DE632356C

DE632356C - Double regulator for Kaplan turbines

Info

Publication number: DE632356C
Application number: DET45146D
Authority: DE
Original assignee: DIETER THOMA DR ING
Current assignee: DIETER THOMA DR ING
Priority date: 1935-04-02
Filing date: 1935-04-02
Publication date: 1936-07-07

Description

Doppelregler für Kaplanturbinen Bei den Doppelreglern für Kaplanturbinen wird die Steuerung .der beiden Kraftkolben, durch welche die Leitschaufeln und die Laufschaufeln verstellt werden (diese Kraftkolben sollen im folgenden als Leitschaufelkolben und Laufschaufelkolben bezeichnet werden), in bekannter Weise so. gestaltet, daß im Beharrungszustand zugeordnete Leitschaufel-und Laufschaufelstellungen vorhanden sind, d. h. Stellungen, die bei gegebener Turbinenleistung jeweils .den höchsten Wirkungsgrad ergeben. Der vollen Leitschaufelöffnung ist eine steile, der kleinsten Leitschaufelöffnung eine flache Stellung der Laufschaufeln zugeordnet; die genaueren Einzelheiten der Zuordnung werden vorher durch Turbinenversuche bestimmt. Nach plötzlichen Belastungsänderungen treten während des Regelungsvorganges Abweichungen von dieser Zuordnung auf. Eine vorübergehende Abweichung nach plötzlichen Entlastungen wird beim Entwerfen der Regler in bekannter Weise oft sogar beabsichtigt: man macht die größte Schließgeschwindigkeit des Laufschaufelkolbens, d. h. die größte Geschwindigkeit, mit der die Laufschaufeln von steileren in flachere Stellungen gebracht werden können, absichtlich besonders klein, damit der Leistungsausgleich bei einer plötzlichen Entlastung zuerst vorwiegend durch die Leitschaufeln erfolgt, was wegen des Abfalles der Wirkungsgrade gewisse Vorteile für den Reglungsvorgang bringt. Für den Reglungsvorgang nach Belastungsvergrößerungen wird beim Entwerfen der Regler ein Abweichen von der Zuordnung nicht beabsichtigt, weil in diesem Fall der Wirkungsgrad der Turbine auch während des Reglungsvorganges möglichst hoch gehalten werdenmuß. DievorliegendeErfindungberuht auf der Erkenntnis, daß nach Belastungsvergrößerungen ein erhebliches Abweichen des Leitschaufelkolbens von der der jeweiligen S tellung des Laufschaufelkolbens zugeordneten Stellung, insbesondere ein Voreilen, sogar außerordentlich nachteilig ist. Dies ist eine Folge der hydraulischen Eigenschaften der Kaplanturbinen: wenn man von einem Betriebszustand mit zugeordneterLeit-undLaufschaufelstellung ausgehend die Leitschaufeln öffnet, ohne die Laüfschaufelstellung zu verändern, dann steigt dieWassermenge, während der Wirkungsgrad herabgeht. Dabei steigt die Turbinenleistung zuerst an; aber wenn die Leitschaufelöffnung erheblich größer wird als der der Laufschaufelstellung zugeordnete Wert, geht die Leistung herab, da das Absinken des Wirkungsgrades dann mehr ausmacht als die Zunahme der Wassermenge. Bei der Aufnahme von Belastungsvergrößerungen wirkt sich dieses Verhalten in folgenderWeise aus: wenn während des Reglungsvorganges die der augenblicklichen Laufradschaufelstellung zugeordnete Leitschaufelstellung erheblich überschritten wird, nimmt die Drehzahl infolge der Verminderung der Turbinenleistung beschleunigt ab, das Fliehkraftpendel verstellt dänri. dästeuer-''v@n'til des Leitschaufelkolbens noch weiter im Sinne des Öffnens, so daß ein instabiler- Vorgang eintritt und die _ Leitschaufeln bis zur vollen Öffnung verstellt werden. Dieser Vorgang tritt auch dann ein, . wenn die Belastung der Turbine nach dem Eintritt der Belastungsvergrößerung noch kleiner ist als die Vollast. Der-Leistungsausgleich wird erst dann erreicht, wenn die Laufradschaufeln ebenfalls weit geöffnet worden sind; dann sind aber beide Reglungsorgane viel weiter geöffnet, als an sich notwendig wäre, und es werden deswegen in der Folgezeit große Schließbewegungen der beiden Kraftkolben notwendig, um die viel zu groß gewordene Turbinenleistung der verlangten Leistung anzupassen. Die während des Reglimgsvorganges entstehende Instabilität führt deswegen in solchen Fällen auch bei verhältnismäßig kleinen Belastungsvergrößerungen zu einer großen Störung.Double regulators for Kaplan turbines In the double regulators for Kaplan turbines, the control of the two power pistons, by means of which the guide vanes and the rotor blades are adjusted (these power pistons are hereinafter referred to as guide vane pistons and rotor vane pistons), is in a known manner. designed so that associated guide vane and rotor blade positions are present in the steady state, ie positions which each result in the highest degree of efficiency for a given turbine output. The full guide vane opening is assigned a steep, the smallest guide vane opening a flat position of the rotor blades; the more precise details of the assignment are determined beforehand by turbine tests. After sudden changes in load, deviations from this assignment occur during the control process. A temporary deviation after sudden reliefs is often even intended when designing the regulator in a known manner: the greatest closing speed of the rotor blade piston, i.e. the greatest speed with which the rotor blades can be brought from steeper to flatter positions, is intentionally made particularly small so that the In the event of a sudden relief, power compensation is primarily carried out by means of the guide vanes, which, because of the drop in efficiency, has certain advantages for the control process. When designing the controller, deviating from the assignment is not intended for the control process after increasing the load, because in this case the efficiency of the turbine must also be kept as high as possible during the control process. The present invention is based on the knowledge that after an increase in the load, a considerable deviation of the guide vane piston from the position associated with the respective position of the rotor vane piston, in particular an advance, is even extremely disadvantageous. This is a consequence of the hydraulic properties of the Kaplan turbines: if the guide vanes are opened from an operating state with an assigned guide and rotor blade position without changing the rotor blade position, then the amount of water increases while the efficiency decreases. The turbine output increases first; but if the guide vane opening becomes significantly larger than the value assigned to the rotor blade position, the power goes down, since the decrease in efficiency then outweighs the increase in the amount of water. When increasing the load, this behavior has the following effect: if the guide vane position assigned to the current impeller vane position is significantly exceeded during the control process, the speed decreases at an accelerated rate as a result of the reduction in the turbine output, and the centrifugal pendulum adjusts itself. dästeuer - '' v @ n'til the guide vane piston even further in the sense of opening, so that an unstable process occurs and the _ guide vanes are adjusted until they are fully open. This process also occurs when. if the load on the turbine after the occurrence of the load increase is still smaller than the full load. The power equalization is only achieved when the impeller blades have also been opened wide; but then both regulating organs are opened much wider than would be necessary, and therefore large closing movements of the two power pistons are necessary in the subsequent period in order to adapt the turbine output, which has become much too large, to the required output. The instability that arises during the control process therefore leads to a major disruption in such cases, even with relatively small increases in load.

Verhältnisse gleicher Art, wenn auch nicht mit so starker Auswirkung, würden sich ergeben, wenn der Laüfschaufelkolben voreilt; da aber bei diesem aus konstruktiven Gründen eine große Verstellgeschwindigkeit meist schwerer erreichbar ist als beim Leitschaufelkolben und da zudem bei manchen Reglerbauarten (z. B. der in Abb. i dargestellten) ein Voreilen des Laufschaufelkolbens durch die Art der Steuerung ausgeschlossen ist, ist es meistens das Voreilen des Leitschaufelkolbens, welches - unter gewissen Bedingungen -,die ungünstige Reglerwirkung verschuldet.Relationships of the same kind, even if not with such a strong impact, would result if the rotor blade piston leads; but because of this For structural reasons, a high adjustment speed is usually more difficult to achieve than with the guide vane piston and there also with some controller types (e.g. the shown in Fig. i) an advancement of the blade piston due to the nature of the Control is excluded, it is usually the leading of the guide vane piston, which - under certain conditions - is responsible for the unfavorable regulator effect.

Das Eintreten einer Abweichung von der gegenseitigen Zuordnung bei den schnellen Regulierbewegungen nach Belastungsvergrößerungen hat man bisher durch gegenseitige Abstimmung der größten öffnungsgeschwindigkeiten, deren die beiden Kraftkolben fähig sind, zu verleiden gesucht. In der Regel unterliegt die größte Verstellgeschwindigkeit des Laufradschaufelkolbens konstruktiv gewissen Beschränkungen, während es bei dem Leitschaufelkolben gelingt, großeVerstellgeschwindigkeiten zu erreichen. Die genannte Abstimmung bestand also meistens darin, daß die größtmögliche Öffnungsgeschwindigkeit des Leitschaufelkolbens durch eine Drosselvorrichtung für die Ölströmung künstlich herabgesetzt wurde.The occurrence of a deviation from the mutual assignment at the fast regulating movements after increasing the load one has so far through mutual coordination of the greatest opening speeds of which the two Power pistons are capable of being sought out. As a rule, it is subject to the greatest Adjustment speed of the impeller vane piston structurally certain restrictions, while in the case of the guide vane piston it is possible to achieve high adjustment speeds reach. The above-mentioned vote consisted mostly of the greatest possible Opening speed of the guide vane piston through a throttle device for the oil flow has been artificially reduced.

Eine ganz befriedigende Lösung der Aufgabe ist auf diesem Wege jedoch nicht möglich. Die Abhängigkeit der Verstellgeschwindigkeiten von den wechselnden Widerständen der Leit- und Laufradschaufeln und von der temperaturbedingten Zähigkeit des Öles bewirkt Änderungen der größten Verstellgeschwindigkeiten. Es kommt hinzu, daß zur Aufrechterhaltung der Zuordnung auf dem ganzen Regelbereich das Geschwindigkeitsverhältnis der beiden Kraftkolben nicht unver-=`ändert sein darf; im Bereiche kleiner Turbinenleistungen müßte das Verhältnis .Geschwindigkeit des Leitschaufelkolbens Geschwindigkeit des Laufschaufelkolbens größer sein als im Bereiche großer Turbinenleistungen.However, a completely satisfactory solution to the problem is not possible in this way. The dependence of the adjustment speeds on the changing resistances of the guide and impeller blades and on the temperature-related viscosity of the oil causes changes in the highest adjustment speeds. In addition, in order to maintain the assignment over the entire control range, the speed ratio of the two power pistons must not be unchanged; in the range of small turbine outputs the ratio would have to be . Speed of the guide vane piston Blade piston speed be greater than in the area of large turbine outputs.

Nach der vorliegenden Erfindung wird die Steuerung des Leitschaufelkolbens mit einer Sperrung versehen, welche die Öffnungsbewegung des Leitschaufelkolbens verlangsamt oder ganz unterbindet, sobald die Leitschaufeln erheblich weiter geöffnet sind, als der Zuordnung zu der augenblicklichen Laufschaufelstellung entspricht. Bei den schnellen, nach einer plötzlichen Belastungsvergrößerung auftretenden Regelbewegungen wird dadurch gewissermaßen der Leitschaufelkolben gezwungen zu warten, bis der Laufschaufelkolben nachgekommen ist.According to the present invention, the control of the guide vane piston provided with a lock that prevents the opening movement of the guide vane piston slowed down or stopped completely as soon as the guide vanes open considerably wider than corresponds to the assignment to the current blade position. With the quick control movements that occur after a sudden increase in the load as a result, the guide vane piston is, as it were, forced to wait until the rotor vane piston has followed.

In Abb. i ist .das Schema eines Doppelreglers bekannter Bauart für Kaplanturbinen gezeichnet, und zwar ist diejenige Bauart dargestellt, bei der der Leitschaufelkolben vom Fliehkraftpendel und der Laufschaufelkolben vom Leitschaufelkolben gesteuert wird. Das Fliehkraftpendel i verstellt durch den Rückführhebel2 das Steuerventil 3 des Leitschaufelkolbens q., dessen Kolbenstange 5 im Punkte 6 an das Leitschaufelgetriebe angeschlossen ist. Die Stellungen, die der Punkt 6 bei ganz geschlossenen und bei ganz geöffneten Leitschaufeln einnehmen würde, sind in der Abbildung mit . »geschlossen« und »offen« bezeichnet. Auf der Kolbenstange 5 ist die Kurvenbahn 7. befestigt. Diese wird von .der Rolle 8 abgetastet; die Rolle 8 sitzt auf dem einen Arm des um den festen Punkt g drehbaren Winkelhebels io, sie wird durch die Feder ii an die Kurvenbahn angedrückt. Der andere Arm des Winkelhebels verstellt durch den Lenker 12 und den Rückführhebel 13 das Steuerventil 1q. des Laufschaufelkolbens 15, an dessen Kolbenstange im Punkte i(i .das Laufscbaufelgetriebe angeschlossen ist. Die Stellungen, -die der Punkt 16 bei kleinster und bei größter Turbinenleistung einnehmen würde, sind in derAbbildung durch dieWorte »flach« und »steil« bezeichnet.In Fig. I is the scheme of a double regulator of known type for Kaplan turbines drawn, namely the type shown in which the Guide vane piston from the centrifugal pendulum and the rotor vane piston from the guide vane piston is controlled. The centrifugal pendulum i adjusts the control valve through the return lever 2 3 of the guide vane piston q., Its piston rod 5 at point 6 to the guide vane gear connected. The positions that point 6 at fully closed and at fully open guide vanes are shown in the illustration. "closed" and referred to as "open". The cam track 7 is attached to the piston rod 5. This is scanned by the roller 8; the roller 8 sits on one arm of the about the fixed point g rotatable angle lever io, it is connected by the spring ii pressed on the cam track. The other arm of the angle lever is adjusted by the handlebar 12 and the return lever 13, the control valve 1q. of the blade piston 15, on whose piston rod is connected at point i (i. the bucket gear. The Positions that point 16 occupy at the lowest and highest turbine power would be denoted by the words "flat" and "steep" in the figure.

Die Form der Kurvenbahn 7 ist so gewählt, daß bei Mittelstellung beider Steuerventile, d. h. im Beharrungszustände immer, die beiden Kraftkolben zugeordnete Stellungen einnehmen. In Äbb. J (und auch in den anderen Abbildungen) sind die Teile so gezeichnet, wie sie im Beharrungszustande bei Mittelstellung des Leitschaufelkolbens stehen; da im Bereiche kleinerer Leistungen einem kleinen Weg des Leitschaufelkolbens ein kleiner Weg des Laufschaufelkolbens zugeordnet ist als im Bereiche größerer Leistungen, steht dabei der Laufschaufelkolben nicht in Hubmitte, sondern näher an der Endstellung »flach«.The shape of the cam 7 is chosen so that both in the middle position Control valves, d. H. in the steady state always, the two power pistons assigned Take positions. In Fig. J (and also in the other pictures) are the parts drawn as it is in the steady state with the central position of the guide vane piston stand; because the guide vane piston has a small path in the area of lower performance a smaller path of the blade piston is assigned than in the range higher performance, the blade piston is not in the middle of the stroke, but closer to the "flat" end position.

Im Beharrungszustande steuert sich der Laufschaufelkolben, wie man aus der Ab1i-. i leicht ersieht, stets wieder in die der Stellung des Leitschaufelkolbens zugeordnete Stellung ein, falls eine kleine Abweichung eingetreten sein sollte. Inwieweit die Zuordnung während des Reglungsvorganges nach einer plötzlichen Belastungsvergrößerung erhalten bleibt, hängt von dem Betrage der Belastungsvergrößerung ab. Bei kleinen Belastungsvergrößerungen werden dem Laufschaufelkolben nur kleine Verstellgeschwindigkeiten orgeschrieben, das Steuerventil 14, wird des-,:-egen nur wenig aus der Mittellage verschoben und bleibt im Bereich seines Nutzhubes, innerhalb dessen die sekundlich durchfließende Ölmenge im wesentlichen nur durch die Strömungswiderstände an den steuernden Kanten der Steuerventile bestimmt wird; eine kleine Veränderung der Steuerventilstellung hat dabei eine erhebliche Veränderung der Verstellgeschwindigkeit des Kraftkolbens zur Folge. Da der Nutzhub des Steuerventils 14 nur verhältnismäßig klein ist, stimmt dabei die Stellung, in die der Laufschaufelkolben während der Verstellbewegung jeweils eingesteuert wird, genügend genau mit der der jeweiligen Stellung des Leitschaufelkolbens zugeordneten Stellung überein. Bei großen Belastungsänderungen treten dagegen starke Abweichungen auf: der Leitschaufelkolben q. bewegt sich schnell nach oben, und die Verstellgeschwindigkeit, die der Laufschaufelkolben 15 annehmen müßte, um jeweils in der zugeordneten Stellung zu bleiben, ist höher als die höchste Geschwindigkeit, welche dessen Steuerung zu erzeugen vermag; begrenzend wirken besonders die Strömungswiderstände in den das Steuerventil 15 mit dem Kraftzvlinder verbindenden Leitungen; diese Leitungen liegen bei vielen Ausführungen teilweise im Inneren der Turbinenwelle und können nicht beliebig weit gemacht werden. Bei großen Belastungsvergrößerungen wird deswegen das Steuerventil 14 über den Bereich des Nutzhubes hinaus nach unten verschoben, ohne daß dadurch eine erhebliche Zunahme der Verstellgeschwindigkeit .des Laufschaufelkolbens erreicht wird, und der Laufschaufelkolben bleibt weit hinter den dem Leitschaufelkolben zugeordneten Stellungen zurück. Es treten dann die oben erörterten Störungen des Reglungsvorganges ein.In the steady state, the blade piston controls how one from the Ab1i-. i can easily see, always back to the position of the guide vane piston assigned position, if a small deviation should have occurred. To what extent the assignment during the regulation process after a sudden increase in the load remains, depends on the amount of load increase. With small ones Increases in load will only result in low adjustment speeds for the rotor blade piston Obligatory, the control valve 14, is the -,: - egen only a little from the central position shifted and remains in the range of its useful stroke, within which the second amount of oil flowing through essentially only through the flow resistances at the controlling edges of the control valves is determined; a small change in the control valve position has a considerable change in the adjustment speed of the power piston result. Since the useful stroke of the control valve 14 is only relatively small, it is true the position in which the rotor blade piston is in each case during the adjustment movement is controlled, with sufficient accuracy with that of the respective position of the guide vane piston assigned position. In the case of large changes in load, on the other hand, strong changes occur Deviations on: the guide vane piston q. moves up quickly, and the Adjustment speed that the rotor blade piston 15 would have to assume, in each case staying in the assigned position is higher than the highest speed, which its control is able to generate; The flow resistances in particular have a limiting effect in the lines connecting the control valve 15 to the power cylinder; these lines in many designs are partially inside the turbine shaft and can cannot be made arbitrarily far. With large increases in load is therefore the control valve 14 is shifted downwards beyond the range of the useful stroke, without causing a considerable increase in the adjustment speed of the rotor blade piston is reached, and the blade piston remains far behind that of the guide vane piston assigned positions. The above-discussed disorders of the Control process.

Abb. 2 zeigt an einem Regler dieser Bauart als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung, durch welche diese Störungen vermieden werden. Die Zeichen 1, 2 und 4 bis 16 haben dieselbe Bedeutung wie bei Abb. i. Das Steuerventil - -i7 für den Leitschaufelkolben ,4 hat außer den- beiden gewöhnlichen Verteilungskolben noch einen Dichtungskolben 18, der die Räume i9 und 2o trennt. Die Druckölzuleitung 21 gabelt sich in zwei Äste; der Ast 22 führt in den Raum i9 und dient zur Zuführung des Drucköls beim Schließen der Leitschaufel, das durch eine Verschiebung des Steuerventils 17 aus der Mittelstellung nach oben eingeleitet wird. Beim Öffnen der Leitschaufeln wird Drucköl aus dem Raum 2o entnommen; die Zuführung in diesen Raum erfolgt durch den Ast 23, in den das Sperrventil 24 eingeschaltet ist. Das Sperrventil 24. besteht aus dem Steuerkolben 25, dem Dichtungskolben 2f> und dem zugehörigen Gehäuse. Die Kolben 25 und 26 sind unter sich mit dem Steuerventil 14 durch .die Stange 27 fest verbunden. Bei Mittelstellung des Steuerventils 14. und auch noch bei kleinen Verschiebungen desselben aus der - Mittelstellung ist zwischen der steuernden (unteren) Kante des Steuerkolbens 25 und der steuernden Kante 28 am Gehäuse ein für die Ölströmung in der Leitung 23 genügender Ouerschnitt vorhanden. Bei einer größeren Verstellung des Steuerkolbens 14 nach unten aus der Mittellage, .die nach den obigen Darlegungen eintritt, sobald der Laufschaufelkolben 15 der Öffnungsbewegung des Leitschaufelkolbens nicht genügend folgt, wird die Ölströmung in der Leitung 23 durch die steuernden Kanten gedrosselt oder ganz verhindert; die Öffnungsbewegung des Leitschaufelkolbens wird verlangsamt oder ganz verhindert so lange, bis der Laufschaufelkolben nachgefolgt ist und durch den Rückführhebel 13 das Steuerventil 1.4 wieder der Mittelstellung genähert hat.Fig. 2 shows an embodiment of a regulator of this type as an example of the invention, by means of which these disturbances are avoided. The characters 1, 2 and 4 to 16 have the same meaning as in Fig. I. The control valve - -i7 for the Guide vane piston, 4 has, in addition to the two usual distribution pistons a sealing piston 18 which separates the spaces i9 and 2o. The pressure oil supply line 21 forks into two branches; branch 22 leads into room i9 and is used for supply of the pressure oil when closing the guide vane, which is caused by a displacement of the control valve 17 is initiated from the middle position upwards. When opening the guide vanes pressure oil is taken from space 2o; the feed into this room takes place through the branch 23 in which the shut-off valve 24 is switched on. The check valve 24 consists from the control piston 25, the sealing piston 2f> and the associated housing. the Pistons 25 and 26 are fixed to the control valve 14 through the rod 27 tied together. When the control valve is in the middle position and 14. also with small shifts the same from the - middle position is between the controlling (lower) edge of the Control piston 25 and the controlling edge 28 on the housing a for the oil flow in the line 23 has a sufficient cross section. With a larger adjustment of the control piston 14 down from the central position occurs as soon as the rotor blade piston 15 of the opening movement of the guide vane piston does not follow sufficiently, the flow of oil in line 23 is controlled by the Edges throttled or completely prevented; the opening movement of the guide vane piston is slowed down or completely prevented until the rotor blade piston follows suit is and through the return lever 13, the control valve 1.4 back to the middle position has approached.

Die nach der vorliegenden Erfindung an der Steuerung des Leitschaufelkolbens vorzusehende Sperrung kann. statt durch die Beeinflussung des Ölzustromes auch durch eine Kraftwirkung auf das Steuerventil des Leitschaufelkolbens erfolgen. Ein Beispiel für eine solche Ausführung bei einem Regler nach der Bauart von Abb. i ist in Abb. 3 dargestellt. Die Zeichen i bis 16 haben dieselbe Bedeutung wie bei Abb. i. Der Steuerkolben des Steuerventils 3 ist nach oben verlängert und trägt den Anschlagteller 29. Der Rückführhebel 2 ist im Punkte 3o drehbar mit dem Steuerkolben 3 verbunden. Das rechte Ende des Rückführhebels 2 ist mit der Kolbenstange 5 nur kraftschlüssig verbunden: es liegt auf dem Anschlagstück 31 auf, das am Ende der Kolbenstange 5 angebracht ist, und wird an dieses durch ,die Feder 32 so stark angedrückt, daß die Bewegungswiderstände des Steuerventils 3 sicher überwunden werden können. Die Ventilstange des Steuerventils 14 ist durch .den Lenker 33 mit dem rechten Ende des um den festen Punkt 34 .drehbaren Hebels 35 verbunden. Das linke Ende des Hebels 35 trägt den unter den Anschlagteller z9 greifenden Anschlagnocken 36. Bei Mittelstellung der beiden Steuerventile steht der Anschlagnocken 36 vom Anschlagteller 29 so weit ab, daß ein Auftreffen erst dann erfolgt, wenn beide Steuerventile nach unten bis an die Grenze des Nutzhubbereiches verschoben sind. Bei kleinen Belastungsänderungen kommt der Anschlag nicht zur Wirkung. Wenn jedoch nach einer großen Belastungsvergrößerung der Laufradkolben 15 erheblich hinter der jeweils zugeordneten Stellung zurückbleibt und das Steuerventil 14 deswegen über den Bereich des Nutzhubes hinaus nach unten verschoben wird, trifft der Anschlagnocken 36 auf den Anschlagteller 29 auf, dabei wird das rechte Ende des Hebels 2 entgegen der Kraft der Feder 32 vom Anschlag 3 i abgehoben und das Steuerventil 3 von unten her der Mittelstellung genähert. Dadurch wird .die Öffnungsbewegung des Leitschaufelkodbens 4. verlangsamt oder ganz verhindert: Eine Bedingung für das richtige Arbeiten der Sperrvorrichtung ist natürlich die, daß die Feder i i unter Berücksichtigung der Hebelverhältnisse erheblich stärker ist als die Feder 32, damit beim Auftreffen ,der Anschläge nicht etwa die Rolle 8 von der Kurvenbahn 7 abgehoben wird.According to the present invention at the control of the guide vane piston can be provided for blocking. instead of influencing the flow of oil through a force is exerted on the control valve of the guide vane piston. An example for such a design with a controller of the type shown in Fig. i is shown in Fig. 3 shown. The characters i to 16 have the same meaning as in Fig. I. Of the The control piston of the control valve 3 is extended upwards and carries the stop plate 29. The feedback lever 2 is rotatably connected to the control piston 3 at point 3o. The right end of the feedback lever 2 is only frictionally engaged with the piston rod 5 connected: it rests on the stop piece 31 which is at the end of the piston rod 5 is attached, and is pressed against this by the spring 32 so strongly that the resistance to movement of the control valve 3 surely overcome can be. The valve rod of the control valve 14 is through .the handlebar 33 with connected to the right end of the lever 35 rotatable about the fixed point 34. That the left end of the lever 35 carries the stop cam engaging under the stop plate z9 36. In the middle position of the two control valves, the stop cam 36 is from Stop plate 29 so far that an impact occurs only when both control valves are shifted down to the limit of the useful stroke range. With small changes in load the attack does not take effect. However, if after a large increase in load the impeller piston 15 remains significantly behind the respectively assigned position and the control valve 14 is therefore downward beyond the range of the useful stroke is moved, the stop cam 36 hits the stop plate 29, while the right end of the lever 2 is against the force of the spring 32 from the stop 3 i lifted off and the control valve 3 approached the middle position from below. Through this the opening movement of the guide vane 4. is slowed down or completely prevented: A condition for the correct operation of the locking device is of course that that the spring i i, taking into account the leverage ratios, is considerably stronger is than the spring 32, so that when it hits, the stops are not about the role 8 is lifted off the cam track 7.

Die Erfindung kann auch bei der praktisch ungünstigeren, aber grundsätzlich möglichen Anordnung der Steuerung -verwendet werden, bei der der Laufschaufelkolben vom Fliehkraftpendel und, der Leitschaufelkolben vom Laufschaufelkolben .gesteuert wird. Die Abb. i, 2 und 3 stellen Regler dieser Bauart dar, wenn man sich, umgekehrt als bisher angenommen, die Punkte 6 mit dem Laufschaufelgetriebe und die Punkte i6 mit dem Leitschaufelgetriebe verbunden denkt, wobei dann sinngemäß die Kraftkolben 4 zu Laufschaufelkolben und die Kraftkolben. 15 zu Leitschaufelkolben werden. Die Sperrung verhindert dann ein Voreilen des Laufschaufelkolbens gegen die der jeweiligen Stellung des Leitschaufelkolbens zugeordnete Stellung.The invention can also be used with the practically less favorable, but basically possible arrangement of the control, in which the rotor blade piston is controlled by the centrifugal pendulum and the guide blade piston is controlled by the rotor blade piston. Figs. I, 2 and 3 represent regulators of this type if, in reverse than previously assumed, points 6 are connected to the rotating blade gear and points i6 are connected to the guide vane gear, with the power pistons 4 becoming the rotating blade pistons and the power pistons . 15 become guide vane pistons. The blocking then prevents the moving vane piston from advancing towards the position assigned to the respective position of the guide vane piston.

Die Sperrung nach der vorliegenden Erfindung kann auch bei Doppelreglern" deren allgemeine Anordnung von der in Abb. i dargestellten abweicht, verwendet werden. Als Beispiel ist in Abb, 4 die Anordnung einer Sperrung durch Beeinflussung des Ölzuflusses bei einem Doppelregler angegeben, bei dem beide Arbeitskolben unmittelbar vom Fliehkraftpendel gesteuert werden. Die Zeichen i, a, 4, 5, 6 und 14 bis 28 haben in Abb. 4 dieselbe Bedeutung wie in Abb. s; der Leitschaufelkolben 4 wird hier wie dort vom Fliehkraftpendel durch den Rückführhebel2 und .das Steuerventil 17 gesteuert. Dagegen wird abweichend von Abb. 2 das Steuerventil i4 'des Laufradkolbens 15 vom Fliehkraftpendel durch den Rückführhebel 37 verstellt; die Rückübertragung der Laufschaufelkolbenbewegung auf den Rückführhebel37 erfolgt durch den im festen Punkt 38 gelagerten Winkelhebel 39, der die Kurvenbahn 4o für die Rolle 41 trägt; ,diese Rolle sitzt am rechten Ende des Hebels 37 und wird durch die Feder 42 an die Kurvenbahn angedrückt; die Form .der Kurvenbahn ist in bekannter Weise so gewählt, daß sich im Beharrungszustand und bei langsamer Regelbewegung die gewünschte Zuordnung ergibt. Wenn bei den schnellen Öffnungsbewegungen nach großen Belastungsvergrößerungen der Laufschaufelkolben 15 hinter der der Stellung des Leitschaufelkolbens 4 zugeordneten Stellung zu-, rückbleibt, erleidet das Steuerventil 14 eine große Verschiebung aus der Mittellage nach unten, so daß das Sperrventil z4 in gleicher Weise wie bei dem in Abb.2 .dargestellten Regler die Öffnungsbewegung des Leitschaufelkolbens. hemmt.The lock according to the present invention can also be used in double regulators whose general arrangement differs from that shown in Fig. I. As an example, Fig The symbols i, a, 4, 5, 6 and 14 to 28 have the same meaning in Fig. 4 as in Fig. s; the guide vane piston 4 is here and there from the centrifugal pendulum through the return lever 2 and the control valve 17. In contrast to Fig. 2, the control valve i4 'of the impeller piston 15 is adjusted by the centrifugal pendulum by the return lever 37; the return transfer of the moving blade piston movement to the return lever 37 is carried out by the angle lever 39 mounted in the fixed point 38, which the cam track 4o for the roller 41 carries;, this roller sits at the right end of the lever 37 and is attached to the cam track a by the spring 42 npressed; the shape .der cam is chosen in a known manner so that the desired assignment results in the steady state and with slow control movement. If, during the rapid opening movements after large increases in the load, the rotor blade piston 15 lags behind the position assigned to the position of the guide vane piston 4, the control valve 14 suffers a large downward displacement from the central position, so that the check valve z4 in the same way as in the case of FIG Fig.2. The regulator shown the opening movement of the guide vane piston. inhibits.

Für das richtige Arbeiten eines nach Abb. 4 ausgeführten Reglers besteht die Bedingung, daß das Steuerventil des Leitschaufelkolbens und die zugehörigen Ölleitungen so reichlich bemessen sind, daß # von den beiden Kraftkolben niemals der Leitschaufelkolben der zurückbleibende Kolben sein kann. Eine solche Bemessung ist meistens leicht möglich. Andernfalls würde man auch in die Steuerung des Laufschaufelkolbens eine Sperrung ein= zubauen haben, welche .dessen Öffnungsbewegung verlangsamt, wenn der Leitschaufelkolbenzurückzubleiben beginnt. Es wärealso beispielsweise bei dem in Abb.4 dargestellten Regler auch die Druckölzuleitung zum Steuerventil i4 in zwei Äste zu zerlegen und in den beim Öffnen ,durchströmten Ast ein Sperrventil einzubauen, das in Wirkung tritt, wenn das .Steuerventil i7 des Leitschaufelkolbens über die Grenze des Nutzhubes hinaus nach unten verschoben wird. Dadurch wird jeder der beiden Kraftkolben daran gehindert, gegen den anderen Kraftkolben vorzueilen.For the correct operation of a regulator designed according to Fig. 4 there is the condition that the control valve of the guide vane piston and the associated Oil lines are so generously sized that # of the two power pistons never the vane piston can be the remaining piston. Such a rating is usually easily possible. Otherwise one would also be in the control of the moving blade piston have to install a lock which slows down its opening movement, if the vane piston begins to lag. It would be like that, for example The regulator shown in Fig. 4 also has the pressure oil supply line to the control valve i4 in two To dismantle branches and to install a shut-off valve in the branch that flows through when opening, which comes into effect when the control valve i7 of the guide vane piston via the Limit of the useful stroke is also shifted downwards. This will make each of the two Power piston prevented from advancing against the other power piston.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Double controller for Kaplan turbines, the one for the adjustment of the guide vanes and the rotor blades each has a special power piston and in which for the steady state of each position of the Guide vane piston a certain position of the rotor blade piston is assigned, characterized by a device (check valve 2-4 in Fig. 2 and q., control valve 3 in Fig.3) which can block the oil flow used to open one piston and that with both Piston is connected in such a way that the lock occurs when opening the other piston against the position assigned to the first-mentioned one piston is left behind, and that the lock is lifted again when the other Piston has reached the assigned position again.

2. Double regulator according to claim z, characterized in that the locking device provided by stops (2g, 36) corresponding forcibly operated control valve of one piston is used.