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Fliehkraftregler für Kraftmaschinen, insbesondere Dampfturbinen Die
Erfindung bezieht sich auf Fliehkraftregler für Kraftmaschinen, insbesondere Dampfturbinen.
Bei derartigen Reglern ist es bekannt, eine von der zu regelnden Maschine angetriebene
Pumpe für eine Steuerflüssigkeit, z. B. Öl, vorzusehen. Hierbei wird durch ein von
den Fliehgewichten gesteuertes federbelastetes Drosselventil der Austritt der unter
Druck gesetzten Steuerflüssigkeit geregelt und durch die hierbei entstehenden Druckunterschiede
unter einem einseitig durch eine Feder belasteten Kraftkolben das Einlaßventil der
Kraftmaschine gesteuert. Derartige Regler besitzen für einen hohen Drehzahlbereich
eine zu großeUngleichförmigkeit, da die durch den Fliehkraftregler festgelegte Geschwindigkeit
sich proportional der Quadratwurzel der Federbelastung ändert. Die Geschwindigkeit
zwischen Nullast und Vollast für eine gegebene Bewegung des Drosselventils ändert
sich umgekehrt proportional zum Quadrat der Geschwindigkeitseinstellung.
Gemäß
der Erfindung wird nun bei derartigen Reglern eine Einrichtung vorgesehen, durch
die die Bewegungen des Kraftkolbens über Gestänge auf die Reglerfeder übertragen
werden und der Drehpunkt des Übertragungshebels veränderbar ist. Dadurch ist es
möglich, nicht allein die Reglerfederbelastung, -,vie j a an sich bekannt, sondern
auch deren Charakteristik derart zu ändern. daß zwischen höchster und niedrigster
Drehzahl immer die gleiche Ungleichförmigkeit erreicht wird. Würde z. B. bei einer
Drehzahl ;a = 3000 der Lngleichförmigt:eitsgrad 4.% betragen. so würde
beim Herabsinken der Drehzahl auf ;a = 15oo der Ungleichförmigkeitsgrad auf
16% steigen. Wenn dagegen gemäß der Erfindung vorgegangen wird, so wird auch beim
Herabsinken der Drehzahl auf sc=i5oo der Ungleichförmigkeitsgradvon :t% beibehalten.
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Die Zeichnung veranschaulicht einen senkrechten Längsschnitt durch
eineAusführungsform des neuen Fliehkraftreglers.
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Mit i i ist das Einlaßv entil für die Turbine io und mit 12 eine von
der Turbine angetriebene Welle bezeichnet. Die Stange des Turbineneinlaßv entils
i i ist an dem einen Arm eines Winkelhebels 13 angelenkt, dessen anderer Arm mit
der Kolbenstange eines Kraftkolbens 15, der in dem Zylinder i-. gleitet, gelenkig
verbunden ist. Der Kolben 15 steht unter der Einwirkung einer Druckfeder 16, die
ihn nach oben zu schieben trachtet. Am oberen Ende des Zylinders 1.1. mündet ein
Ölzuführungsrohr 17. Der Druck in dem Ölzuführungssy stem wird durch einen von der
Turbinenwelle angetriebenen Fliehkraftregler gesteuert. Der Regler besitzt eine
mit Bohrung ig versehene Hohlspindel 18 mit Schneckenrad 2o, das von einer Schnecke
-21, die auf der von der Turbine angetriebenen Welle 12 sitzt, angetrieben wird.
Die Hohlspindel 18 ist in einem Gehäuse 22 gelagert, das aus zwei miteinander verbundenen
Teilen, und zwar einer oberen und unteren Hälfte besteht. Der mittlere Teil der
Hohlspindel 18 wird im Gehäuse von einem Kugellager 24 gestützt. Das untere Ende
der Hohlspindel i 8 treibt eine Verdrängungs- oder Zahnradpumpe 25 an. Diese Pumpe
besitzt ein Gehäuse 26 mit einem am unteren Teil des Gehäuses befestigten Deckel
27 und von der Hohlspindel 18 angetriebene Zahnräder 28. Sie besitzt ferner einen
Einlaß 29, der mit einem Rohr 30 zur Zuführung von Öl oder einer anderen
geeigneten Flüssigkeit in Verbindung steht. Die Pumpe besitzt eine Austrittskammer
31. von der ein Teil des Öls durch einen Kanal 32 und ein Rohr 33 zur Schmierung
der Lager und anderer Teile, die Öl benötigen, geführt wird. Ein anderer Teil des
Öls wird von der Austrittskammer 31 durch einen Kanal 34 zu einer Diise 3 5 geführt,
um das Schneckenrad 20 und die Schnecke 21 mit Öl zu versorgen. Endlich wird noch
ein Teil des Öls aus der Austrittskammer 31 durch eine mit Verengung versehene Kammer
36 zu dem Rohr i; für den Kraftkolben 15 und zu einem Rohr 37. das mit dem unteren
Ende der Hohlspindel 18 verbunden ist, geleitet. Der Austritt des Öls aus dem oberen
Ende der Hohlspindel wird durch ein Ventil 38 in Abhängigkeit von den Änderungen
der Belastung der Arbeitsmaschine geregelt. Im vorliegenden Fall ist das Ventil
38 von einem Arm 39, dessen anderer abgewinkelter Teil .1o ein Schwunggewicht trägt,
gehalten. Der Winkelarm 39. .to ist im Zapfen .11 drehbar gelagert. Der Drehpunkt
.ti sitzt an einem mit Flansch versehenen Teil .12, der am oberen Teil der Hohlspindel
18 aufgeschraubt ist und durch eine Sicherung 43 in seiner Lage gehalten
wird. Im Raum zwischen dem mit Flansch versehenen Teil ._t2 und dem Arm
39 des Fliehkraftreglers ist eine Feder 44 gelagert. Das Schwunggewicht
ist gegen die Wirkung der Zentrifugalkraft durch eine Druckfeder .l> belastet, die
um einen Stift angeordnet ist. der in der Büchse .1g geführt wird. -Mit ihrem oberen
Ende stützt sich die Feder gegen die Büchse .I6, und mit ihrem unteren Ende legt
sie sich gegen eine Platte 48. Das untere Ende des Stiftes für die Feder .t5 trägt
einen Kegel .17. der in einer kegelförmigen Aussparung des Ventils 38 sich abstützt.
Dem Schwunggewicht gegenüber ist auf dem mit Flansch versehenen Teil .a.2 ein Gegengewicht
_3i starr befestigt, das am oberen Ende von einer Schelle 5o gehalten wird.
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Der obere Teil der Büchse .a9 dient zur Aufnahme eines Kugellagers
52 mit einer inneren nicht drehbaren Lauffläche, die auf der Stange 53 befestigt
ist, und einer äußeren drehbaren Lauffläche, die an der Büchse .19 sitzt. Die verschiebbare
Haltestange 53 für die Büchse 49 wird durch eine im Deckel 55 des Gehäuses 22 befindliche
Muffe 5.1 geführt. Das obere Ende der Stange 53 besitzt einen Zapfen 56. mit dem
es mit dem linken Ende des Steuerhebels 57 verbunden ist. Das rechte Ende des Steuerhebels
ist durch einen Lenker 58 mit dem Arm 5g, der an der Kolbenstange des Kraftkolbens
15 sitzt, gelenkig verbunden. Der linke Teil des Steuerhebels 57 dient als Stützpunkt
für die Rolle 6o. Diese Rolle 6o sitzt an dem einen Arm 61 eines Winkelhebels, dessen
anderer Arm sich gegen die Muffe 5 4 legt. Der Winkelhebel ist an eine
Stange 62 angelenkt, die durch eine Öffnung 63 des Deckels 55 hindurchgeht und durch
eine Stellschraube64 festgestellt werden kann. Das Außenende des Hebels 62 ist mittels
Drehzapfen
65 mit einer Stellstange 66 verbunden, die an einem
festen Drehpunkt 67 des Deckels 55 gehalten wird.
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Beim normalen Betriebszustand hebt das Schwunggewicht 4o das Ventil
38 um eine bestimmte Strecke von seinem Sitz auf dem oberen Ende der Spindel 18
ab. Das Ventil drosselt den Flüssigkeitsstrom und stellt so einen bestimmten Druck
innerhalb der Hohlspindel 18, der Rohrleitung 37 und 17 und oberhalb des Kraftkolbens
15 her. Nimmt jetzt die Geschwindigkeit der Turbine io zu, etwa infolge einer
Abnahme der Turbinenbelastung, dann verstellt sich das Schwunggewicht 40 unter der
Einwirkung der Zentrifugalkraft weiter nach außen entgegen dem Druck der Belastungsfeder
45, wodurch das Ventil 38 voll geöffnet und die Drosselung der Flüssigkeit aus der
Hohlspindel 18 vermindert wird. Dies veranlaßt einen Druckabfall in den Rohrleitungen
37 und 17 und dementsprechend einen verringerten Druck auf die obere Seite des Kraftkolbens
15, wodurch sich der Kolben 15 unter der Wirkung der Feder 16 nach oben verstellt
und das Turbineneinlaßventil i i in die Schließlage geschoben wird. Die Aufwärtsverstellung
des Kolbens 15 veranlaßt aber auch eine Aufwärtsbewegung des Lenkers 58 und eine
Drehung des Steuerhebels 57 um die Rolle 6o entgegen dem Uhrzeiger, so daß das linke
Ende des Hebels 57 nach unten gedrückt wird, wodurch die Stange 53 nach abwärts
verschoben und die Belastung der Reglerfeder 45 vergrößert und so das Ventil 38
auf seinen Sitz gedrückt wird. Durch verschiedene Einstellung der am Winkelhebel
61 angebrachten Rolle 6o auf dem Hebel 57 können verschiedene Drehpunkte für den
Hebel 57 festgelegt werden. Dadurch ist es möglich, das auf das Zusammendrücken
der Feder wirkende Kraftmoment des Hebels 57 zu ändern.
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Die Einstellanordnung ist in zwei Lagen dargestellt, und zwar in einer
voll ausgezeichneten Lage für niedrige Geschwindigkeit und einer strichpunktierten
Lage für hohe Geschwindigkeit.