Устройство для передачи регулирующего импульса от автоматического или не автоматического органа управления к насаженным на рабочий вал рабочим органам гидравлической турбины

 

¹ 34407

Класс 88а, О

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЙЬСТВО КА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ

Ф ( I устройства для передачи регулирующего импульса от авто- матического или не: автоматического органа управления! к наса>йенным на.рабочий вал рабочим органам, гидравлической турбины.

К авторскому свидетельству Я. Ф. Нагель, заявленному 16 апреля

1932 года (спр. о перв. ¹ 107543).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 января 1934 года. (204) ъ.

В известных системах управления,рабочими лопатками быстроходных гидра влических турбин между не вращающейся частью механизма управления и самими лопатками включается механическая или гидра вличеякая передача.

Во всех этих системах применен подвижной в направлении оси вала орган, служащий либо крейцкюпфом для кривошипного механизма, связанного с лопатками, либо золотником дополнительного вращающегося с валом сервомотора, либо промежуточным звеном в приводе

:указанного золотника. При наличии каждого из перечисленных устройств вал турбины через посредство пяты воспринимает большие или меньшие дополнительные нагрузки. Если в мощных турбинах, в которых обычно йрименяется вращающийся -с валом сервомотор,,эти ! дополнительные нагрузки могут быть произвольно уменьшены, то конструктивное неудобство, в случае не связанного с генераторным валом механизма управления, все,же остается и обусловливается .тем» что в качестве подвижного в осевом направлении органа для передачи регулирующего импульса к сервомотору приходится применять кольцо или втулку, охватывающее вал. Для. перестановки такого кольца требуется, вследствие его большего диаметра, вне зависимости от передаваемого усилия, громоздкое и риспособление.

Согласно предлагаемому изобретению внешние силы, действующие от не вращающегося механизма системы управления на вал с целью перестановки лопаток или удерживания их в рабочем положе- нии, в значительной мере или полностью уравновешиваются реактивными силами, действующими от,вала .на тот" же механизм, при применении данного способа управления рабочими лопатками к турбинам, снабженным механическим. при-. водом лопаток, пята и все прочие подшипники вала освобождаются целиком или в значительной мере от. ; дополнительных нагрузок. 8 примейении. же данного изобретения к мощным - турбинам создается предпосылка. для практического осуществления системы управления рабочими лопатками помимо вала генератора.

На чертеже фиг. 1 изображает схему устройства передачи со скользящими шпанками; фиг. 2 — перспективный вид механизма управления рабочими лопатками при гидравлическс и передаче; фиг. 3 — схему устройства передачи с планетарными Шестернями.

На турбинном валу 1 (фиг. 1) неподвижно закреплены втулка 2 рабочего колеса, ведущая шестерня 6, а также .с возможностью поворота на некоторый угол — втулка.3, Втулка 3 снабжена зубчатым венцом 4. .Последний находится в зацеплении с зубчатыми секторами 5 рабочих лопаток. Втулка 3 приводится в синхронное с валом 1 вращение самим валом посредством шестерни б и зубчатой первдачи 7, 8 и 9. Поворот %бочих лопаток достигается путем поворота втулки 3 относительно вала на некоторый угол при соответствующем повороте шестерни 7 относительно шестерни 8 вокруг вращающегося дополнительного валйка 17. При этом действующие на зубцы шестерни 9, от-зубцов шестерни 8 сила и реакция зубцов шестерни 6, воспринимаемые зубцами шестерни 7, направлены приблизительно в противоположные стороны и рдвны по величине, вследствие чего они взаимно уравновешиваются, и вал 1 в значительной мере разгружается от дополнительных внешних сил.

Относительный поворот шестерен 7, 8 осуществляется следующим устройством. Дополнительный валик 17;снаб жен двумя скользящими шпонками 18 и 19, из коих шпонка 18 расположена параллельно, оси вала, а шпонка 19 — на на поверхности вала по винтовой линии.

Для шпанки 18 зо втулке шестерни 7 предусмотрена сквозная. канавка, параллельная оси. Для шпонки 19 предусмотрена сквозная винтовая канавка во втулке шестерни 8. Относительный поворот шестерен 7; 8 достигается путем сдвига регулирующего дополнительного валика

17 в направлении его оси. Этот сдвиг осуществляется при помощи втулки 20, связанной с не вращюащейся частью механизма управления лопатками, которая включает обычный сервОмотор, действующий от центробежного регулятора.

С целью разгрузки втулки 20 и прочей не вращающейся части механизма управления от нагрузок, воспринимаемых зуб;цами шестерен 7, 8 при определенном, установившемся режиме работы турбины, в. продолжение которого к лопаткам не передается регулирующего импульса, скользящая шпонка 19 выполнена самотормозящей путем расположения ее под углом к образующей поверхности вала, равным углу трения соприкасающихся материалов

На фиг. 2 и 3 схематически изображен механизм управления рабочими лопатками, в коем между его не,вращающейся частью и обычным кривошийцым механизмом для поворота лопаток включена гидравлическая передача. Последняя состоит из, золотника 21 (фиг. 2), соединенного с сервомотором 22 при помощи системы труб, пропущенных внутрь центральной полости вала. Золотник 21 соединен серьгой 23 с зубчатым венцом 9, насаженным на вал 24 с возможностью поворота относительно него на некоторый угол. Зубчатый венец 9 приводится в синхронное с валом 24 вращение от зубчатого венца 6, закре- пленного на самом валу, посредством планетной пары кеаксиальных шестерен

10, 11, катяшихся по зубчатым венцам

12, 13, принадлежащим к не вращающейся с валом части механизма. Соответствующим конструктивным мероприятием может быть обеспечено вф всех положениях планетной пары шестерен 10, 11 параллельное с валом 24 расположение их общей оси. Поворот зубчатого венца 9 относительно венца 6, с целью перестановки золотника 21 для передачи ! сервомотору 22 регулирующего импульса,, достигается в данном случае поворотом зубчатого венца 13 на некоторый угол относительно зубчатого венца 12, а следовательно и поворотом шестерни 11 относительно шестерни 10. В данном случае так же, как и в предыдущем, действующая на зубцы венца 9, от зубцов шестерни 11, сила почти уравновешивается реакцией; передаваемой зубцами венца 6 на зубцы шестерни 10.

Вместо системы скользящих шпонок, для поворота зубчатого венца 9 (фиг. 1) возможно устройство, изображейиее на фиг. 3. Между планетной парой коак(сиальных шестерен 10, 11 (фиг. 3) и зубчатыми венцами 6, 9 (фиг. 2, 3) включены две пары коаксиальных шестерен 7, 7 и 8, 81. Шестерни каждой пары 7 7 и 8, 8 жестко соединены между собой, первая Жри помощи втулки 14, вторая— при помощи» вала 15. Втулка 14 наса1 жена на вал 15 с возможностью относительного поворота на некоторый угол.

Планетная пара шестерен 10, Il обегает шестерни 7, 8 и при этом катится по зубчатым венцам 12, 13. Поворот зубчатого венца 9 относительно зубчатого венца 6 в данном случае осуществляется пуТем поворота пары шестерен 7, 7 относительно пары 8, 8 вследствие соответствующего поворота планетной шестерни 11 относительно шестерни 10, / вызванного поворотом зубчатого венца 13 относительно неподвижного венца; 12.

Перекос оси планетной пары предотвращается ведущей рамкой 1б.

П р едм6т изобретения.

1. Устройство для передачи регулирующего импульса от автоматического или не автоматического органа управления к насаженным на рабочий вал рабочим органам гидравлической турбины при посредстве укрепленного на неподвижном основании механизма, разгружающего рабочий вал от регулирующих усилий и заключающего в себе .две насаженные на дополнительный валик шестерни, одна из коих сцеплена с ведущей — шестерней, жестко насаженной на рабочий вал, а вторая — с ведомой шестерней, насаженной на рабочий вал свободно и сопряженной с регулируемыми рабочими органами, отличающееся тем, что в целях относительного углового смещения насаженных на дополнительный валик шестерен 7, 8 (фиг. 1) одна из них насажена на валик при помощи скользящей шпонки, расположенной вдоль образующей валика, а другая — при помощи скользящей же шпонки, расположенной по винтовой линии.

2., Применение в устройстве по п. 1 вместо системы скользящих шпонок, в целях относительного углового смещения насаженных на дополнительный валик шестерен 7, 8 (фиг. 3), планетных коаксиальных шестерен 10, 11, находящихся одновременно в зацеплении с шестернями 7, 8, из коих первая связана с шестерней 7, а вторая — с шестерней 8 и зубчатыми венцами 12, 13, из коих венец 12 неподвижен, а венец 13 может быть повернут на желаемый угол.

E авторскому свидетельству Л. Ф. Нагель N 34407

Эксперт Я. И. Редькин

Редактор А. А. Денисов

Ленпремпечатьсоюз. Тип..Печ. Труд" Зак. 2921 †2