Система регулирования поворотно-лопастной гидротурбины

 

СИСТЕМА РЕГУЗШРОВАНИЯ ПОВ РОТНО-ЛОПАСТНОЙ ГВДРОТУРБИШ, содержацая сервомотор направлякяцего аппарата, распределительный золотник которого связан с регулятором скорости и подключен к м.аслонапорной установке, и сервомотор рабочего колеса с подвижным трубопроводом и золотником Рабочего колеса, связанним с кулачком.комбинатора, о т л ич а ю щ в я с я тем, что, с целью предотвращения.- попадания масла в водоток путем использования воздуха в качестве рабочего тела в сервомоторе pia664e,ro колеса, в нее введены ресивер воздуха высокого давления, дополнительный золотник с электромагнитом .и пружиной и захватные устройства , установленные на подвижном тру бопрободе сервомотора рабочего колеса и снабженные приводами; причем золотник рабочего колеса подсоединён к ресиверу воздуху, к которому подключен также дополнительный золот ник, электромагнит этого золотника связан с золотником рабочего колеса, а приводы захватных устройств, подк чены к дополнительному золотнику.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) I

В 15 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3386469/24-06 (22) 12.01.82 (46) .30.06 .83.. Бюл, 9 24 (72) Б.А. Баль, М.Ф.. Красильников, О.С. Бабанов, К.В. Ратников и В.М. Семенков (7l) Научно-исследовательский сектор .Всесоюзного ордена Ленина проектноизыакательского и научно-исследовательского института. .Гидропроект им. С.Я.. Жука (53) .621.224(088.8) (56) 1. Патент Швейцарий 9 514073 кл. F 03 В 15/00, опублик, 1971. (54) (57) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОВО» РОТКО-ЛОПАСТНОЙ ГИДРОТУРБИНЫ со-. держащая сервомотор направляющего аппарата, распределительный золотник которого связан с:регулятором скорости и подключен к маслонапорной установке, и сервомотор рабочегс колеса с подвйжныа трубопроводом и золотником рабочего колеса, связаннык с кулачком комбинатора, о т л ич а ю щ а я с я тем, что., с целью предотвращения. попадания масла в водоток путем использования воздуха в качестве-рабочего тела в сервомоторе рабочего, колеса, в нее введены ресивер воздуха. высокого давления, дополнительный золотник с электромаг-. нитом и пружиной и захватные устройства, -установленные на подвижном тру бопроВоде сервомотора рабочего колеса.и .снабженные приводами, причем золотник рабочего колеса подсоединен к ресиверу воздух4,. к которому Pg подключен также дополнительный золотник, электромагнит этого золотника связан с .золотником рабочего колеса, а приводы захватных устройств подключены к дополнительному золотнику.

1.025911

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано при автоматизации поворотно-лопастных гидротурбин.

Наиболее близкими к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату являются системы регулирования поворотно-лопастной гидротурбины, содержащие сервомотор направляющего аппарата, распределительный золотник которого связан с. регулятором скорости и подключен к маслонапорной установке, и серво.мотор рабочего колеса с подвижным трубопроводом и золОтником рабочего колеса, связанным с кулачком комбинатора fl) .

Недостатком известной системы является воэможность попадания в водо-

10 ток масла, которое используется в качестве рабочего тела в элементах 20 системы, в том числе, в сервомоторе рабочего колеса. Попацание масла через уплотнения лопастей в водоток ведет к загрязнению окружающей среды.

Цель изобретения — предотвращение попадания масла в водоток путем использования воздуха в качестве рабочего тела в сервомоторе рабочего колеса.

Для достижения поставленной цели в систему регулирования поворотнолопастной гидротурбины, содержащую сервомотор направляющего аппарата, распределительный золотник. которого связан с регулятором скорости и подключен к маслонапорной установкеу и 35 сервомотор рабочего колеса с подвижным трубопроводом и золотником рабочего колеса, связанным с кулачком комбинатора, введены ресивер воздуха высокого давления, дополнительный 40 золотник с электромагнитом и пружиной и захватные устройства, установленные на подвижном трубопроводе серво. мотора рабочего колеса и снабженные приводами, причем золотник рабочего 45 колеса подсоединен к ресиверу возду-ха, к которому подключен также дополнительный золотник, электромагнит этого золотника связан с золотником рабочего колеса, а приводы захватных устройств подключены к дополнительному золотнику.

На фиг. 1 дана блок-схема систеМы регулирования гидротурбины; на фиг.2принципиальная схема дополнительного золотниками на фиг. 3 - принципиальная схема захватных, устройств.

Система двойного регулирования поворотно-лопастной гидротурбины (фиг. 1) соцержит регулятор 1 скорости, состоящий из тахогенератора с побудительным золотником и воздействующий на распределительный золотник, 2, маслонапорную установку 3, c e soмотор 4 направляющего аппарата, изменяющий положение регулирующих лопаток направляющего аппарата 5., пространственный кулачок 6 комбинатора, воздействующий на золотник 7 рабочего колеса, сервомотор 8 рабочего колеса, изменяющий угол установки лопастей 9 рабочего колеса, ресивер 10 воздуха высокого давления и дополнительный золотник 11.

Дополнительный золотник 11 (фиг.1) снабжен электромагнитом 12 и пружиной 13. Захватные устройства 14 (фиг. 3) установлены на подвижном трубопроводе 15 сервомотора 8 и снабжены приводами 16 °

Система регулирования работает следующим образом.

При изменении режима работы частоты вращения вала тахогенератор воздействует на побудительный золотник, который дает импульс на переме- . щение распределительного золотника 2, на вход которого постоянно подают масло под давлением от маслонапорной установки .3. Под действием импульса золотник 2 сместится, открыв при этом проход маслу под давлением к сервомотору 4 направляющего аппарата,,: что приводит к изменению открытия направляющего аппарата 5 и одновременно изменяет положение пространственного кулачка 6 комбинатора и распределительного золотника 2, возвра- щая его через обратную связь в нейтральное положение. Получив импульс, кулачок -6 комбинатора реализует его через.комбинаторную зависимость, запрограммированную в его профиле, и подает сигнал на перемещение поршня золотника 7 рабочего Колеса, на вход которого постоянно подается сжатый воздух от ресивера 10.

Получив сигнал, золотник 7 открывает доступ сжатому воздуху к сервомотору-8 рабочего колеса, перемещение которого .изменяет пространственное положение лопастей 9 рабочего колеса и одновременно через обратную связь возвращает золотник 7 в нейтральное исходное положение. На этом заканчивается реализация импульса, поступающего от регулятора скорости.

Однако использование сжатого воздуха в качестве источника энергии для работы сервомотора 8 рабочего колеса может привести K êîëåáàòåëüíoìó затухающему процессу иэ-за упругих свойств воздуха,.что крайне нежелательно. Для ликвидации этого явления . в систему введен дополнительный золотник 11, который постоянно соединен с ресивером 10 и одной из полостей сервомотора 8 рабочего колеса.

Работа золотника 11 сводИтся н следующему (фиг; 2). Поршень золотника под действием пружины 13 постоянно находится в среднем положении. Когда золотник 7 рабочего колеса воз- вращается в нейтральное положение, 1025911

Составитель А. Калашников

Редактор С. Квятковская Техред. О, Неце . Корректор A. Лзятко: Тщ аж 501. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5,Заказ 4527/29

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 происходит срабатывание конечного выключателя (не показан) и замыкание электрической цепи электромагнита 12„ который, преодолевая сопротивление пружины 13, сместит поршень и откроет оба. выходных отверстия, одно из которых соединится с второй полостью сервомотора 8 рабочего колеса, выравнивая при этом давление .воздуха в обеих полостях, а второе подаст сжатый воздух в приводы 16 захват- 10 ных устройств 14 (фиг. 3). Эти устройства, расположенные диаметрально противоположно относительно подвиж,ного трубопровода 15, жестко соеди» ненного с поршнем сервомотора 8 рабочего колеса, ликвидируют .вредное влияние гидравлического момента на лопасти 9:рабочего колеса.

Предлагаемая система регулирования поворотно-лопастной гидротурбнны позволяет прекратить поступление турбинного масла B реки и coxpRHHTb все преимущества поворотно-лопастных гидромашин за счет устранения необхо;димости перевода их в пропеллерный

;режим работы, включая расчетную мощ,ность агрегата.