RU2777683C1

RU2777683C1 - Hydraulic power unit

Info

Publication number: RU2777683C1
Application number: RU2021127580A
Authority: RU
Inventors: Мартин ШАБАССЕР
Original assignee: Фойт Патент Гмбх
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2022-08-08

Abstract

FIELD: hydraulics.

SUBSTANCE: invention relates to a hydraulic power unit. Unit includes a hydraulic machine, an upper water tank, and a pressure pipe (4) connecting the upper tank with the hydraulic machine. The hydraulic machine includes at least one adjusting body and at least one servo engine (6) for actuating the adjusting body. The servo engine (6) includes a lead screw (7) connected with the adjusting body, a transmission mechanism (8) connected with the screw (7), and a drive machine (10) with a shaft. The shaft is connected with the mechanism (8) so that the machine (10) puts the screw (7) to motion via the mechanism (8). Unit also includes a water line (11) connecting the machine (10) with the pipeline (4) so that the machine (10) is driven by the water collected by the line (11) from the pipeline (4). The unit includes a valve (12) located on the line (11) and intended for adjusting the flow of water through said line.

EFFECT: ensured operation of the hydraulic power unit without hydraulic oil and operating capabilities important for safety in the event of loss of power.

11 cl, 4 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к гидросиловой установке с гидравлической машиной и серводвигателем, причем серводвигатель используется для регулирования гидравлической машины. В зависимости от конструкции гидравлической машины серводвигатель может использоваться при регулировании гидравлической машины для того, чтобы перемещать направляющие лопатки ((радиально-осевой) турбины Френсиса, пропеллерной турбины или (поворотно-лопастной) турбины Каплана), лопатки рабочего колеса (турбины Каплана) или иглы сопла или отклонители струи ((ковшовой) турбины Пелтона). Для гидравлических машин с двойным регулированием могут для этого использоваться по меньшей мере два серводвигателя.The present invention relates to a hydraulic power plant with a hydraulic machine and a servo motor, the servo motor being used to control the hydraulic machine. Depending on the design of the hydraulic machine, a servo motor may be used in the control of the hydraulic machine to move the guide vanes (Francis (radio-axial) turbine, propeller turbine or Kaplan (Pot) turbine), impeller vanes (Kaplan turbine) or needles. nozzles or deflectors (Pelton (bucket) turbines). For hydraulic machines with dual regulation, at least two servomotors can be used for this.

Как правило, для регулирования гидравлических машин гидросиловой установки используются масляно-гидравлические серводвигатели в виде гидравлических цилиндров. В случае повреждения возникает вследствие этого риск загрязнения водного потока гидравлическим маслом. Для решения этой проблемы были предложены в уровне техники приводимые в действие электрически серводвигатели для регулирования гидросиловой установки.As a rule, oil-hydraulic servomotors in the form of hydraulic cylinders are used to control the hydraulic machines of a hydraulic power plant. In the event of damage, this results in the risk of contaminating the water stream with hydraulic oil. To solve this problem, electrically driven servomotors have been proposed in the prior art for regulating a hydraulic power plant.

WO 2016/145 541 A1 раскрывает, например, гидросиловая установка с электрическими серводвигателями для перемещения направляющих лопаток. DE 464551 раскрывает гидросиловую установку с электрическим серводвигателем для перемещения лопаток рабочего колеса.WO 2016/145 541 A1 discloses, for example, a hydraulic power plant with electric servomotors for moving guide vanes. DE 464551 discloses a hydraulic power plant with an electric servomotor for moving the impeller blades.

Так как важные для безопасности функциональные возможности регулирования гидравлической машины гидросиловой установки, как, например, возможность аварийного подключения, должны быть обеспечены при любых обстоятельствах, возникает при приводимых в действие электрически серводвигателях проблема обеспечения функциональных возможностей при обесточивании. Как правило, для этого требуются накопители электрической энергии и сопутствующее оборудование для контроля и заряжания.Since the control functionality of the hydraulic machine of the hydraulic power plant, which is important for safety, such as emergency connection, must be ensured under all circumstances, the problem of maintaining the functionality during a blackout arises with electrically driven servomotors. As a rule, this requires electric energy storage devices and related equipment for monitoring and charging.

Изобретатели поставили перед собой задачу по созданию гидросиловой установки с гидравлической машиной и серводвигателем для регулирования, который эксплуатируется без гидравлического масла и обеспечивает важные для безопасности функциональные возможности даже при обесточивании.The inventors set themselves the task of creating a hydraulic power plant with a hydraulic machine and a control servomotor that operates without hydraulic oil and provides safety-relevant functionality even when the power is off.

Поставленная задача решается с помощью гидросиловой установки с признаками независимого пункта формулы изобретения, согласно которому гидросиловая установка включает в себя гидравлическую машину, верхний резервуар для воды и напорный трубопровод, который соединяет верхний резервуар для воды с гидравлической машиной, причем гидравлическая машина включает в себя по меньшей мере один регулировочный орган для регулирования гидравлической машины и по меньшей мере один серводвигатель для приведения в действие регулировочного органа, причем серводвигатель соединен с регулировочным органом, причем согласно изобретению серводвигатель включает в себя ходовой винт, который соединен с регулировочным органом, передаточный механизм, который соединен с ходовым винтом, и приводную машину с приводным валом, причем приводной вал соединен с передаточным механизмом таким образом, что приводная машина приводит в движение ходовой винт через передаточный механизм, и причем гидросиловая установка включает в себя водопроводную линию, которая соединяет приводную машину с напорным трубопроводом, так что приводная машина приводится в действие забранной при помощи водопроводной линии из напорного трубопровода водой, и причем гидросиловая установка включает в себя клапан, который расположен на водопроводной линии, для регулирования потока воды через водопроводную линию. The problem is solved using a hydraulic power plant with features of an independent claim, according to which the hydraulic power plant includes a hydraulic machine, an upper water tank and a pressure pipeline that connects the upper water tank to the hydraulic machine, and the hydraulic machine includes at least at least one adjusting element for adjusting the hydraulic machine and at least one servomotor for actuating the adjusting element, the servomotor being connected to the adjusting element, wherein according to the invention the servomotor includes a lead screw that is connected to the adjusting element, a transmission mechanism that is connected to lead screw, and a drive machine with a drive shaft, and the drive shaft is connected to the transmission mechanism in such a way that the drive machine drives the lead screw through the transmission mechanism, and moreover, the hydraulic power plant includes i.e. a water line that connects the drive machine to the pressure pipe, so that the drive machine is driven by water withdrawn from the pressure pipe by the water line, and the hydraulic power plant includes a valve, which is located on the water line, for regulating the flow of water through the water pipe line.

Предпочтительные варианты осуществления следуют из зависимых от него пунктов формулы изобретения.Preferred embodiments follow from its dependent claims.

Так, согласно одному варианту осуществления изобретения серводвигатель гидросиловой установки включает в себя механический тормоз, который расположен на приводном валу для ограничения его частоты вращения.Thus, according to one embodiment of the invention, the servomotor of the hydraulic power plant includes a mechanical brake, which is located on the drive shaft to limit its speed.

Далее гидросиловая установка включает в себя дополнительную водопроводную линию, которая соединяет приводную машину с напорным трубопроводом, и дополнительный клапан, который расположен на водопроводной линии для регулирования потока воды через водопроводную линию.Further, the hydraulic power plant includes an additional water line that connects the drive machine to the pressure pipeline, and an additional valve that is located on the water line to control the flow of water through the water line.

Согласно следующему варианту осуществления изобретения серводвигатель включает в себя электродвигатель с приводным валом, причем приводной вал электродвигателя соединен с передаточным механизмом таким образом, что электродвигатель приводит в движение ходовой винт через передаточный механизм.According to a further embodiment of the invention, the servomotor includes a motor with a drive shaft, wherein the drive shaft of the motor is connected to a transmission mechanism such that the electric motor drives the lead screw through the transmission mechanism.

Дополнительно может быть предусмотрено, что передаточный механизм выполнен в виде суммирующей передачи.Additionally, it can be provided that the transmission mechanism is in the form of a summation transmission.

Кроме этого, приводной вал электродвигателя соединен с приводным валом приводной машины таким образом, что они образуют единственный общий приводной вал.In addition, the drive shaft of the electric motor is connected to the drive shaft of the drive machine in such a way that they form a single common drive shaft.

Также может быть предусмотрено, что приводная машина выполнена с возможностью отсоединения от приводного тракта.It can also be provided that the drive machine is detachable from the drive path.

В следующем варианте осуществления изобретения серводвигатель гидросиловой установки включает в себя механический тормоз, который включает в себя муфту, и причем механический тормоз расположен таким образом, что он при помощи муфты соединен с приводным валом.In a further embodiment of the invention, the servomotor of the hydraulic power plant includes a mechanical brake that includes a clutch, and the mechanical brake is located such that it is connected to the drive shaft by means of the clutch.

В следующем варианте осуществления изобретения приводная машина включает в себя гидравлическую лопастную машину.In a further embodiment of the invention, the drive machine includes a hydraulic vane machine.

Согласно следующему варианту осуществления изобретения приводная машина выполнена в виде гидравлической вытеснительной машины.According to a further embodiment of the invention, the drive machine is in the form of a hydraulic displacement machine.

Также может быть предусмотрено, что приводная машина (10) включает в себя нерегулируемую турбину Френсиса.It can also be provided that the drive machine (10) includes an unregulated Francis turbine.

Соответствующее изобретению решение разъясняется далее на основе чертежа. На нем подробно показано следующее:The solution according to the invention is explained further on the basis of the drawing. It shows the following in detail:

фиг. 1 - соответствующая родовому понятию гидросиловая установка;fig. 1 - a hydraulic power plant corresponding to the generic concept;

фиг. 2 - серводвигатель для регулирования гидравлической машины соответствующей изобретению гидросиловой установки в первом варианте осуществления;fig. 2 shows a servomotor for adjusting the hydraulic machine of the hydraulic power plant according to the invention in the first embodiment;

фиг. 3 - серводвигатель для регулирования гидравлической машины соответствующей изобретению гидросиловой установки в другом варианте осуществления; иfig. 3 shows a servomotor for adjusting a hydraulic machine of a hydraulic power plant according to the invention in another embodiment; and

фиг. 4 - серводвигатель для регулирования гидравлической машины соответствующей изобретению гидросиловой установки в другом варианте осуществления.fig. 4 shows a servomotor for adjusting a hydraulic machine of a hydraulic power plant according to the invention in another embodiment.

Фиг. 1 показывает на очень схематичном изображении соответствующую родовому понятию гидросиловую установку согласно уровню техники. При этом гидросиловая установка обозначена ссылочной позицией 1. Гидросиловая установка 1 включает в себя гидравлическую машину, которая обозначена ссылочной позицией 2, верхний резервуар для воды, который обозначен ссылочной позицией 3, и напорный трубопровод, который обозначен ссылочной позицией 4 и который соединяет верхний резервуар 3 для воды с гидравлической машиной 2. Говоря о верхнем резервуаре 3 для воды, речь может также идти о природном водоеме, например об озере или речном потоке. В случае подпорной гидросиловой установки, то есть русловой гидросиловой установки, напорный трубопровод 4 является входом гидросиловой установки. Гидравлическая машина 2 включает в себя по меньшей мере один регулировочный орган для регулирования гидравлической машины. При этом схематически изображенный регулировочный орган обозначен ссылочной позицией 5. Кроме того, гидравлическая машина 2 включает в себя по меньшей мере один серводвигатель для приведения в действие регулировочного органа 5, который обозначен ссылочной позицией 6 и соединен с регулировочным органом 5. Посредством приведения в действие регулировочного органа 5 серводвигатель 6 регулирует гидравлическую машину 2.Fig. 1 shows in a very schematic representation a hydraulic power plant corresponding to the generic concept according to the prior art. Wherein, the hydraulic power plant is denoted by 1. The hydraulic power plant 1 includes a hydraulic machine, which is denoted by 2, an upper water tank, which is denoted by 3, and a pressure pipeline, which is denoted by 4, and which connects the upper reservoir 3 for water with a hydraulic machine 2. The top water tank 3 can also be a natural body of water, such as a lake or a stream. In the case of a pressurized hydraulic power plant, that is to say a run-of-river hydraulic power plant, the penstock 4 is the inlet of the hydraulic power plant. The hydraulic machine 2 includes at least one adjusting member for adjusting the hydraulic machine. Here, the schematically depicted adjusting member is indicated by 5. In addition, the hydraulic machine 2 includes at least one servomotor for actuating the adjusting member 5, which is indicated by 6 and is connected to the adjusting member 5. By actuating the adjusting member 5. body 5 servomotor 6 regulates the hydraulic machine 2.

В качестве регулировочного органа рассматриваются в случае известных конструктивных типов гидравлических машин, например, направляющие лопатки ((радиально-осевой) турбины Френсиса, пропеллерной турбины или (поворотно-лопастной) турбины Каплана), лопатки рабочего колеса (турбины Каплана) или иглы сопла или отклонители струи ((ковшовой) турбины Пелтона). При этом все направляющие лопатки могут приводиться в движение совместно при помощи регулирующего кольца или же отдельные направляющие лопатки могут приводиться в движение отдельно, в каждом случае по меньшей мере одним серводвигателем.As an adjusting element are considered in the case of known constructive types of hydraulic machines, for example, guide vanes (Francis (radio-axial) turbine, propeller turbine or (Kaplan) turbine), impeller vanes (Kaplan turbines) or nozzle needles or deflectors jets (Pelton (bucket) turbines). In this case, all guide vanes can be driven together by means of a control ring, or the individual guide vanes can be driven separately, in each case by at least one servomotor.

Фиг. 2 показывает серводвигатель для регулирования гидравлической машины соответствующей изобретению гидросиловой установки в первом варианте осуществления. Серводвигатель обозначен ссылочной позицией 6. Серводвигатель 6 включает в себя ходовой винт, который обозначен ссылочной позицией 7. Для приведения в движение регулировочного органа ходовой винт 7 соединен с регулировочным органом. Фиг. 2 не показывает ни регулировочный орган, ни соединение ходового винта 7 с ним. Однако на фиг. 2 обозначены двумя малыми окружностями точки приложения серводвигателя 6. Одной из точек приложения серводвигатель опирается, например, на корпус или фундамент, а другой точкой приложения серводвигатель 6 воздействует на регулировочный орган. Серводвигатель 6 включает в себя далее передаточный механизм, который соединен с ходовым винтом 7 и обозначен ссылочной позицией 8. Серводвигатель 6 включает в себя далее приводную машину с приводным валом, которая обозначена ссылочной позицией 10. При этом приводной вал приводной машины 10 соединен с передаточным механизмом 8 таким образом, что приводная машина 10 может приводить в движение ходовой винт 7 через передаточный механизм 8.Fig. 2 shows a servomotor for adjusting a hydraulic machine of a hydraulic power plant according to the invention in the first embodiment. The servomotor is indicated by reference numeral 6. The servomotor 6 includes a lead screw, which is indicated by numeral 7. To drive the adjusting member, the lead screw 7 is connected to the adjusting member. Fig. 2 shows neither the adjusting element nor the connection of the lead screw 7 to it. However, in FIG. 2, the application points of the servomotor 6 are indicated by two small circles. One of the application points of the servomotor rests, for example, on a housing or foundation, and the other application point of the servomotor 6 acts on the adjusting body. The servomotor 6 further includes a transmission mechanism, which is connected to the lead screw 7 and is indicated by the reference numeral 8. The servomotor 6 further includes a drive machine with a drive shaft, which is indicated by the reference numeral 10. In this case, the drive shaft of the drive machine 10 is connected to the transmission mechanism 8 in such a way that the drive machine 10 can drive the lead screw 7 through the transmission mechanism 8.

Приводная машина 10 соединена водопроводной линией с напорным трубопроводом 4. При этом водопроводная линия обозначена ссылочной позицией 11. При этом приводная машина 10 и водопроводная линия 11 выполнены таким образом, что приводная машина 10 может приводиться в действие забранной при помощи водопроводной линии 11 из напорного трубопровода водой. При этом приводная машина 10 может быть выполнена, например, в виде гидравлической лопастной машины, например, в виде малой нерегулируемой (радиально-осевой) турбины Френсиса или же в виде гидравлической вытеснительной машины. Малые нерегулируемые турбины Френсиса являются достаточно надежными, так что даже при легком загрязнении приводящей в движение воды важные для безопасности функциональные возможности серводвигателя 6 могут обеспечиваться. Для регулирования потока воды от напорного трубопровода 4 к приводной машине 10 расположен на водопроводной линии 11 клапан, который обозначен ссылочной позицией 12. В простейшем случае клапан 12 выполнен в виде управляемого запорного клапана.The drive machine 10 is connected by a water line to a pressure pipe 4. In this case, the water line is indicated by the reference position 11. In this case, the drive machine 10 and the water line 11 are designed in such a way that the drive machine 10 can be driven by the water line 11 taken from the pressure pipe. water. In this case, the drive machine 10 can be made, for example, in the form of a hydraulic vane machine, for example, in the form of a small unregulated (radial-axial) Francis turbine, or in the form of a hydraulic displacement machine. Francis small unregulated turbines are robust enough that even with a slight contamination of the driving water, the safety-relevant functionality of the servomotor 6 can be maintained. To control the flow of water from the pressure pipe 4 to the drive machine 10, a valve is located on the water line 11, which is indicated by the reference position 12. In the simplest case, the valve 12 is made in the form of a controlled shut-off valve.

Опционально на приводном валу приводной машины 10 может быть расположен механический тормоз. На фиг. 2 он обозначен ссылочной позицией 9. Механический тормоз 9 служит для ограничения частоты вращения и выполнен предпочтительно в виде центробежного тормоза.Optionally, a mechanical brake can be located on the drive shaft of the drive machine 10. In FIG. 2 it is denoted by reference numeral 9. The mechanical brake 9 serves to limit the rotational speed and is preferably in the form of a centrifugal brake.

Ходовой винт 7 может быть выполнен, например, в виде шарико-винтовой пары или планетарного ходового винта.Lead screw 7 can be made, for example, in the form of a ball screw or a planetary lead screw.

Для покрытия всех функциональных возможностей при регулировании гидросиловой установки регулировочный орган или регулировочные органы гидравлической машины должны иметь возможность приводиться в движение в обоих направлениях. В случае турбины Френсиса для этого, например, направляющие лопатки должны иметь возможность закрываться и открываться. Для покрытия же важных для безопасности функциональных возможностей, как правило, достаточно, если обеспечивается только направление закрытия. Следовательно, гидросиловая установка может в принципе включать в себя несколько серводвигателей для приведения в движение регулировочных органов, причем функции распределяются по различным серводвигателям благодаря тому, что, например, одна часть серводвигателей отвечает только за закрытие, а другая часть только за открытие. Другое возможное разделение состоит в том, что один или несколько серводвигателей предусмотрены только для важных для безопасности функциональных возможностей и потому только для закрытия, в то время как другие серводвигатели выполнены для нормального режима эксплуатации и потому могут как открывать, так и закрывать.In order to cover all the functionalities in the regulation of the hydraulic power plant, the adjusting element or the adjusting elements of the hydraulic machine must be able to be driven in both directions. In the case of a Francis turbine for this, for example, the guide vanes must be able to close and open. To cover the safety-relevant functionality, it is usually sufficient if only the closing direction is provided. Therefore, a hydraulic power plant can in principle include several servomotors for driving the adjusting elements, the functions being distributed to different servomotors due to the fact that, for example, one part of the servomotors is only responsible for closing and another part only for opening. Another possible division is that one or more servomotors are provided only for safety-relevant functionality and therefore only for closing, while other servomotors are designed for normal operation and therefore can both open and close.

Если серводвигатель согласно фиг. 2 предусмотрен только для закрытия, то является достаточным, если приводная машина 10 может обеспечивать только одно направление вращения своего приводного вала. Если же серводвигатель предусмотрен для закрытия и открытия, то приводная машина 10 должна иметь возможность перемещать свой приводной вал в обоих направлениях вращения. В последнем случае приводная машина 10 может включать в себя для этого клапанный блок, который выполнен таким образом, что он может регулировать поток воды внутри в соответствии с необходимым направлением вращения. Это можно легко реализовывать, например, в случае гидравлической вытеснительной машины. А турбина Френсиса подходит, как правило, только для одного направления вращения.If the servomotor according to FIG. 2 is provided only for closing, it is sufficient if the drive machine 10 can only provide one direction of rotation of its drive shaft. If a servomotor is provided for closing and opening, then the drive machine 10 must be able to move its drive shaft in both directions of rotation. In the latter case, the drive machine 10 may include for this purpose a valve block, which is designed in such a way that it can regulate the flow of water inside in accordance with the desired direction of rotation. This can be easily realized, for example, in the case of a hydraulic extrusion machine. A Francis turbine is suitable, as a rule, only for one direction of rotation.

Фиг. 3 показывает серводвигатель для регулирования гидравлической машины соответствующей изобретению гидросиловой установки в другом варианте осуществления. Дополнительно к показанным на фиг. 2 элементам серводвигатель 6 включает в себя на фиг. 3 дополнительную водопроводную линию, которая соединяет приводную машину 10 с напорным трубопроводом 4, и которая обозначена ссылочной позицией 21. Для регулирования потока воды на водопроводной линии 21 на ней расположен клапан, который обозначен ссылочной позицией 22. Таким образом, водопроводная линия 11 может использоваться для того, чтобы приводить в движение приводную машину 10 в одном направлении вращения, а водопроводная линия 21 может использоваться для того, чтобы приводить в движение приводную машину 10 в другом направлении вращения. Если приводная машина 10 выполнена в виде гидравлической вытеснительной машины, то внутренний клапанный блок может быть выполнен таким образом более простым. Однако приводная машина 10 может включать в себя также две гидравлические машины в тандемном расположении с обратным направлением вращения, так что в варианте осуществления согласно фиг. 3 также турбины Френсиса могут целесообразно использоваться для обеспечения обоих направлений регулировки (открытия и закрытия).Fig. 3 shows a servomotor for adjusting a hydraulic machine of a hydraulic power plant according to the invention in another embodiment. In addition to those shown in FIG. 2 elements, the servomotor 6 includes in FIG. 3 an additional water line which connects the drive machine 10 to the pressure line 4 and which is indicated by 21. To regulate the flow of water in the water line 21, a valve is located on it, which is indicated by the reference position 22. Thus, the water line 11 can be used to to drive the drive machine 10 in one direction of rotation, and the water line 21 can be used to drive the drive machine 10 in the other direction of rotation. If the drive machine 10 is designed as a hydraulic displacement machine, the internal valve block can thus be made simpler. However, the drive machine 10 may also include two hydraulic machines in reverse rotation in tandem, so that in the embodiment of FIG. 3 also Francis turbines can be usefully used to provide both directions of regulation (opening and closing).

Фиг. 4 показывает серводвигатель для регулирования гидравлической машины соответствующей изобретению гидросиловой установки в другом варианте осуществления. Дополнительно к показанным на фиг. 2 элементам серводвигатель 6 включает в себя на фиг. 4 электродвигатель с приводным валом, обозначенный ссылочной позицией 13. При этом приводной вал электродвигателя 13 соединен с передаточным механизмом 8 таким образом, что электродвигатель 13 может приводить в движение ходовой винт 7 через передаточный механизм 8. Это означает, что ходовой винт 7 может приводиться в движение как приводной машиной 10, так и электродвигателем 13. Для этого передаточный механизм 8 может быть выполнен, например, в виде суммирующей передачи. Равным образом хорошо оба приводных вала приводной машины 10 и электродвигателя 13 могут образовывать один общий приводной вал благодаря тому, что оба вала соединены друг с другом в осевом направлении. Вариант осуществления согласно фиг. 4 может предпочтительно использоваться благодаря тому, что электродвигатель 13 приводит в движение ходовой винт 7 в нормальном режиме эксплуатации в обоих направлениях, в то время как приводная машина 10 используется только для функции закрытия в аварийной ситуации.Fig. 4 shows a servomotor for adjusting a hydraulic machine of a hydraulic power plant according to the invention in another embodiment. In addition to those shown in FIG. 2 elements, the servomotor 6 includes in FIG. 4 is an electric motor with a drive shaft, indicated by the reference numeral 13. In this case, the drive shaft of the electric motor 13 is connected to the transmission mechanism 8 in such a way that the electric motor 13 can drive the lead screw 7 through the transmission mechanism 8. This means that the lead screw 7 can be driven in the movement of both the drive machine 10 and the electric motor 13. For this, the transmission mechanism 8 can be made, for example, in the form of a summing gear. Equally well, both drive shafts of the drive machine 10 and the electric motor 13 can form one common drive shaft due to the fact that both shafts are connected to each other in the axial direction. The embodiment according to FIG. 4 can be advantageously used due to the fact that the electric motor 13 drives the lead screw 7 in normal operation in both directions, while the drive machine 10 is only used for the emergency closing function.

Может быть необходимым, чтобы в нормальном режиме эксплуатации предусматривалось другое максимальное время закрытия, чем в аварийном режиме. Для этого серводвигатель 6 может опционально включать в себя по меньшей мере один дополнительный механический тормоз, который включает в себя муфту, при помощи которой дополнительный механический тормоз может при необходимости соединяться с приводным трактом. На фиг. 4 такой дополнительный механический тормоз изображен и обозначен ссылочной позицией 14. Тормоз 14 расположен при этом на приводном валу приводной машины 10. Он мог бы быть также расположен на приводном валу электродвигателя 13. То же самое относится, между прочим, также к механическому тормозу 9. Механический тормоз 9 действует таким образом постоянно, ограничивая частоту вращения, в то время как дополнительный механический тормоз 14 дополнительно понижает максимальную частоту вращения только при необходимости, например, на заключительной фазе процесса аварийного подключения. Также дополнительный тормоз 14 выполнен предпочтительно в виде центробежного тормоза. Дополнительно подключаемый тормоз 14 может также комбинироваться с другими вариантами осуществления согласно фиг. 2 и 3. Могут также использоваться несколько подключаемых дополнительных тормозов 14, для того чтобы была возможность устанавливать еще большее количество различных максимальных частот вращения. В принципе могут также все тормозы серводвигателя 6 быть выполнены с возможностью подключения. Для обеспечения эксплуатационной безопасности муфты должны работать надежно, то есть безопасное положение (как правило, соединенное муфтой) должно быть обеспечено усилием пружины.It may be necessary that a different maximum closing time be provided for in normal operation than in emergency operation. To this end, the servo motor 6 can optionally include at least one additional mechanical brake, which includes a clutch, with which the additional mechanical brake can be connected to the drive path if necessary. In FIG. 4, such an additional mechanical brake is shown and identified by reference 14. In this case, the brake 14 is located on the drive shaft of the drive machine 10. It could also be located on the drive shaft of the electric motor 13. The same applies, by the way, also to the mechanical brake 9. The mechanical brake 9 thus operates permanently, limiting the speed, while the additional mechanical brake 14 further reduces the maximum speed only if necessary, for example in the final phase of the emergency connection process. Also, the additional brake 14 is preferably in the form of a centrifugal brake. The optionally connected brake 14 can also be combined with other embodiments according to FIG. 2 and 3. Several plug-in auxiliary brakes 14 can also be used in order to be able to set even more different maximum speeds. In principle, it is also possible for all brakes of the servo motor 6 to be connected. To ensure operational safety, the couplings must operate reliably, i.e. the safe position (usually connected by the coupling) must be ensured by the spring force.

В вариантах осуществления, которые включают в себя электродвигатель 13, может быть преимуществом, если приводная машина 10 может отсоединяться от приводного тракта. Так как серводвигатель 6 в нормальном режиме эксплуатации приводится в движение электродвигателем 13, то в этом режиме работы приводная машина 10 может отсоединяться от приводного тракта, чтобы электродвигатель 13 не должен был бы продолжать перемещать ее одновременно.In embodiments that include an electric motor 13, it may be an advantage if the drive machine 10 can be detached from the drive path. Since the servomotor 6 is driven by the electric motor 13 in normal operation, in this operating mode the drive machine 10 can be disconnected from the drive path so that the electric motor 13 does not have to continue to move it at the same time.

В вариантах осуществления, которые включают в себя электродвигатель 13, эксплуатационная надежность может, само собой разумеется, дополнительно повышаться вследствие того, что предусматривается накопитель энергии, так что эксплуатация даже при обесточивании не должна прерываться. Кроме того, все необходимые для электрического режима работы технические средства могут быть выполнены с избыточностью (например, частотные преобразователи, батареи или сам электродвигатель).In embodiments that include an electric motor 13, the operational reliability can, of course, be further improved by providing an energy store, so that operation even in the event of a blackout does not have to be interrupted. In addition, all technical means necessary for the electrical mode of operation can be made with redundancy (for example, frequency converters, batteries or the electric motor itself).

Claims

1. Hydraulic power plant (1), including a hydraulic machine (2), an upper water tank (3) and a pressure pipeline (4), which connects the upper water tank (3) with a hydraulic machine (2), moreover, the hydraulic machine (2) includes at least one adjusting element (5) for adjusting the hydraulic machine (2) and at least one servomotor (6) for actuating the adjusting element (5), wherein the servomotor (6) is connected to the adjusting element (5),

characterized in that

the servomotor (6) includes a lead screw (7), which is connected to the adjusting body (5), a transmission mechanism (8), which is connected to the lead screw (7), and a drive machine (10) with a drive shaft, and the drive shaft connected to the transmission mechanism (8) in such a way that the drive machine (10) drives the lead screw (7) through the transmission mechanism (8), and the hydraulic power plant (1) includes a water line (11) that connects the drive machine (10) with a pressure pipe (4), so that the drive machine (10) is driven by water taken from the pressure pipe (4) by means of a water line (11), and moreover, the hydraulic power plant (1) includes a valve (12 ) which is located on the water line (11) to control the flow of water through the water line (11).

2. Hydraulic power plant (1) according to claim 1, characterized in that the servomotor (6) includes a mechanical brake (9), which is located on the drive shaft to limit its speed.

3. Hydraulic power plant (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the hydraulic power plant (1) includes an additional water line (21) that connects the drive machine (10) to the pressure pipe (4), and an additional valve (22), which is located on the water line (21) to control the flow of water through the water line (21).

4. Hydraulic power plant (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the servomotor (6) includes an electric motor (13) with a drive shaft, and the drive shaft of the electric motor (13) is connected to the transmission mechanism (8) in such a way that that the electric motor (13) drives the lead screw (7) through the transmission mechanism (8).

5. Hydraulic power plant (1) according to claim 4, characterized in that the transmission mechanism (8) is made in the form of a summing gear.

6. Hydraulic power plant (1) according to claim 4, characterized in that the drive shaft of the electric motor (13) is connected to the drive shaft of the drive machine (10) in such a way that they form a single common drive shaft.

7. Hydraulic power plant (1) according to claim 4, characterized in that the drive machine (10) is detachable from the drive path.

8. Hydraulic power plant (1) according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that the servomotor (6) includes a mechanical brake (14), which includes a clutch, and moreover, the mechanical brake (14) is located in such a way that it is connected to the drive shaft by means of a clutch.

9. Hydraulic power plant (1) according to any one of paragraphs. 1-8, characterized in that the drive machine (10) includes a hydraulic vane machine.

10. Hydraulic power plant (1) according to any one of paragraphs. 1-8, characterized in that the drive machine (10) is made in the form of a hydraulic displacement machine.

11. Hydraulic power plant (1) according to claim 9, characterized in that the drive machine (10) includes an unregulated Francis turbine.