Устройство для регулирования гидравлической турбины Советский патент 1959 года по МПК F03B15/04 

Известно устройство для регулирования гидравлической турбины с применением в потоке воды за рабочим колесом дополнительного колеса (крыльчатки) с углами установа лопастей, соответствующими углу схода потока воды с лопастей рабочего колеса.

В описываемом устройстве крыльчатка кинематически связана с механизмами управления, лопатками направляющего аппарата и поворотными лопастями рабочего колеса.

Такое конструктивное выполнение устройства обеспечивает двойное регулирование гидротурбины.

На чертеже изображена схема устройства. Через полый вал 1 рабочего колеса гидротурбины, имеющего лопасти 2, пропущен валик 3. На валике 3 укреплена 4, с которой жестко соединены лопасти 5 дополнительного колеса (крыльчатки).

Лопасти 5 расположены на втулке 4 под углом, соответствующим углу схода потока воды с лопастей 2 рабочего колеса.

На верхнем конце валика 5 закреплена коническая шестерня 6, сцепленная с шестерней 7, насаженной на винт 8 механизма управления направляющего аппарата турбины. На винте 8 монтирована поводковая гайка 9, соединенная тягами 10 с рычагом для поворота вала 11, передающего движение лопатками 12.

Поводковая гайка 9 связана тягой 13 с кулисой 14, монтированной поворотно на оси 15. Кулисный камень выполнен в виде двух роликов 16, вращающихся на осях 17, укрепленных на ;стакане 18, в котором на упорном подшипнике 19 подвешена трубчатая штанга 20, установленная в полом валу / рабочего колеса и вместе с ним вращающаясяНа нижнем конце штанги 20 имеется крестовина 21, соединенная посредством серег 22 с кривошипами 23, жестко укрепленными на цапфах лопастей 2. Прорезь кулисы имеет форму кривой, обеспечивающей при повороте кулисы продольное перемещение штанги 20 и поворот ло№ 123479- 2 -

пастей 2 так, что при любом открытии направляющего аппарата сохранялось оптимальное значение коэффициента полезного действия гидротурбины.

При изменении числа оборотов рабочего колеса, которое вызывается изменением внешней нагрузки, происходит изменение угла схода потока воды с лопастей 2, что приводит к вращению крыльчатки.

Крыльчатка, вращаясь, воздействует через валик 3 и устанавливает лопасти в положение, при котором расход воды и мощность гидротурбины будут соответствовать внешней нагрузке.

Одновременно лопасти 2 рабочего колеса устанавливаются при помощи кулисы 14 и штанги 20 в положение, соотвествующее изменившемуся расходу воды, причем вращение крыльчатки продолжается до тех пор, пока угол схода потока воды с лопастей рабочего колеса не будет соответствовать углу установа лопастей 5.

Для обеспечения возможности получения наивыгоднейшего соотношения -между открытием направляющего аппарата и углом установа лопастей 2 при переменных напорах, тяга 13, соединяющая кулису 14 с механизмом управления направляющего аппарата, выполнена изменяемой длины.

Постоянство числа оборотов рабочего колеса турбины при изменении напора осуществляют вручную посредством мотора с дистанционным управлением или автоматически, от поплавкового указателя уровня воды.

Предмет изобретения

Устройство для регулирования гидравлической турбины с применением в потоке воды за рабочим колесом дополнительного колеса (крыльчатки) с углами установа лопастей, соответствующими углу схода потока воды с лопастей рабочего колеса, отличающееся тем, что, с целью обеспечения двойного регулирования гидротурбины, крыльчатка кинематически связана с механизмами управления лопатками направляющего аппарата и поворотными лопастями рабочего колеса.