DE487697C

DE487697C - Device for braking turbines

Info

Publication number: DE487697C
Application number: DEV25000D
Authority: DE
Original assignee: Maschinenfabrik JM Voith GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik JM Voith GmbH
Priority date: 1929-03-05
Filing date: 1929-03-05
Publication date: 1929-12-14

Description

Vorrichtung zum Bremsen von Turbinen Es sind Vorrichtungen zum Bremsen von Turbinen u. dgl. bekannt. Bei Freistrahltuxbinen werden zu diesem Zwecke Bremsdüsen angeordnet, die Wasser in umgekehrter Richtung, als es die Betriebsdüsen tun, gegen das Laufrad spritzen, oder es wird ein besonderes Bremsrad mit dem Betriebsrad entgegengesetzter Drehrichtung vorgesehen. Bei überdruckturbinen mit beweglichen Leitschaufeln ist vorgeschlagen worden, die Leitschaufeln so einzustellen, daß, das Wasser in umgekehrter Richtung als im Betrieb in die Turbine fließt und auf diese Weise dem Laufrad auch ein umgekehrtes Drehmoment erteilt.Device for braking turbines There are devices for braking known from turbines and the like. Brake nozzles are used for this purpose in free jet luxbines arranged the water in the opposite direction as it do the operating nozzles against spray the running wheel, or there will be a special brake wheel with the operating wheel opposite Direction of rotation provided. In positive pressure turbines with movable guide vanes is it has been proposed to adjust the guide vanes so that, the water in reverse Direction than in operation flows into the turbine and in this way the impeller as well a reverse torque issued.

Bei den bekannten Vorrichtungen muß die Bremseinrichtung von Hand ausgeschaltet werden - in diesem Falle ist eine überwachung notwendig -, oder sie wird selbsttätig ,ausgeschaltet entweder bei völligem Stillstand der Turbine oder unmittelbar vorher oder aber nachdem die Rückwärtsbewegung der Turbine begonnen hat. Im ersteren Fall ist die Wirkung in Frage gestellt, da die Ausschaltung zu spät erfolgt, im zweiten Fall bringt der Rückwärtslauf der Turbine Unzuträglichkeiten, z. B. Beschädigung des Spurlagers, mit sieh.In the known devices, the braking device must be done by hand switched off - in this case monitoring is necessary - or they is automatically switched off either when the turbine is completely at a standstill or immediately before or after the backward movement of the turbine started Has. In the former case, the effect is called into question, since the switch-off is too takes place late, in the second case the reverse running of the turbine causes inconveniences, z. B. Damage to the thrust bearing, with see.

Die Erfindung 'hat den Zweck, diese Unzuträglichkeiten zu beseitigen, indem sie verhindert, daß, die Turbine unter dem Einflusse des Bremswassers die entgegengesletzte Drehrichtung erlangt, und geht von der bekannten Einrichtung aus, daß in das Regel-ungsgestänge der Bremseinrichtung ein von der Drehzahl der Turbine beeinflußtes Glied .eingeschaltet ist, das bei Sinken der Drehzahl unter einen festgesetzten Wert die Bremseinrichtung auf geringere Leistung einstellt oder abschaltet.The purpose of the invention is to eliminate these inconveniences, by preventing the turbine from being affected by the brake water obtained opposite direction of rotation, and is based on the known device, that in the control linkage of the braking device one of the speed of the turbine influenced member .eineschalt is that when the speed drops below a fixed Value sets the braking device to lower power or switches off.

Sie besteht darin, daß zur Verstellung des Regelungsgestänges der Bremseinrichtung ein Differentialgetriebe dient, dessen erste Welle von der Turbine, dessen zweite Welle von einem Motor konstanter Drehzahl angetrieben wird. Die Drehzahl und Drehrichtung dieses Motors oder ihre Übersetzung wird so gewählt, daß die von ihm angetriebene Welle des Differentialgetriebes diejenige Drehzahl erhält, bei der die Bremseinrichtung abgeschaltet werden soll. Zwischen Differentialgetriebe und RegelungsgeStänge der Bremseinrichtung wird dabei zweckmäßig eine Reibungskupplung eingeschaltet. Das dauernde Mitlaufen dieser Kupplung und ihre Enuärmung kann dadurch verhindert werden, daß zwischen sie und das Regelungsgestänge ein Gesperre eingeschaltet ist, das nur den Antrieb der Regelung im Sinne der Abschaltung der Bremseinrichtung zuläßt.It consists in the fact that the adjustment of the control linkage Braking device a differential gear is used, the first shaft of which is from the turbine, the second shaft of which is driven by a constant speed motor. The speed and the direction of rotation of this motor or its translation is chosen so that that of him driven shaft of the differential gear receives the speed at which the braking device is to be switched off. Between differential gears and control linkage of the braking device is expediently a friction clutch switched on. The constant running of this clutch and its enuärmung can thereby prevented that a locking mechanism is switched on between it and the control linkage is that only the drive of the control in the sense of switching off the braking device allows.

In den Zeichnungen sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i die Einrichtung für die Steuerung einer Freistrahl-Bremsturbine, Abb. ? die Steuerung der Leitschaufeln einer Francisturbine mit Handregelung, Ahb..3 die gleiche Steuerung mit einem Öldruckgeschwindigkeitsregler.In the drawings, three exemplary embodiments of the invention are illustrated, namely Fig. i shows the device for controlling a free-jet brake turbine, Fig. the control of the guide vanes of a Francis turbine with manual control, Ahb..3 the same control with an oil pressure speed regulator.

In Abb. i bedeutet i das Freistrahlturbinen- Laufrad, das auf der Welle 2 sitzt. Es wird durch die Düse 3 beaufschlagt, der das Wasser durch die Rohrleitung q. zuströmt. In dieser sitzt der Absperrschieber 5. Zur Verstellung (öffnen und Schließen) des Schiebers dient der Handhebel 6.In Fig. I i means the free jet turbine Wheel, that sits on shaft 2. It is acted upon through the nozzle 3, which is the water through the pipeline q. flows in. The gate valve 5 is located in this. For adjustment The hand lever 6 is used to open and close the slide.

Von der Turbinenwelle 2 aus wird mittels der Riemenscheiben 7 und 8 und des l@iemens 9 die Welle io des Differentialgetrifehes i i angetrieben. Auf die zweite Welle 12 dieses Getriebes treibt der Motor 13 mittels des zwischengeschalteten übersetzungsgetriebies 1q.. Das mit dem Gehäuse des Differentialgetriebes umlaufende Zahnrad 15 treibt auf das Zahnrad 16, das auf der Welle 17. sitzt. Diese Welle trägt den Innenteil 18 des Gesperrtes, dessen Außenteil i9 durch die Stange 20 mit dem Handhebel 6 verbunden ist. In,die;Welle 17 ist außerdem die Reibungslcupplfung 21 eingeschaltet.From the turbine shaft 2, the shaft io of the differential gear ii is driven by means of the pulleys 7 and 8 and the l @ iemens 9. The motor 13 drives the second shaft 12 of this transmission by means of the interposed transmission gear 1q. This shaft carries the inner part 8 of the 1 Locked whose outer part is i9 connected by the rod 20 to the hand lever. 6 In, the; shaft 17, the friction clutch 21 is also switched on.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende Soll die Bremsturbine in Tätigkeit treten, dann wird mittels des Handhebels 6 der Absperrschieber 5 geöffnet, und das Wasser strömt aus der Düse 3 auf das Laufrad i. Da das so hervorgebrachte Drehmoment entgegengesetzt dem Drehmoment der mit der Bremsturbine gekuppelten Kraftmaschine ist, wird sich die Umdrehungszahl der Kraftmaschine verringern. Der Einfachheit halbier sei angenommen, daß die Riemenübertra-; gung 7, 8, 9 eine Übersetzung i : i hat, so daß sieh die Welle io mit der gleichen Drehzahl. wie die Welle 2 bewegt. Die Welle 12 dreht sich, vom Motor 13 angetrieben, mit einer sehr niedrigen Drehzahl, etwa 2 Uml./min. Solange die Drehzahl der Welle io diejenige der Welle 12 übersteigt, wird die Welle 17 in einem solchen Sinne angetrieben, daß, sich der Innenteil des Gesperres mitdreht, während der Außenteil .stillsteht. Sobald die Drehzahl der Welle io unter die Drehzahl der Welle 12 sinkt, kehrt sich die Drehrichtung der Welle 17 um, das Gdsperne rückt ein, und auch der Außenteil i9 wird in der nun entgegengesetzten Drehrichtung mitgenommen. Infolgedessen wird durch die Stange 2o der Handhebel 6 nach rechts gelegt und somit der Absperrschieber 5 geschlossen.The mode of operation of the device is as follows: the brake turbine go into action, then the gate valve 5 is opened by means of the hand lever 6, and the water flows from the nozzle 3 onto the impeller i. Since that was the result Torque opposite to the torque of the engine coupled to the brake turbine is, the number of revolutions of the engine will decrease. Of simplicity halve it is assumed that the belt transmission; gung 7, 8, 9 a translation i : i has so that see the shaft io at the same speed. how wave 2 moves. The shaft 12 rotates, driven by the motor 13, at a very low speed, about 2 laps / min. As long as the speed of shaft io exceeds that of shaft 12, the shaft 17 is driven in such a way that the inner part of the The locking mechanism rotates while the outer part stands still. As soon as the speed of the shaft io drops below the speed of the shaft 12, the direction of rotation of the shaft is reversed 17 um, the Gdsperne moves in, and also the outer part 19 becomes in the opposite one Direction of rotation taken. As a result, the hand lever 6 placed to the right and thus the gate valve 5 is closed.

In der Abb. 2 bedeutet 22 das Laufrad einer Francisturbine, 23 ihre Leitschaufeln, 24 den Regelring, der von der Regelwelpe 25 aus mittels der Regelstangen 26 gedreht wird. Die Verstellung der Regelwelle wird durch. den Handhebel 6 hervorgebracht, der in derselben Weise, wie in Abb. i gezeichnet, von dem Gesperre beeinflußt wird. Die übrigen Bezugsziffern haben dieselbe Bedeutung wie in Abb. i.In Fig. 2, 22 means the impeller of a Francis turbine, 23 yours Guide vanes, 24 the control ring, which from the control puppy 25 by means of the control rods 26 is rotated. The adjustment of the control shaft is made by. brought out the hand lever 6, which is influenced by the locking mechanism in the same way as shown in Fig. i. The other reference numbers have the same meaning as in Fig. I.

In der gezeichneten Stellung sind die Leitschaufeln durch. das Nach-Iinks-Legen des Handhebels in -eine solche Stellung gebracht worden, daß das Wasser in bremsendem Sinne in die Turbine eintritt. Wird beim Heruntergehen der Drehzahl der Handhebel 6 durch die Stange 2o nach rechts gedrückt, dann schließen sich die Leitschaufeln, so daß kein Bremswasser mehr in die Turbine eintritt.In the position shown, the guide vanes are through. the laying to the left of the hand lever in such a position that the water is in braking Senses entering the turbine. The hand lever is used when the speed is reduced 6 pushed to the right by the rod 2o, then the guide vanes close, so that no more brake water enters the turbine.

Abb. 3 zeigt eine Ausführung, bei der die Regelwelle der Turbine nicht unmittelbar von dem Handhebel 6 betätigt wird, sondern dieser nur reit dem Steuerstift 27, des Steuerventils 28 eines hydraulischen Servomotors 29 in Verbindung steht. Das Steuerventil. wird im gewöhnlichen Betrieb von einem nicht gezeichneten Fliehkraftregler beeih: fiußt. Wird in der aus der Abbildung ersichtlichen Art die Leitradregelung mittels des Handhebels 6 auf »Bremsen« gestellt, dann tritt wiederum die gezeichnete Vorrichtung, in der die Ziffern die gleiche Bedeutung wie in Abb. 2 haben, in Wirksamkeit, um bei Absinken der Drehzahl der Turbine rechtzeitig die Leitschaufel zu schließen.Fig. 3 shows an embodiment in which the control shaft of the turbine is not is operated directly by the hand lever 6, but this only rides the control pin 27, of the control valve 28 of a hydraulic servo motor 29 is in communication. The control valve. is in normal operation by a not shown centrifugal governor besides: fiuts. The idler control is used in the manner shown in the figure set to "brakes" by means of the hand lever 6, then the one shown occurs again Device in which the digits have the same meaning as in Fig. 2, in operation, in order to close the guide vane in good time when the speed of the turbine drops.

Claims

PATTERN PRINCIPLE: i. Device for braking turbines with a built into the control linkage of the braking device, from the speed of the turbine influenced member, which dije when the speed drops below a set value Braking device to -a lower power adjusts or switches off, thereby characterized in that a differential gear is used to adjust the regulation of the braking device serves, whose .first shaft from the turbine, whose second shaft from a motor constant speed is driven.

2. Device according to claim i, thereby characterized in that between the differential gear and the control linkage of the braking device a friction clutch is switched on.

3. Device according to claim 2, characterized characterized in that, between the friction clutch and the control linkage, a Gesp.erre It is included that only the drive of the control in the sense of switching off the Braking device permissible; ä: ß.