DE848329C - Wasserturbine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Wasserturbinen, l>ei welchen das Wasser zunächst in einen äußeren umgebenden Raum und von da durch einen Verteilerring von schwenkbaren Schaufeln für die Lastregelung der Turbine geht und l>ei welchen ein unabhängiges System von I Iilfsklappen zwischen diesem umgebenden Kaum und dem Ring der schwenkbaren Schaufeln angeordnet ist, so daß der gesamte Turbinenvericiler und Läufer von dem Wasser zur Überprüfung, Instandsetzung oder aus anderen Gründen abgesperrt werden kann.

Derartige. Hilfsklappen wurden als verstellbare Schaufeln vorgeschlagen, die mit den üblichen feststehenden Schaufelstcgen abwechseln. Diese Verstellschaufeln liegen normalerweise bei gewöhnlichem Betrieb in der gleichen Richtung wie die feststehenden Schaufeln und dienen als Leitflächen; sie können jedoch in Stellungen bewegt werden, in welchen sie den äußeren Teil einer feststehenden Schaufel und den inneren Teil der nächsten überbrücken und so die Räume zwischen feststehenden Schaufeln absperren.

Die Erfindung bezieht sich auf die Abdichtung der verstellbaren Hilfsschaufelklappen sowohl gegen die benachbarten feststehenden Schaufeln als auch gegen die Einströmringe und auf das Getriebe für die Betätigung und Verriegelung dieser Schaufeln.

Gemäß der Erfindung werden die verstellbaren Hilfsschaufelklappen gegen die gegenüberliegenden

konkaven und konvexen Oberflächen der benach harten festen Schaufeln durch Leisten aus einem nachgiebigen Material abgedichtet, die an der Leitkante und an der Ablaufkante dieser Verstell schaufeln befestigt sind, so daß ein dichter Abschluß an beiden Stegschaufeln erzielt wird, ohne eine genaue Bearbeitung und einen hohen Dichtungsdruck zu erfordern, wobei die Schaufelklappen gegen die Einströmringe durch Metallauf-Metall-Dichtungen abgeschlossen werden.

Das zur Erzeugung des Dichtungsdruckes zwischen den Verstellschaufeln und den feststehenden Schaufeln benötigte Drehmoment wird durch eine Anzahl von Servomotoren geliefert, welche die Hälfte der Anzahl der Verstellschaufeln beträgt. Dabei ist jeder Servomotor für ein Paar von benachbarten Hilfsverstellschaufeln vorgesehen, wodurch eine zwangsläufige Schließung dieser Verstellschaufeln erreicht wird, eine Anordnung, die vorteilhaft ist sowohl gegenüber einer Anordnung, bei welcher ein Servomotor für jede Hilfsverstellschaufel vorgesehen ist, als auch gegenüber einer Anordnung, bei welcher ein Hilfsmotor für eine größere Anzahl oder für alle Hilfsverstellschaufeln einer Turbine vorgesehen ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispifiles an Hand der Zeichnung.

Fig. ι ist ein Grundriß eines Paares von einstellbaren Hilfsschaufelklappen und eines Servomotors für ihre Betätigung;

Fig. 2 ist ein zusammengesetzter Schnitt nach der Linie 1-1 durch den Servomotor und nach der Linie 2-2 durch die Hilfsschaufein. Der obere Ring 1 und der untere Ring 2 sind durch feststehende Stegschaufeln 3 verbunden. Zwischen benachbarten Stegschaufeln 3 ist eine verstellbare Hilfsschaufelklappe 4 in einer Nabe 5 des unteren Ringes 2 und in einer Hülse 6 einer Deckelplatte 7 drehbar gelagert, welche an dem oberen Einströmring 1 lösbar angebracht ist, so daß sie eine Öffnung abdeckt, durch welche die Verstellschaufel 4 eingesetzt werden kann.

Die Leitkante und die Ablaufkante jeder verstellbaren Hilfsschaufelklappe 4 ist mit Gummistreifen 8 versehen, welche in schwalbenschwanzförmige Rillen eingepaßt sind. Mit diesen elastischen Streifen 8 bilden die verstellbaren Hilfsschaufelplatten 4 eine Dichtung gegen die konvexen bzw'. konkaven Oberflächen zweier benachbarter Stegschaufeln 3, zum Unterschied von einer bekannten Anordnung, bei welcher eine Metall-auf-Metall-Abdichtung zwischen den verstellbaren Hilfsschaufelplatten und der Leitkante bzw. Ablaufkante der benachbarten feststehenden Schaufeln vorgesehen ist. Die Anordnung der Erfindung hat den Vorteil, daß sie einen dichten Abschluß an beiden Stegschaufeln ergibt, ohne eine genaue Bearbeitung und ohne einen hohen Dichtungsdruck zu erfordern. In der geschlossenen Stellung ruhen die einstellbaren Hilf sschauf elplatten mit ihren unteren Stirnflächen gegen Metalleisten 9, die an dem unteren Einströmring 2 angeordnet sind, und ein verschiebbarer Kolben 10 kann zur Anlage auf den oberen Stirnflächen der verstellbaren Hilfsschaufelklappen 4 mittels Gewindebolzen ι ι gebracht werden, die durch die Deckelplatte 7 gehen und an der Außenseite Muttern 12 tragen, die, wenn sie angezogen werden, den Kolben 10 nach unten drücken.

Die Oberflächen der Leisten 9, die Stirnflächen der Hilfsschaufelplatten 4 und der Kolben 10 sind mit geeigneten Metallen, wie rostfreier Stahl und Bronze, überzogen, um eine dichte Mctall-auf-Metall-Verbindung an diesen Oberflächen und Flächen zu erreichen, die leicht eben bearbeitet werden können.

Die Betätigungswellen 13 der verstellbaren Hilfsschaufelklappen gehen durch die Deckelplatten 7 und sind an Betätigungshebeln 14 festgekeilt, die durch Laschen 15 mit der Kolbenstange 16 eines Servomotors gelenkig verbunden sind, dessen Zylinder^ an der Außenseite des oberen Einströrnringes 1 angebracht ist.

Durch die Stutzen 18 bzw. 19 des Zylinders kann abwechselnd Druckflüssigkeit eingelassen bzw. zu dem Sumpf ausgelassen werden, um den Kolben 20 in die in vollen Linien gezeigte geschlossene Stellung bzw. in die offene Stellung zu bewegen (verstellbare Hilfsschaufelklappen mit strichpunktierten Linien nach Fig. 1).

Auf diese Weise betätigt ein einziger Servomotor zwei benachbarte verstellbare Hilfsschaufelklappen in sehr einfacher Weise.

Es ist erwünscht, die verstellbaren Hilfsschaufelklappen sowohl in der offenen Stellung, zur Vermeldung des Flattcrns, als auch in der geschlossenen Stellung, zur Sicherung der Abdichtung, zu verriegeln und den Verbrauch von Druckflüssigkeit für die Servomotoren in beiden Einstellungen zu ersparen.

Zu diesem Zweck kann auf die Kolbenstange 16 zwischen den Enden des Zylinders 17 und dem Betätigungshebel 14 an jeder Seite ein geschlitzter Ring 2 ι aufgesetzt werden. Die beiden Hälften des Ringes 21 werden durch Schrauben 22 zusammengehalten und der Ring legt sich an der einen Seite gegen einen Vorsprung 24 des Hebels 14 und an der anderen Seite mit zwei Schrauben 23 gegen das Ende des Zylinders 17.

Wie die ■ Zeichnung zeigt, werden die verstellbaren Hilfsschaufelklappen 4 in der geschlossenen Stellung verriegelt. Wenn jedoch der Ring 21 auf das andere Ende des Zylinders 1 7 umgesetzt würde, dann würde er die verstellbaren Hilfsschaufelklappen 4 in der offenen Stellung verriegeln.

Die hydraulischen Servomotoren der verstellbaren Hilfsschaufelklappen werden durch ein gemeinsames, nicht gezeigtes Regelventil aus einer gemeinsamen Druckwasserquelle betätigt. Jedes Paar von Einstellschaufeln ist jedoch so angeordnet, daß es einzeln in beiden Endstellungen verriegelt werden kann, wodurch ein Flattern der Schaufeln in der offenen Stellung vermieden und die Abdichtung in der geschlossenen Stellung erreicht wird, ohne einen hohen Grad von Genauigkeit wie zwischen einem Paar von Einstellschaufeln und

einem anderen zu erforde n, und wodurch der Verbrauch von Druckflüssigkeit in beiden Endstellungen äulicrst gering wird.

Das Festziehen und Lösen der Schrauben 12 jeder verstellbaren Hilfsschaufelklappe wird auch einzeln vorgenommen.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Wasserturbine, bei welcher das Wasser zunächst in einen äußeren umgebenden Raum und von da durch einen Verteilerring von schwenkbaren Schaufeln für die Lastregelung der. Turbine geht und bei welcher ein unabhängiges System von Hilfsklappen, die aus verstellbaren, mit den feststehenden Stegschaufeln abwechselnden Klappen bestehen, zwischen diesem umgebenden Raum und dem Verteilerring angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Anordnung, durch welche die verstellbaren Hilfsschaufelklappen gegen die gegenüberliegenden konkaven und konvexen Oberflächen der "benachbarten feststehenden Schaufeln durch Leisten aus einem elastischen Material abdichten, welche an der Leitkante und an der Ablaufkante dieser Verstellschaufeln angebracht sind, so daß ein dichter Abschluß an beiden Stegschaufeln erzielt wird, ohne eine genaue Bearbeitung und einen hohen Dichtungsdruck zu erfordern, während die Schaufelklappen gegen die Einströmringe durch Metall-auf-Mctall-Dichtungen abgeschlossen sind.

2. Wasserturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment zur Erzeugung des Dichtungsdruckes zwischen den Verstellschaufeln und den feststehenden Schaufeln durch eine Anzahl von Servomotoren geliefert wird, welche die Hälfte der Anzahl der Verstellschaufel)! beträgt, wobei jeder Servomotor für zwei benachbarte Hilfsverstellschaufeln vorgesehen ist, wodurch eine zwangsläufige Schließung dieser Verstellschaufeln erreicht wird.

3. Wasserturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein verschiebbarer Kolben vorgesehen ist, welcher an der oberen Stirnfläche der Verstellschaufel zur Anlage kommt und die letztere mit ihrer unteren Stirnfläche gegen eine an dem unteren Einströmring angebrachte Metalleiste andrückt.

4. Wasserturbine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Kolben an die zugehörige Verstellschaufel durch das Festziehen von Gewindebolzen angedrückt werden kann.

5. Wasserturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Servomotoren der Verstellschaufeln durch ein gemeinsames Steuerventil aus einer gemeinsamen Druckflüssigkeitsquelle betätigt werden.

6. Wasserturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar von Verstellschaufeln einzeln in beiden Endstellungen verriegelt werden kann, so daß ein Flattern der Schaufeln in der offenen Stellung vermieden und die Abdichtung in der geschlossenen Stellung erreicht und ferner der Verbrauch von Druckflüssigkeit in beiden Endstellungen möglichst klein gemacht wird.

7. Wasserturbine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelung und Verriegelung jedes Paares der Verstellschaufeln durch eine Klemme vorgenommen wird, die an der Kolbenstange des Servomotors angebracht wird und an dem Gehäuse des Servomotors und an dem Hebelgestänge des Servomotors anschlägt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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