Устройство для передачи регулирующего импульса от автоматического или не автоматического органа управления к насаженным на рабочий вал рабочим органам гидравлической турбины Советский патент 1934 года по МПК F03B15/06 F03B11/00 

Ч. известных системах управленйяцэ абочими лопатками быстроходных гидравлических турбин между не вращаю щейс частыр механизма управления IJ самими лопатками включается механическая или гидравлическая передача., . Во всех этих системах применен подвижной в направлении оси вала орган, С 1ужащий либо крейцкюпфом для кривошипного механизма, связанного с лопатками, либо золотником йополнительноТо вращающегося с валом сервомотора, либо промежуточным звеном в приводе указанного золотника. При наличии каждого из перечисленных устройст1з вал турбины через посредство пяты воспринимает большие или меньшие дополнительные нагрузки. Если в мощных турбинах, в которых обычно применяется вращающийся с валом серврмотОр, этй дополнительные нагрузки могут произвольно уменьшены, то конструкTiiBHoe неудобство, в случае не связанного с генераторным валом механизма управления, все-же остается и обусловл вается тем что в качестве подвижного в осевом направлении органа для передачи регулирующего импульса к сервомотору приходится применять коль(204) - , : цо ИЛИ втулку, охватывающей вал. Для перестановки такого кольца требуется, вследствие его большего диаметра, вне зависимости от передаваемого усилия, громоздкое приспособление. Согласно предлагаемому изобретению внешние силы, действующие от не вращающегося механизма системы управления на вал с целью перестановки лораток или удерживания их в рабочем положении, в значительной мере или полностью уравновешиваются реактивными силами, действующими от вала на тотже Mexiaнизм, при применении данного спосо6Й1 управления рабочими лопатками к турбинам, снабженным механическим приводом лопаток, пята и всё прочие йодшипники вала освобождаются -цейиком или в значительной мере от j дополнительных нагрузок. Bf /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 шпонками; фиг. 2-перспективный вид механизма управления рабочими лопатками при гидравлическсгй передаче;

фиг. 3-схему устройства передачи с планетарными й стернями.

Ни турбинном валу / (фиг. 1) неподвижно закреплены втулка 2 рабочего колеса, ведущая шестерня 6, а также- .с возможностью поворота на некоторый угол-втулка 5, Втулка 3 снабжена зубчатым венцом ..Последний находится в зацеплении с зубчатыми секторами 5 рабочих лопаток. Втулка 3 приводится в синхроннфе с валом 7 вращение самим валом посредством шестерни 6 и зубчатой передачи 7, 8 и 9. Поворот бочик допатрк достигается путем поворота втулки 3 относительно вала на некото рый угол при соответствующем повороте шестерни 7 относительно шестерни 8 вокруг вращающегося дополнительного валйГка /7. 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 сторонь и рдвны по величине, вследствие чего они взаимно уравновешиваются, и вал / в значительной мере разгружается от дополнительных внешних сил.

Относительный поворот шестерен 7, 8 осуществляется следующим устройством. Дополнительный валик 77 ;снабжен двумя скользящими шпонками J8 и 7Р Из коих шпонка J8 расположена параялельно. оси вала, а шпонка J9-на на поверхности вала по винтовой линии. Для шпонки 75 сво втулке шестерни 7 предусмотрена сквозная канавка, параллельная оси. Дли шпонки J9 г редусмотренй сквозная винтовая канавка во втулке щест.ерни .Относительный поворот шестерен 7,- достигается путег сдвига регулирук щего дополнительного валика 77 в направлении его оси. Этот сдвиг осуществляется тгри помощи втулки 20, связанной с не вращтоащейся частью механизма-управления лопатками, которая вйлючает обычный сервомотор, действу1ощий 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 передаётся регулирующего импульса.

скользящая шпонка 7Р 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 кривошипным механизмом для поворота лопаток включена г,идравлическая передача. Последняя состоит из золотника 27 (фиг. 2), соединенного с сервомотором 22 при помощи системы труб, пропущенных внутрь центральной полости вала. Золотник 27 соединен серьгой 23 с зубчатым венцом 9, расаженньш 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, закрепленного на самом валу, посредством плакётной пары коаксиальных шестерен 70, 77, катящихся по зубчатым венцам 72, 75, принадлежащим к не вращающейся с валом части механизма. Соответствующим конструктивньш мероприятием может быть обеспечено в© всех положениях планетной пары шестерен JO, 11 параллельное с валом 24 расположение их общей оси. Поворот зубчатого венца 9 относительно венца 6, с целью перестановки золотника 27 для передачи сервомотору 22 регулирующего импульса, достигается в данном случае поворотом зубчатого венца 13 на некоторый угол относительно зубчатого венца 72. а следовательно и поворотом шестерни 77 относительно шестерни 10. В данном случае так же, как и в предыдущем, действующая на зубцы венца 9, от зубцов шестерни 77, сила почти уравновешивается реакцией; передаваемой зубцами венца 6 на зубцы шестерни 7ft

Вместо системы скользящих Щпонок, для поворота зубчатого венца 9 (фиг. 1) возможно устройство, изображенное 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, 5. Шестерни каждой пары 7 7 и 8, 8 жестко соединены между собой, первая Лри помощи втулки М, вторая- при помощи вала 75. Втулка 7 насажена на вал /5 с возможностью относительного поворота на 1екоторый угол. Планетная пара шестерен 10, 11 обегает шестерни 7, 8 и при этом катится по зубчйтым венцам /2, 13. Поворот зубчатого венца 9 относительно зубчатого венца 6 в данном случае осуществляется n-yteM поворота пары шестерен 7, 7 относительно пары 8, 8 вследствие соответствующего поворота планетной шестерни // относительно шестерни /О, вызванного поворотом зубчатого венца 13 относительно неподвижного венца . Перекос оси планетной пары предотвращается ведущей рамкой 16.

Предм- т 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 /2, 13, из коих венец 12 неподвижен, а венец 13 может быть повернут на желаемый угол.

.01).3