SE526128C2 - Ledkrans för en vattenturbin - Google Patents

Description

00 o: O II nu 526 128 P1777 vev eller vridningsarm har anordnat undre och övre friktionsbrickor. Om en ledskovel stöter på ett hinder så att motståndet mot vridningsrörelse överstiger ett förutbestämt värde kommer vridningsarmen att röra sig i förhållande till fiiktionsbrickorria och ledskoveln.

En annan lösning föreslås i GB 989828. I den skriften visas hur en ledskovel är anordnad på en håvarm. En säkerhetslänk är vridbart fäst på en svängningstapp på hävarmen. Säkerhetslänken innefattar två länkhalvor. De båda länkhalvorna är ledbart förenade med en bult. Länkhalvomas ändar är försedda med kopplingsbultar och mellan kopplingsbultama firms ett sammantryckbart fjädrande element. Det fiädrande elementet innefattar tallriksfiädrar uppträdda på en stång. Demra anordning anges fungera på följande sätt. När en ledskovel under ledkransens stängningsrörelse hindras i sin rörelse kommer tallriksfjädrama att tryckas ihop när tryckkraften överstiger tillåtet värde. Länkhalvorna kommer då att svängas mot varandra.

Det är ett ändamål med den nu föreliggande uppfinningen att tillhandahålla en ledkrans för vattenturbiner som klarar att ta hand om det läge då ett främmande föremål hindrar stängning av ledkransen. Det är vidare ett ändamål med uppfmningen att tillhandahålla en ledkrans som utan att man stoppar turbinen kan fås att av sig själv återgå till sitt ursprtmgliga tillstånd efier att en ledskovel har hindrats under stängning. Det är även ett ändamål med uppfinningen att minska och helst eliminera risken för lavinstängning.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen avser en ledkrans för en vattenturbin. Den uppfinningsenliga ledkransen innefatta en reglerring och åtminstone en ledskovel med en vev (vridningsarrn) som är fast förbunden med ledskoveln. Mellan veven och reglerringen finns en tvådelad länk som i sin ena ände är lagrad på ledskovelns vev och som i sin andra ände är ledat lagrad på reglerringen. På den delade länken sitter en knäled som förbinder en första del av länken med en andra del av länken. Knäleden är försedd med förspända friktionselement som kan överföra moment upp till en förutbestämd nivå men slirar om denna nivå överskrids varvid länken kommer att vika sig.

I en fördelaktig utföringsforrn av uppfinningen innefattar ledkransen en fast anordnad stoppklack anordnad att samverka med ledskovelns vev för att begränsa vevens vridningsrörelse då ledskoveln vrids mot ett öppet läge för ledskoveln. 525 123 ær; ':= -a -r -"=":=a-.-a pmv 3 ="='= = .s.'.=:.s a = I en fördelaktig utföringsform innefattar lcnäleden ett block stelt förbundet med en första del av del tvådelade länken. Blocket är försett med en tapp på vilken en andra del av den tvådelade länken kan monteras. Ett lock är anordnat att täcka den del av den andra länkdelen som monterats på tappen och nämnda friktíonselement innefattar en första friktionsbricka anordnad mellan blocket och den andra länkdelen samt en andra friktionsbricka anordnad mellan den andra länkdelen och locket. Knäleden är då anordnad att klämma fast den andra länkdelen mellan locket och blocket med en förutbestämd lqaft.

Knäledens tapp kan lärnpligen vara skild från den andra länkdelen genom en distansring av material med låg friktion.

Knäleden kan i en föredragen utföringsforrn vara skyddad mot inträngning av fukt genom yttre tätningar.

Knäleden kan vidare vara försedd med en indikator som avger en signal då en knäled ger vika genom att den förutbestämda momentnivån har överskridits.

KORTFATTAD FIGURBESKRIVNIN G Figur 1 visar i genomskärning en vattenturbin försedd med en ledkrans.

Figur 2 visar en sektion av den uppfmningsenliga ledkransen i en vy ovanifiån.

Figur 3 visar i tvärsnitt en tvådelad friktionslärrk avsedd att användas i ledkransen.

Figur 4 visar fiiktionslänken enligt Figur 3 sett ovanifrån.

Figur 5 visar samma sektion som i Figur 2 där ett 'främmande föremål fastnat mellan två ledskovlar.

Figur 6 visar hur förloppet under stängning då en av ledskovlama hindras i sin rörelse av ett främmande föremål.

Figur 7 visar öppning av ledkransen efter att det främmande föremålet avlägsnats.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Med hänvisning till Figur 1 visas i genomskärning en vattenturbin 1 med turbinskovlar 2. Vattenturbinen 1 är försedd med en ledkrans 3 för reglering av vattenflödet till turbinen 1. Ledkransen 3 innefattar en vridbar reglerring 4 och åtminstone en ledskovel , företrädesvis är ledkransen försedd med ett flertal ledskovlar 5. Ledskoveln 5 kan vridas kring en vridningsaxel V. Till ledskoveln hör en vev eller vridningsarm 6 som är fast förbunden med ledskoveln 5. Genom svängning av veven 6 kan ledskoveln 5 fås att vrida sig kring sin vridningsaxel V mellan ett öppet och ett stängt läge för ledskovehi 5. ll a I I OI III! I O I OI Ii I III O II I I II I l I I I I I II I: III UI QIO' II 'CIO l I I I I I I II 526 128 P1777 4 Mellan veven 6 och reglerringen 4 finns en tvådelad länk 7 som i sin ena ände 8 är ledat/vridbart lagrad på ledskovelns vev 6 och som i sin andra ände 9 är ledat lagrad på reglerringen och därigenom förbinder reglerringen 4 med ledskoveln 5 så att man genom vridning av reglerringen 4 kan få ledskoveln 5 att vrida sig. I den ände 9 av länken 7 som är lagrad på reglerringen 4 har länken 7 ett genomgående runt hål 30 med en bussning 32 av ett material med låg friktion. Länken 7 kan då anordnas lagrad på en tapp på reglerringen 4. Alternativt kan länken 7 vara försedd med en tapp som anordnas lagrad i ett hål i reglerringen 4. I den andra änden 8 av länken 7 är länken 7 försedd med ett genomgående hål 31 med en bussning 33 av ett material med låg friktion.

Länken 7 kan då anordnas vridbart lagrad på veven 6, lämpligen på en tapp på veven 6.

Altemativt kan länken 7 ha en tapp som anordnas lagrad i ett hål i veven 6.

Bussningarna 32, 33 kan vara utförda i exempelvis brons eller smörj ningsfiitt material.

Det skall förstås att reglerringen 4 är ansluten till en eller flera manöveranordningar såsom exempelvis servomotorer. Som fiamgår av Figurema 2 - 7 finns på den delade länken 7 en knäled 10 som förbinder en första del 11 av länken 7 med en andra del 12 av länken 7. Som framgår bäst i Figur 3 är knäleden 10 försedd med åtminstone ett förspänt friktionselement 13, 14 som kan överföra moment upp till en förutbestämd nivå men slirar om denna nivå överskrids varvid knäleden 10 ger vika så att länken 7 kommer att vika sig.

I en föredragen utföringsform som frarngår av Figur 2 och 5 - 7 kan ledkransen 3 innefatta en fast anordnad stoppklack 15 anordnad att samverka med ledskovelns vev 6 för att begränsa vevens 6 vridningsrörelse då ledskoveln 5 vrids mot ett öppet läge för ledskoveln 5.

Som framgår av Figur 3 och Figur 4 kan knäleden 10 innefatta ett block 16 som är stelt förbundet med en första del 11 av del tvådelade länken 7 och försett med en tapp 17 på vilken en andra del 12 av den tvådelade länken 7 (friktionslärrken 7) kan monteras. Den andra delen 12 av friktionslänken 7 kan i sin ände vara försedd med ett genomgående hål så att den kan omsluta tappen 17. Ett lock 18 är lämpligen anordnat att täcka den del av den andra länkdelen 12 som monterats på tappen 17. I en föredragen utföringsforrn innefattar närrmda friktionselement 13, 14 en första friktionsbricka 13 anordnad mellan blocket 16 och den andra länkdelen 12 samt en andra fiiktionsbricka 14 anordnad mellan den andra länkdelen 12 och locket 18. Knäleden 10 är då anordnad att klämma fast den andra länkdelen 12 mellan locket 18 och blocket 16 med en förutbestämd krafi.

I Figur 3 visas hur knäleden 10 är försedd med ett antal genomgående skruvar 19 som samverkar med muttrar 25. Genom åtdragning av muttrarna 25 på skruvarna 19 kan Pl777 friktionsbrickorna 13, 14 pressas mellan locket 18, den andra länkdelen 12 och blocket 16. När knäleden 10 utsätts för ett moment som överstiger ett förutbestämt värde vrids den andra länkhalvan 12 och tappen 17 i förhållande till varandra. På den andra länkhalvan 12 kan ett utsprång 34 vara anordnat. I figurerna visas utsprånget 34 med ett genomgående hål 35 för lägesindikering med tolk. När hålet 35 befinner sig mitt för hålet 36 i den första länkhalvan 11 befinner sig länken 7 i korrekt utgångsläge.

Friktionsbrickoma 13, 14 kan vara utförda av exempelvis stål, gjutjärri eller segiärn.

Knäledens 10 tapp är företrädesvis skild från den andra länkdelen 12 genom en distansring 20 av material med låg fiiktion. Distansringen 20 kan vara utförd i smörjningsfiitt lagermaterial. Lämpligen finns ett spel på ca 0,5 mm mellan blocket 16 och den andra länkdelen 12.

Knäleden 10 kan i en fördelaktig utföringsfonn vara skyddad mot inträngning av fukt genom yttre tätningar 21.

Knäleden 10 är lämpligen försedd med en indikator 22 som avger en signal då en knäled ger vika genom att den förutbestämda momentnivån har överskridits. Så fort en fi-iktionslärik 7 ger vika genom att knäleden 10 viker sig kommer en motsvarande förskjutning att ske mellan en induktiv givare på indikatom 22 och en motstående järnkärna vilket genererar en signal till turbinens 1 kontrollutrustning där man programmerat in fortsättningen av denna sekvens. Det kan då röra sig om avge signal för fortsatt drift eller återställning genom att gå till öppet läge.

Den uppfinningsenliga ledkransen fungerar på följande sätt. I Fig. 2 visas ett öppet läge för ledkransen 3. I detta läge kan vatten passera mellan ledskovlarna 5 och nå turbinbladen 2. Om man önskar stänga ledkransen 3 för att avbryta vattenflödet vrids reglerringen 4 medurs enligt pilen A i Fig. 2. Det hänvisas nu till Fig. 5. Här visas hur ett främmande föremål F har fastnat i mellanrummet mellan två ledskovlar 5.

Därigenom hindras stängningen. Vid fortsatt vridning av reglerringen kommer då slirning att inträffa vid friktionsbrickoma 13, 14 då belastningen uppnår ett förutbestämt värde. Knäleden 10 kommer då att vika sig. Detta läge visas i Fig. 6 där den mittersta knäleden 10 i Fig. 6 har gett vika och de båda länkdelania 11 och 12 rört sig mot varandra. De övriga länkarna och deras knäleder förblir opåverkade. Med hänvisning till Figur 7 skall nu förloppet vid öppning förklaras. Vid öppning av ledkransen vrids reglerringen 4 moturs. Som tidigare angivits kan ledkransen 3 i en föredragen utföringsform vara försedd med fasta stoppklackar 15. Vid öppning av ledkransen 526 128 P1777 kommer veven 6 på den skovel 5 som tidigare hindrats i sin rörelse att nå sin stoppklack innan de övriga vevarna eller vridningsarmarna 6 når sina respektive stoppklackar . Knäleden 10 kommer då åter att ge vika genom slirning vid fiiktionsbrickorna 13, 14. Länken 7 kommer då att återgå till sin ursprungliga form. Ledkransen 3 kommer då att återgå till det tillstånd som visas i Figur 2.

Genom uppfinningen tillhandahålles en ledkrans som på ett tillförlitligt sätt kan hantera problemet med främmande föremål som fastnar mellan ledskovlarna. Om man utnyttjar de ovan beskrivna stoppklackarna uppnås även den fördelen att ledkransen kan fås att automatiskt återgå till sitt ursprungliga tillstånd. Om den delade länken är försedd med en indikator för indikering av avvikande läge uppnås den fördelen att man kan agera för att korrigera ett felaktigt tillstånd.

Om knäledens inre är skyddat mot fukt genom yttre tätningar uppnås den fördelen att knäleden kan fimgera korrekt under en längre tid.

Om knäleden är försedd med en distansring av material med låg fiiktion uppnås den fördelen att man undviker skärning mellan materialet i den andra länkarmen och knäledens block.

Genom uppfinningen kan risken för lavinstängning minskas eller elimineras.

Uppfinníngen kan enkelt tillämpas på existerande ledkransar genom att befintliga brottbultar eller brottlänkar ersätts av en tvådelad länk med friktionsbrickor enligt den föreliggande uppfinningen. Det skall dock förstås att uppfirmingen inte nödvändigtvis utesluter användningen av brottlänkar eller brottbultar. I föredragna utföringsforrner av uppfinningen undviks dock användningen av brottlänkar/brottbultar. Om man undviker att använda brottlänkar eller brottbultar minskar risken för lavinstängning.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 P1777 7 (TI FO (ß _; FO C C PATENTKRAV

1. ) En ledkrans för en vattenturbin (1) vilken ledkrans innefattar:

2. )

3. )

4. )

5. ) a) en reglerring (4), b) åtminstone en ledskovel (5) med en vev (6) som är fast förbunden med ledskoveln (5), c) mellan veven (6) och reglerringen (4), en tvådelad länk (7) som i sin ena ände (8) är lagrad på ledskovelns (5) vev (6) och som i sin andra ände (9) är ledat lagrad på reglerringen (4), d) på den delade länken (7), en knäled (10) som förbinder en första del (1 1) av länken (7) med en andra del (12) av länken (7) och vilken knäled (10) är försedd med förspända friktionselement (13, 14) som kan överföra moment upp till en förutbestämd nivå men slirar om denna nivå överskrids varvid länken (7) kommer att vika sig. En ledkrans enligt patentkravet 1, kännetecknad av att ledkransen (3) innefattar en fast anordnad stoppklack (15) anordnad att samverka med ledskovelns (5) vev för att begränsa vevens (6) vridningsrörelse då ledskoveln (5) vrids mot ett öppet läge för ledskoveln (5). En ledkrans enligt patentkravet 1, kânnetecknad av att knäleden (10) innefattar ett block (16) stelt förbundet med en första del av del (l 1) tvådelade länken (7) och försett med en tapp (17) på vilken en andra del (12) av den tvådelade länken (7) kan monteras, ett lock (18) anordnat att täcka den del av den andra länkdelen som monterats på tappen (17), att nämnda friktionselement (13, 14) innefattar en första friktionsbricka (13) anordnad mellan blocket (16) och den andra länkdelen samt en andra friktionsbricka (14) anordnad mellan den andra länkdelen (12) och locket (18) och varvid knäleden (10) är anordnad att klämma fast den andra länkdelen (12) mellan locket (18) och blocket (16) med en förutbestämd kraft. En ledkrans enligt patentkravet 3, kännetecknad av att knäledens (10) tapp (17) är skild från den andra länkdelen genom en distansring (20) av material med låg friktion. En ledkrans enligt patentkravet 3 eller 4, kännetecknad av att knäleden (10) är skyddad mot inträngning av fukt genom yttre tätningar (21). 526 128 P1777 8

6. ) En ledkraris enligt patentkravet 1, kännetecknad av att knäleden (10) är försedd med en indikator (22) som avger en signal då en knäled (10) ger vika genom att den förutbestämda momentnivån har överskridits.