Регулятор скорости поворотно-лопастной гидротурбины

 

О П И С А Н И Е ()931942 изовеетиния

Союэ Советсмик

Социапистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное.к авт. свид-ву(22)Заявлено 23.07.74 (21) 2p46p15/25 06 (S1)M. К,й. с присоеаинемием заявки .%F 03 B 15/18

1яауааРсжккык кюмктет

СССР ае двлам язаврвтеккй к еткрыткй (23) Приоритет (SÇ) УЙК 621.224 (088.8}

Опубликовано 30,05.82, Бюллетень1М 20

Дата опубликования описания 30. 05. 82 (72) Авторы изобретения

Л.А. Клявин и Б.Н. Шелопугин

Производственное объединение турбостроени

"Ленинградский металлический завод" (7I} Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ПОВОРОТНО-ЛОПАСТ!!ОЙ

ГИДРОТУРБИНЫ

Изобретение относится к гидромаши ностроению и может быть использовано в регуляторах скорости поворотнолопастных гидротурбин.

Известен регулятор скорости поворотно-лопастной гидротурбины, содер. жащий электромагнит с цепью питания, взаимодействующий с подпружиненным исполнительным золотником, связанным через сервомотор рычажной передачи, побудительный и главный золотники с сервомотором направляющего аппарата и через комбинаторную связь, и дополнительные побудительный и главный золотники с сервомо тором лопастей рабочего колеса(11.

Однако в таких регуляторах отключение цепи электромагнита происходит размыканием контакта при полном за-, крытии лопастей, рабочего колеса, что приводит к снижению скорости вращения и удлинению переходного процесса, не предусмотрен разворот лопастей рабочего колеса при сбросах нагрузки, что вызывает значительное увеличение скорости вращения от

I номинальной.

Указанные недостатки приводят к снижению надежности работы гидро . турбины при сбросах нагрузки и пусках.

Кроме того, при остановке для последующего пуска разворот лопастей рабочего колеса производится допол1О нительными специальными средствами, что усложняет компоновку регулятора.

Целью изобретения является повышение надежности работы гидротурби15 ны при сбросах нагрузки и пусках.

Поставленная цель достигается тем, .что регулятор скорости поворотно-лопастной гидротурбины., содержащий электромагнит с цепью питания, взаимодействующий с подпружиненным исполнительным золотником, связанным через сервоиотор рычажной передачи, побудительный и главный золот931942 ники с сервомотором направляющего аппарата и через комбинаторную связь и побудительный и главный золотники с сервомотором лопастей рабочего колеса, снабжен включенными в цепь 5 электромагнита. контактом положения .направляющего аппарата и реле скорости, контакты которого включены параллельно контакту положения направляющего аппарата, и сервомото- 1© ром комбинатора, гидравлически связанным с исполнительным. золотником.

На чертеже представлена схема регулятора скорости поворотно-лопаст- 3$ нрй гидротурбины.

Регулятор скорости содержит элек1 ромагнит 1 с цепью питания, взаимо- . действующий с подпружиненным исполнительным золотником 2, связанным 2в через сервомотор 3 рычажной передачи, побудительный 4 и главный 5 золотники с сервомотором 6 направляющего аппарата и через комбинаторную связь 7 и дополнительные побу- в дительный 8 и главный 9 золотники с сервомотором 10 лопастей рабочего колеса. Регулятор снабжен включенными в цепь электромагнита 1 контактом 11 положения направляющего an- .зв парата и реле скорости, контакты

12 и 13 которого включены параллель но контакту 11 положения направляющего аппарата, и сервомотором 14 комбинатора, гидравлически связанным с исполнительным золотником 2. Сервомотор 14 комбинатора снабжен регулируемым упором 15. К сервомотору 3 рычажной передачи присоединен регулируемый упор 16. ео

Регулятор также содержит меха- . низм 17 ограничения открытия направляющего аппарата. Электрогидравлический преобразователь 1 механически связан через рычажную 1передачу 19 с зогйтниками 4 и 5, а последниечереэ упор 20 с рычагом 21.

Направление движения поршней на закрытие сервомоторов 6 и 1О обозначено стрелками. Стрелками также пока50 зан подвод. масла под давлением к золотникам.2,4,5,8 и 9, электрогидравлическому преобразователю 18 и сервомотору 14 и отвод его на слив.

При работе гидротурбины под нагруз- кой контакты 11-13 разомкнуты, электромагнит 1 обесточен., подпружиненный исполнительный золотник 2 находится в, крайнем нижнем положении. Верхние полости сервомоторов 3 и 14 сообщены со сливом.

При этом поршни сервомоторов

3 и 14 находятся в верхнем положении.

При сбросе нагрузки с генератора, когда он отключен от электросистемы, происходит повышение скорости вращения гидротурбины.

Электрогидравлический преобразователь 18, реагирующий на отклонение скорости вращения гидротурбины, через рычажную передачу 19 смещает побудительный золотник 4 на закрытие вниз, который давлением масла смещает .на закрытие главный золотник 5, Последний распределяет масло таким образом, что поршень сервомотора 6 направляющего аппарата, двигаясь в направлении стрелки, закрыва ет направляющий аппарат гидротурбины.

При этом, сервомотор 6 через комбинаторную связь 7 и золотники 8 и 9 заставляет двигаться на закрытие поршень сервомотора 10 лопастей рабочего колеса.

После достижения скорости вращения 110-1204 от номинальной, контакт

12 реле скорости замыкается и электромагнит 1 поднимает подпружиненный исполнительный золотник 2.

Поршень сервомотора 3 рычажной передачи смещается вниз и от электрогидравлического преобразователя 18 и рычажной передачи 19 через регулируемый упор 16, рычаг 21, упор 20 принимает.на себя управление золотниками 4 и 5.

При этом золотники 4 и 5 остаются смещенными на закрытие, и поршень сервомотора 6 направляющего аппарата продолжает движение на закрытие.

В результате перемещения золотника 2, поршень сервомотора 14 комбинатора смещается вниз, регулируемый упор 15 которого препятствует лопастям рабочего колеса закрыться на величину меньшую, чем пусковой угол, величина которого определяется настройкой регулируемого упора 15

Правый конец рычага 21 при своем смещении вверх устанавливает золотники 4 и 5 в среднее положение.

При этом закрытие направляющего аппарата прекращается. Это положение направляющего аппарата определяется настройкой регулируемого упо42

5 9319 ра 16. Такое положение направляющий аппарат занимает до тех пор, пока скорость вращения не снижается до

95-983 от номинальной, когда же скорость достигает вышеупомянутой 5 величины, то контакт 12 размыкается и электромагнит 1 обесточивается. Подпружиненный исполнительный золотник 2 смещается вниз, поршни сервомоторов 3 и 14 устанавливают- 1О ся в верхнее положение. Положение золотников 4 и 5 определяется положением рычажной передачи 19. Между роликом комбинаторной связи 7 и клином сервомотора 6 образуется зазор, и при этом лопасти рабочего колеса стремятся занять положение полного закрытия.

При остановке агрегата механизмом 17 ограничения открытия рычаг 21 20 подводится к упору 20. Золотники

4 и 5 смещаются вниз и поршень сервомотора 6 передвигается до полного закрытия.

При этом золотники 8 и 9 смещают- 25 ся вверх под действием комбинаторной связи. 7 и лопасти рабочего колеса полностью закрываются.

При подходе направляющего аппарата к положению полного закрытия, кон- 5В такт 11 замыкается и поршни сервомоторов 3 и 14 вновь смещаются вниз.

В результате этого лопасти рабо-. чего колеса разворачиваются на пусковой угол, а поскольку при этом направ35 ляющий аппарат закрыт механизмом 17 ограничения открытия, регулируемый упор 16 не касается рычага 21.

Лопасти рабочего колеса резко уменьшают скорость вращения гидротурбины, .что приводит к быстрой остановке агрегата, увеличению надежности работы пяты генератора и ускорению операций последующего пуска.

При скорости вращения гидротурбины, равной 40-503 от номинальной, контакт 13 реле скорости замыкается, но так как контакт 11 уже замкнут, то положение электромагнита 1 не изменяется.

Формула изобретения

Регулятор скорости поворотно"лопастной гидротурбины, содержащий электромагнит с цепью питания, вза" имодействующий с подпружиненным исполнительным золотником, связанным через сервомотор рычажной передачи, побудительный и главный золотники с сервомотором направляацего аппарата и через комбинаторную связь и дополнительные побудительный и главный золотники с сервомотором

При пуске агрегата механизм 17 ограничения открытия отводится в положение, соответствующее пусковому открытию направляющего аппарата.

При этом левый конец рычага 21 поднимается до соприкосновения с регулируемым упором 16, что позволяет поднять золотники 4 и 5 и подать под дав-! пением масло в полость открытия сервомотора 6 направляющего аппарата, при этом последний открывается до величины пускового открытия.

При открытии направляющего аппарата на величину от 0 до 5ь от его полного открытия, контакт 11 размыкается. Ротор агрегата увеличивает скорость вращения. При скорости 50-603 от номинальной контакт 13 размыкается и отключает электромагнит 1. При этом подпружиненный исполнительный золотник 2 опускается и поршни сервомоторов 3 и 4 занимают верхнее положение.

При этом величина открытия направляющего аппарата устанавливается настройкой путевого контакта механизма 17 ограничения открытия.

Ролик комбинаторной связи 7 стремится опереться на клин сервомотора 6, а лопасти рабочего колеса занимают положение полного закрытия. При достижении скорости вращения, близкой к номинальной, вступает в действие электрогидравлический преобразователь 18, который автоматически управляет скоростью вращения гидротурби ны.

Применение предлагаемого устройства s регуляторах скорости поворотнолопастных гидротурбин обеспечивает повышение надежности работы гидротурбины, так как при сбросах нагрузки отключение электромагнита и включение при остановке происходит от снижения скорости, а не от полного закрытия лопастей и предусмотрен разворот лопастей рабочего колеса.

Управление разворотом лопастей рабочего колеса от подпружиненного исполнительного золотника упрощает компоновку регулятора.

931942

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 287845, m. F 03 В 3118, 1967. о лопастей рабочего колеса, о т л ич а ю щ и Й с я тем, что, с целью. повышения надежности работы гидротурбины при сбросах нагрузки и пусках, он снабжен включенными в цепь s электромагнита контактом положения направляющего аппарата и реле скорости, контакты которого включены параллельно контакту положения направляющего аппарата, и сервомотором комбинатора, гидравлически связанным с исполнительHblM золотником.

r. Ужгород, ул. 11роектная,