DE1221902B

DE1221902B - Speed control device

Info

Publication number: DE1221902B
Application number: DEH50252A
Authority: DE
Inventors: Matsuto Kikuchi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1962-09-12
Filing date: 1963-09-11
Publication date: 1966-07-28

Description

Drehzahlsteuervorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehzahlsteuervorrichtung mit einem Drehzahhneßglied, das ein Verteilerventil betätigt, welches ein Druckmittel für die Betätigung eines einfach wirkenden Servomotors steuert, wobei die Bewegung der Kolbenstange des Servomotors zur Rückstellung einer Hülse des Verteilerventils dient.Speed Control Apparatus The invention relates to a speed control apparatus with a rotary tooth member which actuates a distribution valve which is a pressure medium for operating a single-acting servomotor controls the movement the piston rod of the servomotor to reset a sleeve of the distribution valve serves.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehzahlsteuervorrichtung der genannten Art so auszubilden, daß sie nicht nur im Normalbetrieb, d. h. bei kleinen und langsam erfolgenden Drehzahländerungen, sondern auch bei sprunghaften größeren Auslenkungen des Drehzahlmeßgliedes, etwa bei einer plötzlichen Lastabschaltung, ein optimales Steuerverhalten aufweist.The invention is based on the object of designing a speed control device of the type mentioned so that it can be used not only in normal operation, ie. H. has an optimal control behavior in the case of small and slow changes in speed, but also in the case of sudden, larger deflections of the speed measuring element, for example in the event of a sudden load switch-off.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenstange einerseits über ein Gestänge mit eingeschalteter Federkupplung mit der Hülse in Verbindung steht und bei normalem Betrieb die Hülse so bewegt, daß sie der Bewegung des Verteilerventils folgt, und andererseits mit der Hülse über ein weiteres Gestänge verbunden ist, das einen an der Kolbenstange angelenkten doppelarmigen Hebel enthält, der in seinem mittleren Drehpunkt an einen an sich bekannten Stoßdämpferkolben angelenkt ist, der bei plötzlicher Drehzahländerung den Drehpunkt für diesen Hebel bildet, der dadurch seine Bewegung gegenüber der im Normalbetrieb umkehrt und der Hülse eine Bewegung erteilt, die der des Verteilerventils entgegengesetzt ist.This object is achieved according to the invention in that the piston rod on the one hand via a linkage with the spring clutch engaged with the sleeve in Connection is and during normal operation, the sleeve moves so that it moves of the distribution valve follows, and on the other hand with the sleeve via another linkage is connected, which contains a double-armed lever articulated on the piston rod, which is articulated in its central pivot point to a shock absorber piston known per se which forms the fulcrum for this lever in the event of a sudden change in speed, which thereby reverses its movement relative to that in normal operation and the sleeve given a movement which is opposite to that of the distribution valve.

Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Schemas der erfindungsgemäßen Drehzahlsteuervorrichtung hervor.Details of the invention will be apparent from the following description of a Schemes of the speed control device according to the invention illustrated in the drawing emerged.

Diese für Turbinenanlagen bestimmte Steuervorrichtung enthält ein auf die Drehzahl der betreffenden Turbinenanlage ansprechendes Drehzahlmeßglied 1 üblicher Bauart, mit dem ein Verteileiventil 2 verbunden ist, das durch das Drehzahlmeßglied 1 betätigt wird. Eine mit Drucköl gespeiste Leitung 18 führt vom Verteilerventil 2 zum Einlaß des Zylinders 3 eines einfach wirkenden Servomotors. über diese Leitung 18 kann ein nach oben gerichteter Druck auf die Unterseite eines im Zylinder 3 vorgesehenen Kolbens 4 ausgeübt werden. Dem öldruck wirkt die Kraft einer Druckfeder 5 entgegen, die ün Zylinder 3 angeordnet ist und an der Oberseite des Kolbens 4 anliegt. This control device intended for turbine systems contains a speed measuring element 1 of conventional design which responds to the speed of the turbine system in question and to which a distribution valve 2 is connected which is actuated by the speed measuring element 1. A line 18 fed with pressurized oil leads from the distributor valve 2 to the inlet of the cylinder 3 of a single-acting servomotor. Via this line 18 , an upward pressure can be exerted on the underside of a piston 4 provided in the cylinder 3. The force of a compression spring 5 , which is arranged in the cylinder 3 and rests on the top of the piston 4, counteracts the oil pressure.

Mit dem Kolben 4 ist eine Kolbenstange 6 verbunden, die über ein Rückstellgestänge mit einer Hülse 14 des Verteilerventils 2 in Verbindung steht. Dieses Rückstellgestänge spricht im normalen Betrieb auf die Bewegung des Kolbens 4 an und führt die Hülse 14 dem Verteilerventil 2 nach. Im einzelnen besteht das Rückstellgestänge aus einem Hebel 7 zwei Stangen 8 und 9, einer zwischen diesen Stangen angeordneten Federkupplung 10, einem Hebel 11, einer Stange 12 und einem weiteren Hebel 13. A piston rod 6 is connected to the piston 4 and is connected to a sleeve 14 of the distributor valve 2 via a return linkage. In normal operation, this return linkage responds to the movement of the piston 4 and guides the sleeve 14 to the distributor valve 2. In detail, the return linkage consists of a lever 7, two rods 8 and 9, a spring clutch 10 arranged between these rods, a lever 11, a rod 12 and a further lever 13.

Der Hebel 11 steht weiterhin über eine Stange 20 mit einem Hebel 15 in Verbindung, der seinerseits mit einem Stoßdämpferkolben 16 und der Kolbenstange 6 verbunden ist. Dieses Gestänge tritt bei einer plötzlichen starken Drehzahländerung in Wirkung. Die Ansprechgeschwindigkeit des Stoßdämpferkolbens 16 kann mittels eines Ventils 17 verändert werden.The lever 11 is also connected via a rod 20 to a lever 15 , which in turn is connected to a shock absorber piston 16 and the piston rod 6 . This linkage comes into effect in the event of a sudden sharp change in speed. The response speed of the shock absorber piston 16 can be changed by means of a valve 17 .

Im normalen Betrieb der Turbinenanlage ist die Bewegung des Verteilerventils 2 entsprechend der geringen Drehzahländerung klein und langsam; demgemäß bewegt sich auch der dem Verteilerventil 2 folgende Kolben 4 langsam. Unter diesen Verhältnissen erfolgt der RücksteRvorgang in der Weise, daß die Bewegung des Kolbens 4 über den Hebel 7, die Stangen 8 und 9 sowie die Hebel 11 und 13 auf die Hülse 14 übertragen und diese dadurch dem Verteilerventil 2 nachgeführt wird. Der Stoßdämpferkolben 16 wird bei dieser langsamen Bewegung durch den Hebel 15 mitgenommen und übt somit keine Wirkung aus.During normal operation of the turbine system, the movement of the distributor valve 2 is small and slow in accordance with the slight change in speed; accordingly, the piston 4 following the distributor valve 2 also moves slowly. Under these conditions, the restoring process takes place in such a way that the movement of the piston 4 is transmitted to the sleeve 14 via the lever 7, the rods 8 and 9 and the levers 11 and 13 , and this is thereby tracked to the distributor valve 2. The shock absorber piston 16 is carried along by the lever 15 during this slow movement and thus has no effect.

Wenn sich dagegen die Drehzahl der Turbine schlagartig ändert, beispielsweise durch einen plötzlichen Lastabfall sprunghaft ansteigt, so bewegt sich das vom Drehzahlmeßglied 1 betätigte Verteilerventil 2 rasch nach unten. Dies hat einen Austritt des Öles aus dem Zylinder 3 über die Leitung 18 zur Folge, was eine Abwärtsbewegung des Kolbens 4 bewirkt. Diese Kolbenbewegung erfolgt so rasch, daß der Verbindungspunkt b zwischen der Stange des Stoßdämpferkolbens 16 und dem Hebel 15 durch den Stoßdämpferkolben festgehalten wird und demgemäß als Drehpunkt de§ Hobels 15 wirkt.If, on the other hand, the speed of the turbine changes suddenly, for example due to a sudden drop in load, the distributor valve 2 actuated by the speed measuring element 1 moves rapidly downwards. This results in the oil escaping from the cylinder 3 via the line 18 , which causes the piston 4 to move downwards. This piston movement takes place so quickly that the connection point b between the rod of the shock absorber piston 16 and the lever 15 is held by the shock absorber piston and accordingly acts as the fulcrum of the plane 15.

Infolgedessen- dreht sich der Hebel 15 um den Punkt b im Uhrzeigersinn, so daß sich der Punkt c nach oben bewegt. Die Hülse 14 wird daher über den Hebel 11, die Stange 12 und den Hebel 13 nach oben gezogen. Sie bewegt sich somit in diesem Fall in entgegengesetzter Richtung gegenüber dem Verteilerventil 2, wodurch die für das Umschalten des Verteilerventils benötigte Zeit verkürzt wird.As a result, the lever 15 rotates clockwise about point b , so that point c moves upward. The sleeve 14 is therefore pulled up via the lever 11, the rod 12 and the lever 13. In this case, it therefore moves in the opposite direction to the distributor valve 2, as a result of which the time required for switching over the distributor valve is shortened.

Bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung führt also die Rückstellhülse 14 bei einer Abwärtsbewegung des Verteflerventils 2 im normalen Betrieb gleichfalls eine Abwärtsbewegung aus;- bei einer schlagartigen Abwärtsbewegung des Verteilerventils 2. wird die Rückstellhüse 14 dagegen nach oben gezogen, so daß die Auslaßöffnung für das Drucköl weitei geöffnet und dadurch die Abwärtsbewegung des Kolbens 4 unterstützt wird.In the control device according to the invention, the reset sleeve thus leads 14 likewise for a downward movement of the vertebral valve 2 during normal operation a downward movement; - in the event of a sudden downward movement of the distributor valve 2. The restoring sleeve 14 is pulled upward, however, so that the outlet opening wide open for the pressure oil and thereby supports the downward movement of the piston 4 will.

Wenngleich die Erfindung im Zusa m-menhang mit einer, Turbinensteuerung erläutert wurdei so kann die neue Vorrichtung selbstverständlich auch für sonstige Steuerzwecke Verwendung finden, bei denen eine ähnliche Problemstellung vorliegt.While the invention in Zusa m-menhang with one, turbine control explained wurdei so the new device can be found naturally also for other control purposes use, where a similar problem exists.

Claims

Patent claim: Speed control device with a speed measuring element that actuates a distribution valve which controls a pressure medium for the actuation of a single-acting servomotor, the movement of the piston rod of the servomotor serving to reset a sleeve of the distribution valve, characterized in that the piston rod (6) on the one hand is connected to the sleeve (14) via a linkage (7, 8, 9, 11, 12) with the spring clutch (10) switched on and, during normal operation, moves the sleeve so that it follows the movement of the distributor valve (2), and on the other hand, it is connected to the # sleeve via a further linkage (15, 20, 11, 12) which contains a double-armed lever (15) articulated on the piston rod, which at its central pivot point (b) is attached to a shock absorber piston (16 ) hinged. which, in the event of a sudden change in speed, forms the fulcrum for this lever, which thereby reverses its movement from that in normal operation and gives the sleeve a movement which is opposite to that of the distributor valve.