PL227767B1 - Device for regulation of vanes inclination angle in fluid-flow machines - Google Patents
Device for regulation of vanes inclination angle in fluid-flow machines Download PDFInfo
- Publication number
- PL227767B1 PL227767B1 PL405143A PL40514313A PL227767B1 PL 227767 B1 PL227767 B1 PL 227767B1 PL 405143 A PL405143 A PL 405143A PL 40514313 A PL40514313 A PL 40514313A PL 227767 B1 PL227767 B1 PL 227767B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- shaft
- hydraulic cylinder
- blades
- machine
- rotor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/04—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with substantially axial flow throughout rotors, e.g. propeller turbines
- F03B3/06—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with substantially axial flow throughout rotors, e.g. propeller turbines with adjustable blades, e.g. Kaplan turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/06—Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
- F03B3/121—Blades, their form or construction
- F03B3/123—Blades, their form or construction specially designed as adjustable blades, e.g. for Kaplan-type turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
- F03B3/14—Rotors having adjustable blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/321—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
- F04D29/322—Blade mountings
- F04D29/323—Blade mountings adjustable
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
Wynalazek dotyczy urządzenia do regulacji nachylenia kąta łopat w maszynach przepływowych, w tym zwłaszcza w pompach śmigłowych i diagonalnych, turbinach wodnych, wentylatorach osiowych, siłownikach wiatrowych z poziomym wirnikiem. Dzięki zastosowaniu rozwiązania będącego przedmiotem wynalazku uzyskuje się regulację wydajności tych maszyn.The invention relates to a device for adjusting the pitch of the blades in turbocharging machines, including in particular propeller and diagonal pumps, water turbines, axial fans, horizontal rotor wind actuators. Thanks to the solution being the subject of the invention, the efficiency of these machines is regulated.
W szczególności, rozwiązanie będące przedmiotem wynalazku dotyczy regulacji sterowania maszynami lub silnikami do cieczy przez zmianę przepływu cieczy.In particular, the solution according to the invention relates to regulating the control of machines or motors for liquids by changing the liquid flow.
STAN TECHNIKISTATE OF THE ART
W stanie techniki znanych jest wiele urządzeń służących do zmiany ustawienia położenia kąta łopat pomp śmigłowych. Na przykład w chińskim zgłoszeniu patentowym nr CN 202746087 ujawnione jest urządzenie do zmiany ustawienia położenia kąta łopat pomp śmigłowych, które składa się z ręcznej korby połączonej z zabierakiem. Za pomocą tej korby dokonuje się zmiana położenia łopat.A number of devices for changing the angle setting of the blades of a propeller pump are known in the art. For example, Chinese patent application no. CN 202746087 discloses a device for changing the angle setting of the blades of propeller pumps which consists of a hand crank connected to a driver. This crank is used to change the position of the blades.
Znany jest również mechanizm regulacji kąta nachylenia łopatek pompy śmigłowej, opisany przez M. Stępniewskiego (Mieczysław Stępniewski, Pompy, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, 1985, s. 293, rys. 13). Mechanizm ten posiada krzyżulec regulacyjny umieszczony w piaście pompy połączony z drągiem regulacyjnym usytuowanym wewnątrz wydrążonego wału. Z drugiej strony krzyżulec regulacyjny połączony jest za pomocą cięgien z czopami łopat pompy. Drugi koniec drąga regulacyjnego jest połączony z suwakiem. Ruch obrotowy suwaka jest przenoszony na nieruchomą budowę poprzez łożyska. Drągowi regulacyjnemu nadaje się ruch posuwisto-zwrotny uzyskując, przy ruchu w jednym kierunku zwiększenie kąta nachylenia łopat, w drugim zaś jego zmniejszenie.There is also a known mechanism for adjusting the angle of inclination of the propeller pump blades, described by M. Stępniewski (Mieczysław Stępniewski, Pompy, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, 1985, p. 293, fig. 13). This mechanism has an adjusting cross member located in the pump hub connected to an adjusting rod placed inside the hollow shaft. On the other hand, the regulating cross member is connected by means of tie rods to the pins of the pump blades. The other end of the control rod is connected to the slider. The rotary movement of the slider is transferred to the stationary structure via the bearings. The control rod is given a reciprocating movement resulting in an increase in the blade inclination angle while moving in one direction, and its reduction in the other.
Niekorzystną cechą znanych rozwiązań jest na przykład niska trwałość wyżej opisanego mechanizmu, brak możliwości wprowadzenia automatyzacji regulacji wydajności pompy, czy konieczność wyłączenia pompy w celu przestawienia kąta łopat.The disadvantageous feature of the known solutions is, for example, the low durability of the above-described mechanism, the inability to introduce automation of the pump efficiency adjustment, or the need to turn off the pump in order to adjust the blade angle.
Innym rozwiązaniem znanym w stanie techniki jest polski patent nr PL 184 907.Another solution known in the state of the art is the Polish patent No. PL 184 907.
W rozwiązaniu tym zastosowano cylinder hydrauliczny umieszczony w wirniku pompy, wewnątrz którego umieszczone jest tłoczysko połączone na stałe z wałem pompy. Cylinder na zewnątrz wyposażony jest w cztery uchwyty łączące cięgna z czopami łopat. Ponadto, urządzenie zawiera złącze obrotowe umieszczone tuż nad sprzęgłem pompy zapewniające przepływ cieczy z ruchomych przewodów znajdujących się w wale pompy do nieruchomych przewodów na zewnętrz pompy. Przy czym ze złączem obrotowym połączona jest nieruchoma cewka w pobliżu której znajduje się na wale cewka ruchoma połączona przewodami elektrycznymi z czujnikiem przemieszczeń.This solution uses a hydraulic cylinder located in the pump rotor, inside which is a piston rod permanently connected to the pump shaft. The outside of the cylinder is equipped with four grips connecting the tie rods with the blades of the blades. In addition, the device includes a swivel positioned just above the pump coupling for fluid flow from movable lines in the pump shaft to fixed lines outside the pump. A stationary coil is connected to the rotating junction, in the vicinity of which there is a movable coil on the shaft connected by electric wires to a displacement sensor.
Niekorzystną cechą wyżej wymienionego rozwiązania była zabudowa cylindra i czujnika przemieszczeń wewnątrz wirnika pompy. Takie rozwiązanie ograniczało średnice cylindra i wymagało do przesterowania tłoka użycia oleju pod dużym ciśnieniem. Wzrost ciśnienia oleju obniżał trwałość złącza obrotowego i dochodziło do niekontrolowanych wycieków oleju. Ponadto, zabudowa czujnika w piaście wirnika powodowała, że podczas pracy urządzenia mogła się do niego dostać woda, co było przyczyną jego częstego uszkodzenia. Dodatkowo, aby dokonać naprawy uszkodzonych elementów, niezbędny był demontaż całej pompy, co wiązało się z bardzo dużymi kosztami napraw i postojami pompy.The disadvantageous feature of the above-mentioned solution was the installation of the cylinder and the displacement sensor inside the pump rotor. This solution limited the diameter of the cylinder and required the use of high pressure oil to swing the piston. The increase in oil pressure reduced the life of the rotating union and there was uncontrolled oil leakage. Moreover, the fact that the sensor was installed in the rotor hub meant that water could get into it during the operation of the device, which was the cause of its frequent damage. Additionally, in order to repair the damaged elements, it was necessary to disassemble the entire pump, which was associated with very high repair costs and pump downtime.
W świetle opisanego wyżej stanu techniki, celem niniejszego wynalazku było opracowanie urządzenia o bardzo prostej konstrukcji zapewniającej większą sprawność, niezawodność, a także łatwiejszego i tańszego w eksploatacji oraz w konserwacji i remontach.In view of the above-described prior art, the object of the present invention was to provide a device with a very simple structure ensuring greater efficiency, reliability, and also easier and cheaper to use, and to maintain and repair.
SZCZEGÓŁOWY OPIS WYNALAZKUDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do regulacji kąta nachylenia łopat w maszynach przepływowych, zwłaszcza w pompach śmigłowych i diagonalnych, turbinach wodnych, wentylatorach osiowych i w siłowniach wiatrowych z poziomym wirnikiem, zbudowane na bazie siłownika hydraulicznego, zawierające cylinder hydrauliczny umieszczony na wale głównym maszyny, wewnątrz którego umieszczony jest tłok i tłoczysko połączone na stale z czopami łopat wirnika, przy czym urządzenie posiada złącze obrotowe zabudowane na czole wału silnika napędzającego maszynę, zapewniające przepływ cieczy z ruchomych przewodów znajdujących się w wale maszyny do przewodów nieruchomych, a z przewodami połączony jest zawór zwrotny bliźniaczy oraz tłoczysko sprzęgnięte z tarczą, która wiruje z wałem i służy do odwzorowania położenia łopat wirnika za pomocą czujnika przemieszczeń, charakteryzujące się tym, że złącze obrotowe umieszczone jest na końcu wału silnika.The subject of the invention is a device for adjusting the pitch angle of blades in turbine machines, in particular in propeller and diagonal pumps, water turbines, axial fans and horizontal rotor wind turbines, built on the basis of a hydraulic actuator, containing a hydraulic cylinder placed on the main shaft of the machine, inside which there is a piston and piston rod permanently connected to the rotor blade journals, the device has a rotary joint installed on the front of the shaft of the engine driving the machine, ensuring the flow of liquid from the movable lines located in the machine shaft to the fixed lines, and the twin check valve and the piston rod are connected to the lines coupled to a disc which rotates with the shaft and serves to map the position of the rotor blades by means of a displacement sensor, characterized in that the rotating joint is located at the end of the motor shaft.
PL 227 767 B1PL 227 767 B1
Korzystnie, gdy w urządzeniu według wynalazku cylinder hydrauliczny stanowi element wału napędowego. Równie korzystnie, gdy cylinder hydrauliczny umieszczony jest na zewnątrz części przepływowej maszyny. Urządzenie według wynalazku w innym wykonaniu posiada zawór zwrotny bliźniaczy (5) umieszczony na wale.Preferably, in the device according to the invention, the hydraulic cylinder forms part of the drive shaft. It is also preferred that the hydraulic cylinder is located outside the flow portion of the machine. The device according to the invention, in another embodiment, has a twin check valve (5) arranged on the shaft.
Rozwiązanie według wynalazku cechuje wysoka sprawność i bezawaryjność urządzenia, prosta budowa oraz możliwość automatyzacji regulacji wydajnością maszyn.The solution according to the invention is characterized by high efficiency and failure-free operation of the device, simple structure and the possibility of automating the regulation of the efficiency of machines.
Przedmiot wynalazku został pokazany na rysunku, który ilustruje schemat ideowo-blokowy urządzenia według wynalazku.The subject of the invention has been shown in the drawing which illustrates a schematic block diagram of the device according to the invention.
PRZYKŁAD WYKONANIAEXAMPLE OF EXECUTION
Urządzenie do regulacji kąta nachylenia łopat według wynalazku składa się z siłownika hydraulicznego 1 zabudowanego na wale i w sprzęgle maszyny, tłoka 4, który jest sprzężony za pomocą tłoczyska 3 czopami łopat 2 wirnika 16. Z tłoczyskiem 3 jest sprzęgnięta tarcza 8. Na cylindrze 1 zamontowany jest zawór zwrotny bliźniaczy 5 połączony z jednej strony z cylindrem zaś z drugiej strony przewodami hydraulicznymi ruchomymi 6, które za pośrednictwem złącza obrotowego 10 i przewodów nieruchomych 11 połączone są z rozdzielaczem elektrohydraulicznym 12 i z zasilaczem hydraulicznym 13. Na korpusie maszyny jest zainstalowany czujnik przemieszczeń 7. Sygnał elektryczny z czujnika przemieszczeń 7 jest przekazywany kablem 14 do sterownika 15 maszyny.The device for adjusting the angle of inclination of the blades according to the invention consists of a hydraulic cylinder 1 installed on the shaft and in the coupling of the machine, a piston 4, which is coupled by a piston rod 3 to the blades 2 of the rotor 16. A disc 8 is coupled to the piston rod 3. a twin check valve 5 connected on one side to the cylinder and on the other side by means of movable hydraulic lines 6, which are connected by means of a rotary union 10 and fixed lines 11 to an electro-hydraulic distributor 12 and a hydraulic power unit 13. A displacement sensor is installed on the machine frame 7. Signal electrical from the displacement sensor 7 is transmitted via cable 14 to the machine controller 15.
Działanie urządzenia według wynalazku jest następujące: po podaniu sygnału sterującego sterownik 15 generuje impuls sterujący rozdzielaczem elektrohydraulicznym 12. Rozdzielacz elektrohydrauliczny 12 umożliwia przepływ cieczy roboczej pod ciśnieniem, ze stacji hydraulicznej 13, poprzez złącze obrotowe 10, przewodami 11, 6 i poprzez zawór 5 do cylindra 1.The operation of the device according to the invention is as follows: after the control signal is given, the controller 15 generates an impulse to control the electrohydraulic distributor 12. The electrohydraulic distributor 12 enables the flow of the working fluid under pressure, from the hydraulic station 13, through the rotary union 10, through conduits 11, 6 and through the valve 5 to the cylinder. 1.
W zależności od rodzaju sygnału sterującego tłok 4 w cylindrze 1, jest podnoszony do góry lub opuszczany w dół. Ruch tłoka 4 powoduje obrót łopat 2. Zawór bliźniaczy zapewnia utrzymywanie tłoka w stałym położeniu przy braku przepływu cieczy roboczej. Przesunięcie tłoczyska 3 za pośrednictwem tarczy 8 jest mierzone poprzez czujnik przemieszczeń 7 skąd sygnał elektryczny jest przesyłany do regulatora położenia 15.Depending on the type of control signal, the piston 4 in cylinder 1 is raised or lowered. Movement of the piston 4 causes the blades 2 to rotate. A twin valve maintains the piston in a fixed position in the absence of working fluid flow. The displacement of the piston rod 3 via the disk 8 is measured by a displacement sensor 7 from where an electrical signal is sent to the positioner 15.
Claims (4)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL405143A PL227767B1 (en) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | Device for regulation of vanes inclination angle in fluid-flow machines |
ATA661/2014A AT514849A2 (en) | 2013-08-27 | 2014-08-27 | Device for adjusting the angle of inclination of the blades in turbomachines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL405143A PL227767B1 (en) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | Device for regulation of vanes inclination angle in fluid-flow machines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL405143A1 PL405143A1 (en) | 2015-03-02 |
PL227767B1 true PL227767B1 (en) | 2018-01-31 |
Family
ID=52574519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL405143A PL227767B1 (en) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | Device for regulation of vanes inclination angle in fluid-flow machines |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT514849A2 (en) |
PL (1) | PL227767B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114370365A (en) * | 2021-11-29 | 2022-04-19 | 国网新源控股有限公司回龙分公司 | Pumped storage power generation device of hydropower station construction site |
-
2013
- 2013-08-27 PL PL405143A patent/PL227767B1/en unknown
-
2014
- 2014-08-27 AT ATA661/2014A patent/AT514849A2/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL405143A1 (en) | 2015-03-02 |
AT514849A2 (en) | 2015-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5270685B2 (en) | Electro-hydraulic actuator for controlling the pitch of wind turbine blades | |
EP3011171B1 (en) | Turbine with hydraulic variable pitch system | |
WO2012070142A1 (en) | Blade pitch control device, wind-powered electricity generating device, and blade pitch control method | |
CN103917775A (en) | Turbine for a hydroelectric power plant, and hydroelectric power plant | |
US20120045328A1 (en) | Power transmission system | |
JPWO2010001479A1 (en) | Wind power generator | |
PL227767B1 (en) | Device for regulation of vanes inclination angle in fluid-flow machines | |
KR20160129391A (en) | Servo hybrid actuator system for pitch or yaw bearing tester | |
KR20150053251A (en) | Adjusting device for turbine rotor blades | |
CN207393372U (en) | Axis stretches tubular-Francis turbine runner oil-free tune paddle operating mechanism | |
EP3101270B1 (en) | Device for reversing a blade of a runner unit | |
JP6577719B2 (en) | Movable blade operation device | |
US20080199318A1 (en) | Adjustment Device For Adjusting Propeller Blades of a Propeller Pump and a Propeller Pump Including Such a Device | |
CN107605832B (en) | Hydraulic cylinder control device, telescopic drain pipe and mobile drain vehicle | |
CN104373382A (en) | Axial flow compressor stationary blade adjusting system | |
US2283128A (en) | Turbine lubrication | |
KR200455530Y1 (en) | Testing apparatus for hydraulic device having axial fan | |
CN201363308Y (en) | Blade full regulator for vertical water pump | |
EP3193006B1 (en) | Device for reversing a blade of a runner unit | |
CN202140241U (en) | Hydraulic motor | |
RU167639U1 (en) | GUIDE DRIVE ACTUATOR | |
CN114608662B (en) | Comprehensive detection device and detection method for safe running environment of tunnel train | |
CN110370015B (en) | Installation tool for large-scale structure of offshore platform | |
CN216132611U (en) | Calibration device for motor variable starting point of power head of rotary drilling rig | |
US3138362A (en) | Kaplan turbines |