JPH04132461U - 電動式ガイドベーン操作機構のストツパ取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガイドベーンの全閉時の衝撃を緩和・分散す
る。 【構成】 電動アクチュエータ１０，２０は、サーボモ
ータ１２，２２、減速器１３，２３、ボールねじ部１
４，２４、操作ロッド１１，２１を有している。操作ロ
ッド２１が押し出され操作ロッド１１が引き込まれてガ
イドリング２がＣ方向に回動するとガイドベーンが閉じ
ていく。ガイドベーンが全閉になると、ボールねじ部２
４の先端に備えたストッパＳ１にナット部２４が衝突し
て、ストロークが停止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電動式ガイドベーン操作機構のストッパ取付構造に関し、ストッパに 加わる衝撃を緩和するよう工夫したものである。

【０００２】

【従来の技術】

水力発電に用いられる水車は、回転数を一定に保つ必要がある。このため、水 車を回転させる流水の流量をガイドベーンの開閉により調整して水車の回転数を 一定に保っている。

【０００３】 ここで図２を参照して、２台の電動アクチュエータを用いてガイドベーンの開 閉をする従来の電動式ガイドベーン操作機構を説明する。水車１には、ガイドベ ーン（図示省略）が内蔵されるとともに、ガイドベーンに連結されたガイドリン グ２が備えられている。ガイドリング２には２台の電動アクチュータ１０，２０ の操作ロッド１１，１２が連結されている。電動アクチュータ１０，２０は、調 速機制御装置３の制御指令に応じて電動機制御盤４，５から出力される信号に応 じて作動する。即ち、ガイドベーンを閉めるためガイドリング２をＣ方向に回動 させる際には、操作ロッド２１が伸びるとともに操作ロッド１１が縮むように電 動アクチュエータ１０，２０が作動し、ガイドベーンを開けるためガイドリング ２をＯ方向に回動させる際には、操作ロッド２１が縮むとともに操作ロッド１１ が伸びるように電動アクチュエータ１０，２０が作動する。 なお入口弁６は、電動装置７により開閉されるものであり、通常の発電時には 開放されている。

【０００４】 前記電動アクチュエータ１０，２０は、サーボモータ１２，２２と減速器１３ ，２３とボールねじ部１４，２４とで構成されており、サーボモータ１２，２２ の回転を減速器１３，２３で減速し、回転運動をボールねじ部１４，２４にて直 線運動に変換して、操作ロッド１１，２１を進退させている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

電動アクチュエータ１０，２０により水車１のガイドリング２をＣ方向に回動 してガイドベーンを全閉にするときには、電動アクチュエータ１０，２０または 水車１に、機械的なストッパが必要となる。ストッパは、ガイドベーンが全閉状 態になったときに、電動アクチュエータ１０，２０の動きを機械的に停止させる ものである。ストッパは通常時（ガイドベーンが開いているとき）には使用しな いが、全閉時にはストッパには大きな力が作用する。

【０００６】 このようにストッパに大きな力が作用するため、ストッパの取付位置は、衝突 時に生ずる大きな応力を考慮して設計する必要がある。 例えばボールねじ部１４，２４のうち減速器１３，２３に近い部分で衝突時の エネルギーを受けるようにストッパを備えると、ストッパから減速器１３，２３ までの距離が短く応力が局部的に大きくなり破損してしまう恐れがある。また衝 突時に操作ロッド１１，２１に圧縮力が加わるようにストッパを備えると、操作 ロッド１１，２１が座屈する恐れがある。

【０００７】 本考案は、上記従来技術に鑑み、ストッパへの衝撃を緩和することのできる電 動式ガイドベーン操作機構のストッパ取付構造を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決する本考案の構成は、 回動することによりガイドベーンを開閉させるガイドリングと、 モータと、モータの回転を減速する減速器と、減速された回転運動を直線運動 に変換する送りねじ部と、基端が送りねじ部に連結され先端がガイドリングに連 結された操作ロッドとにより構成された２台の電動アクチュエータとを備え、 一方の電動アクチュエータの操作ロッドが押し出されたときに他方の電動アク チュエータの操作ロッドが引き込まれるように動作してガイドリングを回動させ る電動式ガイドベーン操作機構において、 ガイドベーンを閉じる方向にガイドベーンを回動させる際に操作ロッドを押し 出す側の電動アクチュエータには、全閉時に送りねじ部のナット部が当接して操 作ロッドのストロークを止めるストッパが、送りねじ部の先端側に取り付けられ ていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】

ガイドベーンの全閉時には、一方の電動アクチュエータにおいてボールねじ部 のナット部がストッパに衝突する。ストッパはボールねじ部の先端に備えている ので、衝撃力は電動アクチュエータ全体に分散され、しかも操作ロッドには引張 力が作用する。

【００１０】

【実施例】

以下に本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。図１は本考案の実施例 を示す。同図に示すように、電動アクチュエータ１０，２０は、サーボモータ１ ２，２２と減速器１３，２３とボールねじ部１４，２４と操作ロッド１１，２１ を有している。ガイドリング２をＣ方向に回動させて水車１のガイドベーン（図 示省略）を閉じるときには、電動アクチュエータ２０側の操作ロッド２１が押し 出され、電動アクチュエータ１０側の操作ロッド１１が引き込まれるように、サ ーボモータ１２，２２が回転する。ガイドリング２をＯ方向に回動させてガイド ベーンを開くときは、サーボモータ１２，２２は、開放時と逆方向に回転する。 なお、６は入口弁，７は電動装置である。

【００１１】 電動アクチュエータ２０のボールねじ部２４の先端にはストッパＳ１が備えら れており、電動アクチュエータ１０のボールねじ部１４の基端にはバックアップ 用のストッパＳ２が備えられている。ガイドベーンが全閉になったときにはボー ルねじ部２４のナット部２４ａがストッパ２４に衝突し、操作ロッド２１のスト ローク（図１では上方に向うストローク）が停止するようになっている。このと き、ボールねじ部１４のナット部１４ａとストッパＳ２との間には隙間がある。 ストッパＳ２はバックアップ用であり、ストッパＳ１が破損しても、ストッパＳ ２によりストロークを確実に停止するために設けたものである。

【００１２】 前述したようにガイドベーンが全閉になったときにはナット部２４ａがストッ パＳ１に衝突する。この衝突時のエネルギーはボールねじ部２４の先端部で受け るため、電動アクチュエータ２０全体で衝突による応力を分散して受けることに なり、ひずみを小さくすることができる。また、ボールねじ部２４の先端から減 速器２３までの距離があるため、衝突時のエネルギーがボールねじ部２４の外筒 の弾性変形により緩和され、減速器２３に作用する衝撃力は小さく減速器２３が 損傷することはない。更に、操作ロッド２１には引張力が証するため、操作ロッ ド２１に座屈が生じることもない。もちろん、電動アクチュエータ１０側へ伝わ る衝撃力は、操作ロッド２１，１１やガイドリング２により大幅に減衰する。

【００１３】

【考案の効果】

以上実施例とともに具体的に説明したように本考案によれば、ガイドベーンが 全閉になったときにストッパに衝突して生ずる力を、緩和・分散することができ 安全性が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す構成図である。

【図２】従来構成を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 水車 ２ ガイドリング １０，２０ 電動アクチュエータ １１，２１ 操作ロッド １２，２２ サーボモータ １３，２３ 減速器 １４，２４ ボールねじ部 １４ａ，２４ａ ナット部 Ｓ１，Ｓ２ ストッパ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動することによりガイドベーンを開閉
   させるガイドリングと、モータと、モータの回転を減速
   する減速器と、減速された回転運動を直線運動に変換す
   る送りねじ部と、基端が送りねじ部に連結され先端がガ
   イドリングに連結された操作ロッドとにより構成された
   ２台の電動アクチュエータとを備え、一方の電動アクチ
   ュエータの操作ロッドが押し出されたときに他方の電動
   アクチュエータの操作ロッドが引き込まれるように動作
   してガイドリングを回動させる電動式ガイドベーン操作
   機構において、ガイドベーンを閉じる方向にガイドベー
   ンを回動させる際に操作ロッドを押し出す側の電動アク
   チュエータには、全閉時に送りねじ部のナット部が当接
   して操作ロッドのストロークを止めるストッパが、送り
   ねじ部の先端側に取り付けられていることを特徴とする
   電動式ガイドベーン操作機構のストッパ取付構造。