В перестановочных приспособлениях для поворотных лопаток рабочего колеса водяных турбин с сервомотором, т.е. скрепленным с валом турбины и вместе с ним вращающимся гидравлическим цилиндром, для приведения в действие последнего применяется регулирующий клапан, наиболее существенною составною частью которого является перемещающийся в обоих направлениях внутри поршня сервомотора или внутри поршневой штанги цилиндрический золотник. При вращении этого золотника в том или другом направлении подводимая к гидравлическому цилиндру, находящаяся под давлением, рабочая жидкость распределяется золотником таким образом, что поршень сервомотора переставляется в том же направлении и на ту же величину, как и цилиндрический золотник.
Предлагаемое изобретение представляет собою дальнейшее развитие подобного устройства, причем имеется в виду сделать изготовление его более легким, а обработку его распределяющих поверхностей более простой. В предлагаемом приспособлении необходимость в направлении движения цилиндрического золотника внутри поршня сервомотора устраняется посредством расположения передвижной части, служащей органом распределения для поршня сервомотора, регулирующего клапаны снаружи этого поршня и его штанги. Существенное значение имеет при этом выполнение поршня сервомотора в виде диференциального поршня, нижняя меньшая поверхность которого замыкает собой постоянно сообщающееся с трубою, подводящею применяемую под давлением жидкость, пространство гидравлического цилиндра.
Для того, чтобы можно было в машинном помещении судить, совершает ли действительно поршень сервомотора при перестановке регулирующего клапана желаемые перемещения, при предлагаемом приспособлении необходимо только охватить служащую регулирующим клапаном трубу второю трубою, накрепко связанною с поршневою штангою поршня сервомотора и потому участвующей во всех перемещениях этого поршня, причем кольцевое пространство между трубою, образующею собою регулирующий клапан, и названною второю трубою, действующею в качестве указательного приспособления, служит для подведения и выпуска находящейся под давлением рабочей жидкости.
На фиг. 1-3 изображены разрезы трех примерных форм выполнения перестановочного приспособления для поворотных лопаток рабочего колеса водяных турбин, причем во всех случаях предполагается, что передвижная часть регулирующего клапана находится в положении покоя.
При форме выполнения согласно фиг. 1 регулирующий клапан образован трубою 2, через которую одновременно подводится к цилиндру находящаяся под давлением рабочая жидкость, например, масло. Труба 2 представляет собой, вместе с тем, и приводную или соединительную штангу для перестановочного приспособления и помещается общеизвестным образом внутри трубчатого турбинного вала 3. Поршень 1 сервомотора делается диференциальным, а шток его 4 снабжается двумя каналами 5 и 6, из коих каналом 5 устанавливается постоянное сообщение между трубой 2, подводящей находящееся под давлением масло, и нижней кольцеобразной, замыкаемой нижнею меньшего поверхностью диференциального поршня, полостью 7 гидравлического цилиндра, вследствие чего в этом пространстве постоянно действует неизменное по величине давление. Другой канал 6, в зависимости от положения золотника 8 с заплечиками, помещающегося на нижнем конце трубы 2, подводящей под давлением масло, соединяет расположенное сверху над большею поверхностью диференциального поршня 1 полость 9 цилиндра сервомотора то с подводящей масло трубой 2, то с имеющимся снаружи этой трубы кольцевым отводным каналом 13, ограниченным снаружи внутренней стенкой полого турбинного вала и служащим для отведения находящейся под давлением жидкости. В полости 9 цилиндра действует, таким образом, давление переменной величины в зависимости от положения золотника с заплечиками 8. Если, например, подводящая масло труба вместе с золотником 8 переставляется из показанного на фиг. 1 положения книзу, то находящееся под давлением масло переходит из трубы 2 по каналу 6 в полость 9 цилиндра, перемещая поршень книзу, так как общее давление на верхней большей поверхности поршня 1 превышает общее давление на нижней меньшей поверхности того же поршня. Если, наоборот, переставить трубу 2 из изображенного на фиг. 1 положения кверху, то полость 9 цилиндра через канал 6 сообщается с кольцевым пространством канала 13, в котором не имеется давления, вследствие чего под действием давления в полости 7 цилиндра поршень 1 переставляется кверху. Диференциальный поршень 1 перемещается таким образом каждый раз в соответствии с перемещением полой, служащей соединительною штангой, подводящей находящееся под давлением масло трубы 2.
Изображенная на фиг. 2 форма выполнения предмета предлагаемого изобретения отличается от вышеприведенной только тем, что верхнее отверстие 5′ канала 5 расположено на цилиндрической наружной поверхности поршневого штока 4 диференциального поршня 1, а также таким устройством помещающегося на нижнем конце трубы 2 золотника с заплечиками 8, благодаря которому, в зависимости от положения золотника, расположенная под поршнем полость 7 цилиндра может сообщаться либо с кольцевым каналом 13 внутри турбинного вала 3, либо через канал 6 с верхней полостью 9 того же цилиндра. Подвод находящегося под давлением масла происходит через кольцевой канал 13, для удаления же масла служит соединительная труба 2. Если соединительную трубу 2 переставить из показанного на фиг. 2 положения кверху, то сообщение при посредстве канала 5 между служащим для подвода масла каналом 13 и полостью 7 цилиндра остается, а полость 9 цилиндра через канал 6 и кольцевую полость 14 в золотнике с заплечиками 8 соединяется с внутренней полостью трубы 2, что равносильно полному уничтожению избыточного давления в полости 9 цилиндра. Поршень 1 переместится поэтому под давлением находящейся в полости 7 цилиндра жидкости кверху. Если, наоборот, переставить трубу 2 из положения фиг. 2 книзу, то канал 5 вступает в сообщение с внутреннею полостью 14 золотника, а поэтому находящееся под давлением масло входит в канал 5, а через полость 14 также и в канал 6; обе полости 9 и 7 в цилиндре подвергаются; воздействию давления масла, вследствие чего поршень 1 перемещается вниз, так как верхняя поверхность его больше нижней. При перемещении книзу трубы 2 происходит, следовательно, перестановка также книзу и поршня 1 сервомотора.
При форме выполнения, изображенной на фиг. 3, снабженная у своего нижнего конца золотником с заплечнком 8 полая соединительная труба 10′ охватывается трубою 11′, накрепко соединенной своим нижним концом со штоком 4 сервомотора. Труба 10′ служит в данном случае для подведения находящегося под давлением масла или другой подобной жидкости, а кольцевой канал 12 между трубами 10′ и 11′ - для удаления этой жидкости. Поршень 1 сервомотора выполняется в этом случае в виде диференциального поршня, а нижняя полость 7 цилиндра при посредстве системы каналов 17 находится в постоянном сообщении с соединительною трубою 10′, так что в означенной полости действует всегда давление, постоянное по величине. Если полую соединительную трубу 10′ переставить книзу, то применяемое под давлением масло или какая-нибудь другая рабочая жидкость из трубы 10′ по устроенному в поршневом штоке 4 каналу 18 перейдет в полость 9 цилиндра, вследствие чего поршень 1, преодолевая действующее на его нижнюю поверхность давление, переместится книзу. Если, наоборот, передвинуть соединительную трубу 10′ из показанного на фиг. 3 положения кверху, то полость 9 цилиндра вступает в сообщение через канал 18 с кольцевым пространством 12′, вследствие чего давление в полости 9 уничтожается. Под действием давления в полости 7 поршень 1 переставляется кверху до тех пор, пока не будет снова достигнуто начальное положение штока поршня 1 по отношению к помещающемуся на нижнем конце соединительной трубы 10′ золотнику с заплечиками 8.
Труба 11′ участвует в восходящем и нисходящем движениях поршня сервомотора, так что в машинном помещении или в помещении для перестановочного механизма, до каковых помещений доводятся кверху обе трубы 10′ и 11′, можно установить, выполнил ли в действительности поршень 1 сервомотора желаемое движение. Устройство трубы 11′ позволяет, кроме того, судить об утечке применяемого под давлением масла из полости 9 цилиндра между поршневою штангою сервомотора и крышкою цилиндра, так как просачивающееся здесь масло собирается отдельно в кольцевом пространстве между наружною поверхностью трубы 11′ и внутреннею поверхностью полого турбинного вала 3.
1. Перестановочное приспособление для поворотных лопаток рабочего колеса водяных турбин с золотниковым распределителем к гидравлическому сервомотору, присоединенному к валу турбины, отличающееся применением диференциального поршня 1 (фиг. 1), образующего в отвечающем ему цилиндре по ту и другую сторону кольцевые полости 7, 9 и снабженного штоком 4, имеющим каналы 5, 6 и входящим верхним концом в подающую рабочую среду и подвижную в осевом направлении трубу 2 расположенную внутри трубчатого турбинного вала 3, образующую с ним кольцевой отводной канал 13 и снабженную внизу внутренними заплечиками 8, служащими распределительным золотником, сообщающим, с целью подъема или опускания поршня 1 сервомотора, канал 6, а следовательно и полость 9, или с каналом 13, или с внутренней полостью трубы 2, находящуюся в постоянном сообщении, через осевой в штоке 4 канал 5, с полостью 7.
2. Видоизменение, охарактеризованного в п. 1 перестановочного приспособления, отличающееся тем, что верхнее отверстие 5′ канала 5 (фиг. 2) расположено на наружной цилиндрической поверхности штока 4 и открывается в канал 13, в данном случае служащий для подвода рабочей среды, для отвода которой применяется труба 2, снабженная внутренней кольцевой полостью 14, служащей для сообщения канала 6 с внутренней полостью трубы 2 или с отверстием 5′ и каналом 5 с целью подъема или спуска поршня 1.
8. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 перестановочного приспособления, отличающееся применением добавочной трубы 11′ (фиг. 3), соединенной со штоком 4 и окружающей трубу 10′, заменяющую собой трубы 2 и образующую промежутком между нею и трубой 11′ отводной канал 12.
