JPS60243373A - チユ−ブラ水車 - Google Patents

チユ−ブラ水車

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JPS60243373A
JPS60243373A JP59098388A JP9838884A JPS60243373A JP S60243373 A JPS60243373 A JP S60243373A JP 59098388 A JP59098388 A JP 59098388A JP 9838884 A JP9838884 A JP 9838884A JP S60243373 A JPS60243373 A JP S60243373A
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vane
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runner
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
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    • F03B3/14Rotors having adjustable blades
    • F03B3/145Mechanisms for adjusting the blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
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    • F05B2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/76Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism using auxiliary power sources
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、チューブラ水車、特にランナベーンを操作す
る装置が水車外に設置されているチューブラ水車に関す
るものである。
〔発明の背景〕
チューブラ水車は、運転状況に合せてランナベーン角度
を操作し、広範囲に渡り高効率運転の可能な特徴を持っ
た水車で、ランナベーンの操作源には一般的に圧油が用
いられている。
第1図はこのようにランナベーンの操作源に圧油を用い
た従来のチューブラ水車の一例の説明図である。この図
で、1はドラフトチューブ、2はステーベーン、3はス
テーリング、4は水車内ケース、5は水量を調整案内す
るガイドベーン、6゜6aは水車主軸、7は水車主軸案
内軸受、8はランナボス、9はランナベーン、lOはサ
ーボモータ、11はリンクを示している。
このチューブラ水車では、ステーリング3より導入され
た圧力水を、ガイドベーン5を通りランナベーン9に作
用させ、ドラフトチューブ1を通って下流に放出する間
に、ランナベーン9を回転させ、水車主軸6に直結した
発電機(図示せず)によシ発電するようになっている。
ランナベーン9の角度の操作を行なうには、ランナポス
8内に設置したサーボモータ見0に、ステーベーン2内
に設置されている圧油導入装置((図示せず)より、水
車主軸6aを通って圧油を送り込み、サーボモータ10
に連結されているリンク11によりランナボス10に回
転自在に取り付けられているランナベーン9を操作する
ようになっている。
従って、このような構造のチューブラ水車は、ランナボ
ス内の空間が大きく、出力が数万キロワット級の大容量
機には適しているが、出力が数千キロワット以下の小容
量機の場合には、ランナボス内の空間が小さくなるので
、サーボモータを内蔵させることができないため、特許
第584238号の公報に記述されているようなランナ
ベーンを操作する装置が水車外に設置されているチュー
ブラ水車が用いられている。
第2図及び第3図はランナベーンを操作する装置が水車
外に設置されているチューブラ水車の説明図で、これら
の図で第1図と同一の部分には同一の符号が付してあり
、12はランナベーン9の操作ロッド、13はクロスヘ
ッド、14はリンク、15はレバー、16はランナベー
ン回転軸、17は操作ロッド12に遊嵌されている回転
円板、18は水車内ケース4の一部との間に回転円板1
7の係合する螺旋状の係合溝19を形成する螺旋状の固
定片、20は一端が回転円板17に設けられたピン21
に回転自在に取シ付けられ、他端がビン22で管路外に
回転自在に取り付けられたレバー23の一端に回転自在
に取り付けられた操作杆、24はレバー23゛の他端に
操作力を及ぼすサーボモータを系している。
このチューブラ水車は、ステーリング3、ステ−ベーン
2、ガイドベーン5、ランナベーン9等の流水路の構成
は、第1図に示すような大容量機と同様であるが、サー
ボモータ24が水車外に設けられている。そして、サー
ボモータ24を動作させると、操作杆20を介して回転
円板17が回転すると、回転円板17は螺旋状の係合溝
19に係合しているので、第2図の仮想線で示すように
左右に往復動作させることができ、その結果操作ロッド
12も左右に往復動作し、これに伴ってクロスヘッド1
3、リンク14、レバー15を介してランナボス8に回
転自在に取シ付けられているランナベーン9の角度を任
意に調整することが可能になっている。
しかし、このチューブラ水車は、ランナベーン9の角度
操作及び保持には相当な力を要し、出力数千キロワット
の小容量機においても、回転円板17及び操作ロッド1
2には数十トンの操作力が加わるので、操作杆20の上
下運動を螺旋状の係合溝19によシ左右の往復運動に変
え、さらにランナベーン9、ランナボス8とともに回転
し回転円板17とともに左右往復運動する操作ロッド1
2の推力を受ける連結部を、有する構造となっているた
め、ランナベーン操作推力と回転を受ける軸受部が2ケ
所となり、操作杆20の上下運動を螺旋状の係合溝19
により左右の往復運動に変える複雑な機構による各々の
摺動部摩擦損失が大きく、螺旋状の係合溝部のこじり現
象による損傷ヲ生じる。構造が複雑なため組立、分解が
困難である。操作推力と回転を受ける軸受部が2ケ所あ
るとともに水車主軸案内軸受が別個に設けられているの
で給油個所が分散する等の問題点があった。
〔発明の目的〕
本発明は、これらの問題点を除去し、信頼性が高く、操
作性の浸れたランナベーン操作機構を有するチューブラ
水車を提供することを目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明は、ランチ等の可動部分を装備する水車内ケース
をステーベーンを介してステーリングに内蔵せしめ、前
記ステーベーン外に設置されたサーボモータ等の適宜の
操作装置により往復運動される連杆を前記ステーベーン
を貫通して設け、前記連杆とランナベーン回転軸との間
に前記連杆の往復運動を伝達して前記ランナベーン回転
軸を回転させる操作軸を介在せしめてなるチューブラ水
車において、前記操作軸がその前記連杆側の端部に推力
軸受板を有し、該推力軸受板が前記水車内ケースの上流
側に設けられている軸受支持部内を往復動じ前記連杆に
係止されている軸受保持部に設けられている回転推力軸
受に軸支されていることを第1の特徴とし、水車主軸が
前記水車内ケースの上流側に設けられている軸受支持部
の水車主軸案内軸受で軸支され、前記操作軸の前記ラン
ナ側の端部に推力軸受板を有し、該推力軸受板が前記水
車主軸内に設けられている軸受支持部内を往復動する軸
受保持部に設けられている回転推力軸受に軸支されてい
ることを第2の特徴とするものである。
すなわち、本発明は、例えば、ランナベーン回転軸にリ
ンク、レバーにより連結され、クロスヘッドを有する操
作ロンド端と、ステーリングの外部に設置したサーボモ
ータにステーベーン内部ヲ通して、自在に連結したレバ
ー及びリンクとの間に回転推力軸受を介在させ、サーボ
モータの往復動作をレバー、リンクにより回転推力軸受
に直接伝達し、操作ロッドを左右往復動作させるように
なっており、これによって、摩擦損失が少なく、信頼性
の高い、組立分解容易な、小容量のランナベーン操作機
構を有するチューブラ水車の提供を可能としたものでお
る。
〔発明の実施例〕
第4図は一実施例の説明図で、第1〜第3図と同一部分
には同一符号が付しである。この図で、25は水車内ケ
ース4の上流側に設けられている軸受支持部、26は軸
受支持部25に設けられている水車主軸案内軸受、27
は水車主軸6aを貫通して往復動のみ可能に設けられて
いる操作ロッドで、その一端にはクロスヘッド13、他
端には推力受板28が設けられている。29は推力受板
28を軸支する回転推力軸受、30は回転推力軸受29
が支持されている軸受保持部で、軸受保持部30は軸受
支持部25の内周に沿って軸受保持部30が往復動する
ようにスライド軸受31で保持されている。32はピン
33で水車内ケース4に軸支しであるレバーで、その一
端はサーボモータ24に自在に連結され、他端はリンク
34を介して軸受保持部30に自在に連結されている。
このチューブラ水車で、ドラフトチューブl。
ステーベーン2、ステーリング3、ガイドベーン5、水
車内ケース4、ランナベーン9、クロスヘッド13等は
第2図に示す従来の構造と同じであるが、このチューブ
ラ水車では操作ロッド27のランチ側にはクロスヘッド
13が、他端には推力受板28が設けられており、軸受
支持部25はステーリング3に同窓に挿着されたメタル
ケースよすなり、軸受保持部30ij軸受支持部25内
を左右往復操作可能に保持され、左右両方向への操作推
力に対応できるように推力受板28の両側に回転推力軸
受29を挿着したメタルケースよりなり、そのランチ側
は水車主軸案内軸受26に近接して設けて水車軸受との
一体化を計っている。
このチューブラ水車で、水車主軸6とともに回転するの
は、水車主軸6、ランナーベーン9、ランナボス8、レ
バー(図示せず)、リンク14、クロスヘッド13、操
作ロッド27、推力受板28で、特にクロスヘッド13
、操作ロッド27、推力受板28は水車主軸6とともに
回転しながら左右に往復動作するようになっている。軸
受保持部30は回転はしないが往復動作するようになっ
ている。
従って、このチューブラ水車は、軸受保持部30の位置
が決まると推力受板28の位置が決まり、クロスヘッド
13によってランナベーン90角度が設定てれ、この状
態において水卓出軸6aは水車主軸案内軸受26に軸支
されて回転する。
このようにランナベーン9が、所定の角度に設定されて
回転している水車のランナベーン9の角度を変更する場
合には、サーボモータ24を動作させると、レバー32
は例えば第4図の点線の位置に移動するのでレバー32
の他端を移動させ、軸受保持部30を軸受支持部25内
を移動させるため、推力受板28は回転状態のままラン
ナベーン9側に移動するため、クロスヘッド13、リン
ク14、レバー(図示せず)を介してランナベーン9の
角度を変更することができる。
このチューブラ水車では、ランナベーン操作推力と回転
を同時に受ける軸受部が1ケ所になっているので、摩擦
損失を半減することができ、その結果、サーボモータの
容量を縮減して信頼性を向上することができ、また軸受
部が1ケ所に集合しているので、給油方法の簡略化、組
立、分解が容易となシ、小容量のチューブラ水車に適し
た構造を提供することができる。
第5図は他の実施例の説明図で、第4図と同一部分には
同一符号が付しである。前述の実施例と異なるところは
、ランナベーン回転軸の操作軸に取り付けられる推力軸
受板の取り付は位置で、第4図との比較から明らかなよ
うに、推力軸受板がランナベーン回転軸の操作軸のクロ
スヘッド側の端部罠設けられている点である。なお、第
5図において第4図と同一部分には同一符号が付しであ
るが、第4図の実施例との区別を判然すする必要のある
場合には′ (ダッシュ)を付して示した。
すなわち、操作ロッド27′は上流側はリンク34に係
合し、下流のランナ側に推力受板28′が設けられてお
り、この推力受板28′は軸受保持部30′内に支持さ
れている回転推力軸受29′に軸支されている。軸受保
持部30′は水車主軸6a内に設けられている軸受支持
部35内を往復動可能になっておシ、かつこの軸受保持
部30′の外側がランナベーン9を操作するリンク14
を介してランナベーン回転軸16に係合してお9、軸受
保持部30′がクロスヘッドを兼ねるようになっている
この実施例は、前述の実施例では操作ロッドの両側にク
ロスヘッド及び回転推力軸受が設けられているのに対し
て、クロスヘッド及び回転推力軸受が何れもランナ側に
設けられておシ、荷に軸受保持部でクロスヘッドを兼才
コるようになっているので、これらの部材の数が減少し
構造がさらに簡単になる。そして部材の数が減少しても
機能の低下は見られず、前述の実施例と同様に作用し同
様の効果を得ることができる。
〔発明の効果〕
本発明は、信頼性が高く、操作性の優れたランナベーン
操作機構を有するチューブラ水車を提供可能とするもの
で、産業上の効果の大なるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のチューブラ水車の一例の説明図、第2図
は同じ〈従来のチューブラ水車の他の例の説明図、第3
図は第2図の要部の説明図、第4図は本発明のチューブ
ラ水車の一実施例の説明図、第5図は同じく他の実施例
の説明図である。 1・・・ドラフトチューブ、2・・・ステーベーン、3
・・・ステーリング、4・・・水車内ケース、5・・・
ガイドベーン、6,6a・・・水車主軸、8・・・ラン
ナボス、9・・・ランナベーン、13・・・クロスヘッ
ド、14・・・リンク、16・・・ランナベーン回転軸
、25・・・軸受支持部、26・・・水車主軸案内軸受
、27・・・操作ロッド、28・・・推力受板、29・
・・回転推力軸受、30・・・軸受保持部、31・・・
スライド軸受、32・・・レバ(tよρ)1名ノ 第 3 目 21

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ランナ等の可動部分を装備する水車内ケースをス
    テーベーンを介してステーリングに内蔵せしメ、前記ス
    テーベーン外に設置されたサーボモータ等の適宜の操作
    装置により往復運動される連杆を前記ステーベーンを貫
    通して設け、前記連杆とランナベーン回転軸との間に前
    記連杆の往復運動を伝達して前記ランナベーン回転軸を
    回転でせる操作軸を介在せしめてなるチューブラ水車に
    おいて、前記操作軸がその前記連杆側の端部に推力軸受
    板を有し、該推力軸受板が前記水車内ケースの上流側に
    設けられている軸受支持部内を往復動じ前記連杆に係止
    されている軸受保持部に設けられている回転推力軸受に
    軸支されていることを特徴とするチューブラ水車。 2、前記水車の主軸が前記軸受支持部の水車主軸案内軸
    受で軸支されている特許請求の範囲第1項記載のチュー
    ブラ水車。 3、 ランナ等の可動部分を装備する水車内ケースをス
    テーベーンを介してステーリングに内蔵せしめ、前記ス
    テーベーン外に設置されたサーボモータ等の適宜の操作
    装置により往復運動される連杆を前記ステーベーンを貫
    通して設け、前記連杆とランナベーン回転軸との間に前
    記連杆の往復運動を伝達して該ランナベーン回転軸を回
    転させる操作軸を介在せしめてなるチューブラ水車にお
    いて、水車主軸が前記水車内ケースの上流側に設けられ
    ている軸受支持部の水車主軸案内軸受で軸支され、前記
    操作軸の前記ランチ側の端部に推力軸受板を有し、該推
    力軸受板が前記水車主軸内に設けられている軸受支持部
    内を往復動する軸受保持部に設けられている回転推力軸
    受に軸支されていることを特徴とするチューブラ水車。 4、前記軸受保持部が前記ランナベーン回転軸を回転す
    るクロスヘッドと一体となっている特許請求の範囲第3
    項記載のチューブラ水車。
JP59098388A 1984-05-16 1984-05-16 チユ−ブラ水車 Granted JPS60243373A (ja)

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