DE613588C

DE613588C - Mittelbar wirkende Regelvorrichtung fuer Kraftmaschinen, insbesondere Wasserturbinen, mit hydraulischem Servomotor

Info

Publication number: DE613588C
Application number: DEA62345D
Authority: DE
Original assignee: Escher Wyss Maschinenfabriken AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1931-06-08
Filing date: 1931-06-20
Publication date: 1935-05-22

Description

Die Erfindung betrifft eine mittelbar wirkende Regelvorrichtung für Kraftmaschinen, insbesondere Wasserturbinen, mit einem hydraulischen Servomotor, dessen Schließseite ungesteuert und dessen Öffnungsseite gesteuert ist.

Die mit einem Druckmittel, vorzugsweise Drucköl, betriebenen hydraulischen Regler für Kraftmaschinen lassen sich in zwei Hauptgruppen einteilen. Bei der einen dieser Gruppen wird das zum Betriebe des Servomotors dienende, von einer Pumpe auf Druck gebrachte Betriebsmittel unter Verzicht auf Speicherung unmittelbar dem Steuerorgan des

x5 Servomotors zugeführt, um bei Mittellage des letzteren entweder durch das Steuerorgan oder durch ein besonderes Überdruckventil in den Sammelbehälter zurückzufließen. Diese Regler (Durchflußregler) haben den Nachteil, daß beim Versagen der Druckpumpe sofort kein Druckmittel mehr zur Verfügung steht und der Regler daher sofort betriebsunfähig wird. Auch werden bei Reglern für große Leistungen bei kleinen Schlußzeiten die Ölpumpen und die von diesen verbrauchte Kraft unverhältnismäßig groß, weil der ganze in den Augenblicken des Regeins .erforderliche Bedarf von der Pumpe zu decken ist. Diesen letzteren Nachteil vermeidet die zweite Gruppe von Reglern, bei denen das Druckmittel von der Pumpe zuerst einem Speicher (Windkessel o. dgl.) zugeführt wird, dem dann die für den Betrieb des Servomotors jeweils erforderliche Druckmenge entnommen wird. Die Fördermenge der Ölpumpe kann dann verhältnismäßig klein sein, wenn sie nur die auf der gesteuerten Seite des Hilfsmotors entstehenden Verluste zu decken hat. Auch werden diese Regler, im Gegensatz zu denen der ersten Gruppe, beim Versagen der Ölpumpe nicht sofort betriebsunfähig, indem sie nach Stillstand der Ölpumpe noch einige Zeit mit dem Inhalt des Speichers betrieben werden können.

Man ist mit der Zeit dazu gekommen, bei den Reglern der zweiten Gruppe die Größe der Speicher, z. B. der Windkessel, immer mehr zu steigern, um die Zeit, während welcher nach einem allfälligen Stillstand der Ölpumpe der erforderliche Druck zum Regeln und Abstellen der Maschine zur Verfügung steht, möglichst zu verlängern. Diese Vergrößerung der Speicher bringt aber wegen der damit verbundenen Kosten wirtschaftliche Nachteile mit sich.

Dieser Nachteil läßt sich nun bei Reglern, die für bedienungslose Kraftanlagen kleineren Umfanges bestimmt sind, dadurch vermeiden, daß von einer dritten Reglergruppe mit ungesteuerter Schließseite und gesteuerter Öff-

nungsseite ausgegangen wird, und daß nach der Erfindung nur auf der Schließseite des Servomotors ein unmittelbar und dauernd mit ihr verbundener Windkessel vorgesehen ist, während die Öffnungsseite in an sich bekannter Weise durch eine Druckpumpe über das vom Regler (Impulsempfänger) beherrschte Steuerventil mit Druckmittel gespeist wird. Es ist offenbar, daß, da bei einem solchen ίο Regler nur die ungesteuerte, keinen Verbrauch an Druckmittel aufweisende Schließseite von dem Speicher gespeist wird, letzterer nach einmal erfolgter Füllung dauernd für die Versorgung dieser Schließseite dienen kann, auch wenn keine Nachlieferung von Druckmitteln in den Speicher mehr erfolgt. Das sichere Schließen der Kraftmaschine durch den Regler, das auf alle Fälle bei bedienungslosen Anlagen gewährleistet sein muß, wird daher auch bei Versagen der den Speicher speisenden Ölpumpe auf die Dauer erreicht. Der Speicher selbst kann sehr klein gebaut sein, da er nie einen größeren Bedarf an Druckflüssigkeit zu decken hat als für eine einzige Servomotorfüllung erforderlich ist, denn bei jeder ÖfEnungsbewegung des Servomotors wird das für das Schließen entnommene Volumen dem Speicher wieder zugeführt.

Da die Druckmittelquelle für die Öffnungsseite des Servomotors der Regelvorrichtung nach der Erfindung als eine unmittelbar zum Steuerventil des Servomotors fördernde Ölpumpe ausgebildet ist, kann die Fördermenge dieser Pumpe bedeutend geringer sein als bei der obenerwähnten ersten Gruppe von Reglern ohne Speicherung, weil nur die Öffnungszeit des Reglers von der Förderung dieser Pumpe abhängig ist und diese im all-40. gemeinen, bedeutend größer sein darf als die Schlußzeit.

Ein Ausführungsbeispiel eines Reglers nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

In dieser Zeichnung bezeichnet 1 den Differentialkolben eines hydraulischen Servomotors, dessen zum Schließen der nicht gezeigten Kraftmaschine (in der Pfeilrichtung/³) dienender kleiner Zylinder 2 durch eine Leitung 4 ständig mit dem unteren Teil eines halb mit Öl gefüllten Windkessels 5 in Verbindung steht. Bei, Bewegungen des Kolbens 1 fließt das öl nur zwischen Zylinder 2 und Wind- · kessel 5 hin * und her, ohne daß eine Verminderung des in Windkessel 5, Leitung 4 und Zylinder 2 enthaltenen Ölvolumens entsteht.

Der größere Zylinder 3 des Servomotors wird durch ein Rohr 6 und ein Steuerventil 7 in bekannter Weise je nach Bedarf mit der Druckleitung 8 der Ölpumpe 10 oder einem Ablauf 9 verbunden. In ersterem Falle wird der Kolben 1 nach links, im Sinne des Öffnens der Kraftmaschine, verschoben; im zweiten Falle geht er unter dem Einfluß des ständigen Druckes im Zylinder 2 nach rechts und schließt den Regelkörper der Kraftmaschine.

Das Druckmittel für den Zylinder 3 wird von der Pumpe 10, z. B. einer Zahnradpumpe, einem Ölbehälter 11 entnommen und in die Druckleitung 8 gefördert. Für die Füllung des Windkessels 5 und zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Steuerdruckes in ihm ist eine ganz kleine Pumpe 12 vorgesehen. Das von dieser Pumpe 12 aus dem Behälter 11 geförderte Öl fließt nach Auffüllen des Windkesseis 5 durch ein auf den Steuerdruck eingestelltes Überströmventil 13-in den Behälter 11 zurück und verbleibt in dem Windkessel nur soweit es zur Deckung allfälliger Leckverluste dient.

Eine Regeleinrichtung nach der Erfindung ist von dem Gefälle der Turbinenanlage nicht abhängig, erlaubt also leine allgemeine Verwendung für hohes, mittleres oder niedriges Gefälle. Der Nachteil, daß die Turbinenanlage beim Versagen der Druckpumpe außer Betrieb gesetzt wird, erscheint gegenüber der für die Turbine geschaffenen Sicherheit unwesentlich.

Claims

Patentanspruch :

Mittelbar wirkende Regelvorrichtung für Kraftmaschinen, insbesondere Wasserturbinen, mit hydraulischem Servomotor, dessen Schließseite ungesteuert und dessen Öffnungsseite gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließseite (2) des Servomotors mit einem als Druckspeicher für die Druckflüssigkeit dienenden Windkessel (s) unmittelbar und dauernd verbunden ist, während die Öffnungsseite (3) durch eine Druckpumpe (10) über das vom Regler beherrschte Steuerventil (7) mit Druckflüssigkeit gespeist wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen