die verschiebbaren Organe der Steuerpumpe 2 so aus ihrer neutralen Lage verstellt, daß die Steuerpumpe 2 nunmehr über die Leitung 18 aus dem Sammelbehälter 3 Druckmittel in die Leitung 4 und weiter über die Leitung 5 auf die Öffnungsseite 7a des Leitradstellmotors 7 sowie über die Leitung 8 auf die Schließseite 10 b des Leitradstellmotors 10 fördert, so daß der Kolben 6 so lange nach aufwärts und der Laufradstellmotorkolben 35 weiter in schließender Richtung nach abwärts bewegt wird, bis der Kolben 6 wieder die der Steuerbewegung des Impulsgebers 1 entsprechende Stellung erreicht hat und die verschiebbaren Organe der Steuerpumpe 2 dabei wieder in ihre neutrale Lage zurückgeführt sind. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis das Laufrad die der Leitradöffnung zugeordnete Stellung erreicht hat und dabei über die Stange 37, den Hebel 26 und die Stange 38 der Laufradsteuerventilkolben 9a in seine Mittellage zurückgeführt ist.When the turbine speed increases, the lever 14 is activated by the pulse generator 1 by means of the rod 15 counter to the direction of the arrow, ie clockwise to the initially fixed pivot point 16 is pivoted. This will make the sliding Organs of the control pump 2 moved by the rod 17 from their neutral position, that the control pump 2 is now from the connecting line 4 via the line 18 in the collecting container 3 promotes, whereby the piston 6 under the influence of the weight 19 moved downwards and while maintaining the specified operating pressure pushes pressure medium out of the opening side 7 a of the Leitradstelhnotors 7 in the control system. According to the downward movement of the piston 6 are over against the Clockwise rotating control ring 11, the guide vanes 12 in the closing direction adjusted until one of the control movement of the pulse generator 1 is reached Leitradschaufelstellung the displaceable members of the control pump 2 finally are returned to their neutral position, the control pump 2 so again Zero funding is set. Corresponding to the twisting movement of the control ring 11 the ao, cp cam 13 is also counterclockwise via the rod 21 pivoted about the fixed pivot point 22 so that the lever 26 with roller 25 below the influence of the spring 23 on the rod 24 around the initially fixed pivot point 27 can perform a pivoting movement counterclockwise. about the Rod 28 is thereby displaced the impeller control valve piston 9 a upwards, whereby the closing side 10 b of the Laufradstelhnotors 10 via the bores 34 and 36, the line 30 and the control valve 9 is connected to the line 8 and that Pressure medium from the opening side 10 a via the annular space 33, the line 29 and the control valve 9 has drain. The stator servomotor piston becomes through the weight 19 6 shifted downwards, whereby from the opening side 7 a of the stator motor 7 pressure medium pushed out and via the connecting line 8 in the closing side 10 b of the impeller servomotor 10 inserted, but thus the impeller servomotor piston 35 with piston rod 32 moved downwards and the impeller in the closing direction is adjusted. The downward movement of the piston 6 is at the same time over the rod 20 of the lever 14 around the now fixed hinge point 38 clockwise pivoted. The displaceable members of the control pump are thereby moved via the rod 17 2 so adjusted from its neutral position that the control pump 2 is now on the Line 18 from the collecting container 3 pressure medium into the line 4 and further over the line 5 to the opening side 7a of the stator motor 7 and via the line 8 on the closing side 10 b of the stator motor 10 promotes so that the piston 6 upwards and the impeller servomotor piston 35 continues to close Direction is moved downwards until the piston 6 is again the control movement of the pulse generator 1 has reached the corresponding position and the movable organs the control pump 2 are returned to their neutral position. This The process is repeated until the impeller is assigned to the stator opening Has reached position and thereby about the rod 37, the lever 26 and the rod 38 the impeller control valve piston 9a is returned to its central position.

Da eventuelle Leckverluste im Steuersystem zur Folge haben, daß sich der Kolben 6 unter dem Einftuß des Gewichts 19 unbeabsichtigt nach abwärts verschiebt, durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 6 über die Stange 20, den Hebel 14 und die Stange 17 die Steuerpumpe 2 aber stets so gesteuert wird, daß sie so lange aus dem Sammelbehälter 3 Druckmittel in die Leitung 4 fördert, bis der Kolben 6 wieder seine der jeweiligen Einstellung des Impulsgebers 1 entsprechende Stellung erreicht hat und dabei die Pumpe 2 wieder in ihre neutrale Lage zurückgeführt ist, werden diese Leckverluste also ohne besondere Vorrichtung immer sofort automatisch ergänzt, so daß sie kein nennenswertes Ausmaß annehmen und dementsprechend auch keine nachteiligen Folgen hervorrufen können.Since possible leakage losses in the control system have the consequence that the piston 6 unintentionally moves downwards under the influence of the weight 19, by the downward movement of the piston 6 over the rod 20, the lever 14 and the Rod 17, the control pump 2 is always controlled so that it is so long out of the Collecting container 3 promotes pressure medium in the line 4 until the piston 6 is back has reached the position corresponding to the respective setting of the pulse generator 1 and the pump 2 is returned to its neutral position, these In other words, leakage losses are always automatically added immediately without a special device, see above that they do not take on any appreciable extent and, accordingly, no disadvantageous either Can cause consequences.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Steuereinrichtung für doppeltregulierte Wasserkraftmaschinen, deren beide Stellglieder mittels je eines hydraulisch betätigten Stellmotors verstellt werden, welchem die Stellflüssigkeit von einer Steuerpumpe mit durch den Impulsgeber (Stellantrieb, Handrad, Fliehkraftpendel od. dgl.) der zu steuernden Maschine im Sinne der Einsteuerung auf eine vorgegebene Zuordnung zwischen den Stellgliedern aus ihrer neutralen Lage verschiebbaren, nach Größe und Richtung ihrer Verschiebung die Förderrichtung und Fördermenge der Steuerpumpe bestimmenden und in Abhängigkeit von der Verstellbewegung eines der Stellglieder wieder in ihre neutrale Lage (Nullförderung) zurückgeführten Organen zugeführt wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß beide Stellmotoren (7, 10) zumindest mit ihrer in Öffnungsrichtung wirkenden Seite (7a bzw. 10a) an die gleiche Seite einer einzigen Steuerpumpe (2) angeschlossen sind und daß die Stehflüssigkeit in den Verbindungsleitungen (4, 5 und 4, 8) zwischen der Steuerpumpe (2) und den Stellmotoren (7, 10) durch Gewichts- oder Federbelastung auf einem vorzugsweise konstanten vorgegebenen Betriebsdruck gehalten ist. Claims: 1. Control device for double-regulated water power machines, whose two actuators are each adjusted by means of a hydraulically operated servomotor to which the control fluid is fed from a control pump by the pulse generator (Actuator, handwheel, centrifugal pendulum or the like) of the machine to be controlled in Meaning of the control on a predetermined assignment between the actuators Can be moved from its neutral position, according to the size and direction of its displacement determining and depending on the delivery direction and delivery rate of the control pump from the adjustment movement of one of the actuators back to its neutral position (zero delivery) returned organs is supplied, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that both servomotors (7, 10) at least with their acting in the opening direction Side (7a or 10a) connected to the same side of a single control pump (2) are and that the standing liquid in the connecting lines (4, 5 and 4, 8) between the control pump (2) and the servomotors (7, 10) by weight or spring loading is kept at a preferably constant predetermined operating pressure. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Stellmotor (7) ein nur in öffnungsrichtung hydraulisch, in Schließrichtung dagegen durch ein Gewicht (19), eine Feder od. dgl. betätigter und der andere Stellmotor (10) ein in öffnungs- und Schließrichtung betätigter Stellmotor ist, und ferner dadurch gekennzeichnet, daß der eine Stellmotor (7) mit seiner Öffnungsseite (7a) über eine ungesteuerte Verbindungsleitung (4, 5) an die Steuerpumpe (2), der andere Stellmotor (10) mit seiner Öffnungs- und Schließseite (10 a und 10 b) über eine mittels eines Steuerventils (9) gesteuerte Verbindungsleitung (8) an die ungesteuerte Verbindungsleitung (4, 5) des einen Stellmotors (7) und über diese an die, mit ihrer anderen Seite mit einem Sammelbehälter (3) od. dgl. verbundene. Steuerpumpe (2) angeschlossen ist. 2. Control device according to claim 1, characterized in that the one servomotor (7) only hydraulically in the opening direction, but in the closing direction by a weight (19), a spring or the like. Actuated and the other servomotor (10) in opening - and closing direction actuated servomotor, and further characterized in that one servomotor (7) with its opening side (7a) via an uncontrolled connecting line (4, 5) to the control pump (2), the other servomotor (10) with its opening - And closing side (10 a and 10 b) via a connecting line (8) controlled by means of a control valve (9) to the uncontrolled connecting line (4, 5) of one servomotor (7) and via this to the other side with one Collecting container (3) or the like. Connected. Control pump (2) is connected. 3. Steuereinrichtung nach. Anspruch 1, da-, durch gekennzeichnet, daß die Verstellbewegung des anderen Stellmotors (10)- in Abhängigkeit von der Verstellbewegung des einen Stellmotors (7) erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 884 911; schweizerische Patentschrift Nr. 316 507.3. Control device according to. Claim 1, characterized in that the adjustment movement of the other servomotor (10 ) takes place as a function of the adjustment movement of the one servomotor (7). Documents considered: German Patent No. 884 911; Swiss patent specification No. 316 507.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE884911C (en) * 1951-06-06 1953-07-30 Escher Wyss Maschinenfabrik G Working with a servomotor, hydraulic control device for power or work machines, in particular machine tools, variable pitch propellers and the like. like
CH316507A (en) * 1952-07-05 1956-10-15 Escher Wyss Ag Control device for controlling prime movers

Patent Citations (2)

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