Система регулирования поворотно-лопастной гидротурбины Советский патент 1983 года по МПК F03B15/12 

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано при автоматизации поворотно-лопастных гидротурбин. Наиболее близкими к предлагаемой по технической сущности и дрстигаемому результату являются системы регулирования поворотно-лопастной гидротурбины, содержащие сервомотор направляющего аппарата, распределительный золотник которого связан с регулятором скорости и подключен к маслонапорной установке, и сервомотор рабочего колеса с подвижным трубопроводом и золдтником рабочего колеса, связанным с кулачком комбинатора l . Недостатком известной системы является возможность попадания в водоток масла, которое используется в качестве рабочего-тела в элементах системы, в том числе, в сервомоторе рабочего колеса. Попадание масла через уплотнения лопастей в водоток ведет к загрязнению окружанвдей 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 установке/ и сервомотор рабочего колеса с подвижным трубопроводом и золотником рабочего колеса, связанным с кулачком комбинатора, введены ресивер воздуха высокого давления, дополнительный золотник с электромагнитом и пружино и захватные устройства, установленные на подвижном трубопроводе сервомотора рабочего колеса и -снабженные приводами, причем золотник рабочегЬ колеса подсоединен к ресиверу возду- ха, к которому подключен также дополнительный золотник, электромагнит этого золотника связан с золотником рабочего колеса, а приводы захват,. ных устройств подключены к дополни тельному золотнику. На фиг. 1 дана блок-схема системы регулирования гидротурбины; на фиг. принципиальная схема дополнительного золотника; на фиг. 3 - принципиальная схема захватных, устройств. Система двойного регулирования поворотно-лопастной 1идротурбины (фиг. 1) содержит регулятор 1 скоро ти, состоящий из таХогенератора с побудительным золотником и воздейст вующий на распределительный золотни 2, маслонапорную установку 3, cegBO мотор 4 направляющего аппарата, из{йёряющий положение регулиру|адих лопаток направляющ гр аппарата 5-, пространственный .кулачок 6 комбинатора/ воздействующий на зрЛотник 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 перемещение 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 i направляющего аппарата 5 и одновременно изменяет положение пространст- венного кулачка 6 комбинатора и распределительного золотника 2, возвращая его через обратную связь в нейтральное положение. Получив импульс,; кулачок б 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 во.здуху к сервомотору 8 рабочего колёса, 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, поступакяцего от регулятора скорости. Однако использование сжатого воздуха в качестве источника энергии для работы сервомотора 8 рабочего колеса может привести кколебательному затухающему процессу из-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 II сводится н следующему (фиг; 2). Поршень золотника ПОД; действием пружины 13 постоянно находится в срёйнем положении. Когда золотник 7 рабочего колеса возвращается в нейтральное положение.

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 приводаг 16 захватных устройств 14 (фиг. 3). Эти. устройства, расположенные дигшетрально противоположно относительно подвижiHoro трубопровода 15, жестко соединенного с поршнем сервомотора 8 рабочего колеса, ликвидируют вредное влияние гидравлического момента на лоп ас ти 9 рабоче го колес а.

Предлагаемая система регулирования поворотно-лопастной, гидротурбины позволяет прекратить поступление турбинного масла в реки и сохранить все преимуществ а поворотно- юпастных

0 гидромашин за счет устранения необхо|димости перевода их в пропеллерный

,режимрабйты, включая расчетную мощ|нрсть агрегата.

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.

cpt/te. Z

фи«. 3