DE1914899A1

DE1914899A1 - Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung der Laufschaufeln von Propellermaschinen

Info

Publication number: DE1914899A1
Application number: DE19691914899
Authority: DE
Inventors: Hebky Dr Alois; Jaroslav Blaha; Vojtek Dipl-Ing Jan; Antonin Mrazek; Mlcoch Dipl-Ing Oldrich; Rasman Dipl-Ing Stefan; Hladis Dipl-Ing Vladimir
Original assignee: Sigma Lutin
Current assignee: Sigma Lutin
Priority date: 1969-03-20
Filing date: 1969-03-20
Publication date: 1970-10-01

Description

"Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung der Laufschaufeln von Propellermaschinen" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung der Laufsohaufeln von Propellermaschinen, insbesondere von Propellerpumpen, Kaplanturbinen, Halbaxialpumpen und -turbinen, Axial- und Halbaxialventilatoren, Schiffsschrauben, Luftschrauben und ähnlichem, wobei vorteilhaft hohe Drücke angewendet werden.
Die hydraulische Laufschaufelverstellung von Propellermaschinen erfolgte bisher in der Weise, daß eine an der Außenseite des Läufers angeordnete Quelle für Druckregulierflüssigkeit verwendet wird. Dieses läßt die Anwendung hoherbrücke im hydraulischen System nicht zu. Der gesamte Verstellmechanismus ist bei dieser Lösung verhältnismäßig kompliziert und besitzt große Abmessungen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das vorhandene Spiel ungünstige LaufschanZelschwingungen hervorruft. Einen zusätzlichen Nachteil dieser bekannten LdBungen bildet die Notwendigkeit , dauernd von außen her zuzuleiten, wodurch die Yerluste der Nasohlne gesteigert werden. Der gemeinsame Hauptnachteil dieser und auch aller ähnlichen bekannten Lösungen ist ein beträchtlicher Platsaufwand und die Kompliziertheit der Ausführungen, wodurch sich auch die Ansprüche auf Wartung erhöhen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur Schaufelverstellung zu schaffen, bei der sich der gesamte Mechanismus höchstmöglich verkleinert und vereinfacht, um in minimalem Umfang die Kionzentrierung einer großen Regulationsleistung und dadurch eine wesentliche Verkürzung der Regulationsseiten zu ermöglichen, des weiteren bezieht sich das Problem auf die Beseitigung desungünstigen Spieles-und letstlich darauf, im Zeitabschnitt zwischen den Regulationsimpulsen ein Außerbetriebsetzen des Regualtionsmechanismus zu erreichen Die Erfindung löst dieses Gesamtproblem und beseitigt die Nachteile und Mängel der bisher bekannten genannten Lösungen.
Im wesentlichen beruht die Erfindung flir eine Vorrichtung zur hydraulischen Laufschauffelverstellung von Propellermaschinen darauf, daß der Regulationakreis, der die hydrostatische Pumpe den hydraulischen Motor und das gesteuerte ttberströmventil in der Rohrleitung zwischen denselben umfaßt, in der Nabe des Läufers der Maschine angeordnet ist, wobei sowohl die hydrostatische Pumpe als auch der hydraulische Motor Kolbenmaschinen darstellt und die Aussparung der Nabe als Vorratsbehäiter für das Betätigungsdrucköl ausgebildet ist.
Des weiteren beruht die Erfindung darauf, daß zwischen dem hydraulischen Motor und Laufschaufelbolzen ein einseitiger Kraftschluß herrscht, wobei der Bolzen der Laufschaufel näher zur Eintritts- bzw. Austrittskante derselben versetzt ist.
Schließlich beruht die Erfindung im wesentlichen Bauch darauf, daß der Ständer der Maschine eine Regulationsbremse, die von Regulationsimpulsen betätigt wird, besitzt.
Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung in der Laufradnabe schematisch dargestellt.
Die Vorrichtung besteht aus einer hydrstatischen Pumpe ii mit axialen Kolben und ist in der Nabe 12 des Läufers einer Propellermaschine, z.B. einer Propellermpumipe, Kaplanturbine, Halbaxialpumpe oder -turbine, Axial- oder Halbaxialventilatoren, Schiffsschraube, Luftschraube u.ä. angeordnet. Die hydrostatische Hochdruckpumpe il ist durch eine Rohrleitung 13 milkinem hydraulischen Motor 14, welcher ebenfalls in der Nabenaussparung 12 angeordnet ist, verbunden. Der hydraulische Motor 14 schwenkt einen Bolzen 15 einer Luafschaufel 16 mit Hilfe eines Schwingdaumens 17, der dauernd in einseitigem Kraftschluß mit dem hydraulischen Motor ist. Der Bolsen 15 jeder Schaufel 16 ist im Gegensatz zu der normalenDurchfthrung näher zur Eintritts- oder Austrittskante der Laufschau1L 16 versetst, wodurch deren selbsttätiges Schließen gewährleistet ird. Die hydrostatische Pumpe 11 wird mit einer Bremse 18, die unschwenkbar am Maschinenstzänder 19 angebracht ist, in Gang gesetzt.
Diese Bremse 18 wird mit Regulationsimpulsen betätigt, so daß dieselbe lediglich während der Regulation in Betrieb ist. Die Lage der Laufschaufeln 16 wird am Betätigungapult durch eine Ruckkpplung 20 signalisiert. Im hydrauBschen Regulationskreis der Rohrleitung 13 swischen der hydrostatischen Pumpe 11 und dem hydraulischen Motor 14 befindet sich noch ein tberströmventil 21, welches von Hand oder automatisch, beispielsweise mit einem Elektromagneten 22 oder hydraulischen Kolben u.ä.
betätigt wird. Das Überströmventil 21 dient insbesondere zum Überströmen von Drucköl aus der Rohrleitung 13 in eine Bussparung 23 der Nabe 12. Die Aussparung 23 der Nabe 12 ist zu diesem Zweck als Vorratsbehälter für das Regulationsdrucköl ausgestaltet.
Die Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet in der Weise, daß sich bei Anlassen des Maschinenmotors die LaufschauDln 16 selbsttätd g schließen, nachdem das Oberströmventil 21 geöffnet ist. Diese Maßnahme hat eine wesentliche Verringerung des Aulaufmomentes des Läufers zur Folge. Die Einstellung der Schaufeln 16 nach dem Anlassen der Maschine wird dir ch die Tätigkeit der Bremse 18, die die hydrostatische Pumpe 11 in Betrieb setzt, erreicht. Das Drucköl strömt dabei von der hydrostatischen Pumpe 11 zum hydraulischen Motor 14, welcher sodann mit Hilfe des Schwingdaumens 17 die Laufschaufeln 16 betätigt.
Nach den Angaben der Rückkopplung 20 wird der Regulationavorgang nach Erreichen der Lage der Laufscbaufeln 16 unterbrochen Vor dem Abstellen der Maschine öffnet sich das Überströmventil 21, die Laufschaufeln 16 verschließen sich selbststätig und sind für ein weiteres Anlassen der Maschine

X estellt.
Im Falle eines Versagens des Antriebsmotors der Maschine öffnet sich ebenfalls das Überströmventil 21, so daß sich die Laufschaufeln 16 wiederum schließen.
Die Vorrichtung nach der Erfindung stellt ein hydraulisches Hochdrucksystem vor, welches durch große Leistung und gleichzeitig durch kleine Raumanforderungen gekennzeichnet ist, so daß die Vorrichtaung auch in verhältnismäßig kleinen LEufern installiert werden kann.
Die Regulationsvorrichtung wendet dabei einen einseitigen Kraftschluß an, wodurch das Spiel, welches sich früher bei Betrieb ungünstig auswirkte, verhindert wird. Die Anordnung der Bolzen 15 der Laufradschaufeln 16 zu deren Anlaufkante zu ermöglicht ein selbsttätiges Schkließen der Laufradschaufenl 16. Dies wird mit Vorteil beim Anlassen des Motors ausgenutzt, da das Anlaßmoment gering ist. Ein weiterer Vorzug besteht darin, daß die Energieabnahme zur Regulation lediglich während der Regulatrion, und zwar direkt aus dem Maschinenläufer erfolgt. Die Vorrichtung kann, wie schon früher erwWhnt, fUr alle Propellermaschinen angewendet werden, wobei durch deren Anordnung in der Maschinennabe allen vorgehenden komplizierten und aufwendigen Betätigungsvorrichtungen, die des öfteren Störungen und Schwierigkeiten verursachten, vorgebeugt wird.

Claims

Patentansprüche
1 Vorrichtung zur hydraulischen Laufschaufelverstellung von Propellermsschinen, dadurch gekennzeichinet, daß ein aus einer hydrostatischen Pumpe (11), einem hydraulischen Motor (14) und einem in der zwischenliegenden Rohrleitung (13) geregelten Überströmventil (21) bestehende Regulationskreis in der Läufernabe (12) angeordnet ist, wobei sowohl die hydrostatische Pumpe (11) als auch der hydraulische Motor (14) Kolbenmaschinen sind eine Aussparung (23) der Nabe (12) als Vorratsbehälter für das Betätigungs-Drucköl gestaltet 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem hydraulischen Motor (14) und dem Bolzen (15) der Laufradschaufel (16) ein einseitiger Kraftschluß besteht, wobei der Bolzen (15) der Laufschaufel (16) näher zu deren Eintritts- bzw. Austrittskante versetzt ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gkekennzeichnet, daß sich im Ständer (19) der Maschine eine Regulationsbremse (18) befindet, die von Regulationsimpulsen betätigt wird.

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