JP2947961B2 - ペルトン水車のデフレクタ及びニードルの制御装置 - Google Patents
ペルトン水車のデフレクタ及びニードルの制御装置Info
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- JP2947961B2 JP2947961B2 JP3077678A JP7767891A JP2947961B2 JP 2947961 B2 JP2947961 B2 JP 2947961B2 JP 3077678 A JP3077678 A JP 3077678A JP 7767891 A JP7767891 A JP 7767891A JP 2947961 B2 JP2947961 B2 JP 2947961B2
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- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B1/00—Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
- F03B1/04—Nozzles; Nozzle-carrying members
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/20—Hydro energy
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Control Of Water Turbines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ペルトン水車における
噴流ジェットの水量を加減するニードル及びランナとノ
ズルとの間でジェットの方向をそらすデフレクタの制御
装置に関する。
噴流ジェットの水量を加減するニードル及びランナとノ
ズルとの間でジェットの方向をそらすデフレクタの制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ペルトン水車においては、ラン
ナのバケットに向って噴流するジェットの水量を加減す
るニードル及びランナと上記ニードルを有するノズルと
の間でジェットの方向をそらすデフレクタとを有してお
り、そのニードル及びデフレクタの開閉装置としては、
急閉鎖時におけるニードル及びデフレクタ個々の閉鎖ス
ピードの関係、すなわちニードルの閉鎖スピードは水圧
上昇の問題から３０〜４０秒程度、デフレクタの閉鎖ス
ピードはランナの回転上昇の問題から２〜４秒程度とな
ることから、それぞれ別々の開閉装置が設けられてい
る。
ナのバケットに向って噴流するジェットの水量を加減す
るニードル及びランナと上記ニードルを有するノズルと
の間でジェットの方向をそらすデフレクタとを有してお
り、そのニードル及びデフレクタの開閉装置としては、
急閉鎖時におけるニードル及びデフレクタ個々の閉鎖ス
ピードの関係、すなわちニードルの閉鎖スピードは水圧
上昇の問題から３０〜４０秒程度、デフレクタの閉鎖ス
ピードはランナの回転上昇の問題から２〜４秒程度とな
ることから、それぞれ別々の開閉装置が設けられてい
る。
【０００３】すなわち、図３は、上記一般的なペルトン
水車におけるニードル及びデフレクタの制御機構を示す
図であって、図示しない上水槽からの圧力水は導水管を
経てノズル１で加速され、高速のジェットとなってラン
ナ２のバケット２ａに向って噴流され、そのランナ２に
水動力を与えた後放水路に排出される。
水車におけるニードル及びデフレクタの制御機構を示す
図であって、図示しない上水槽からの圧力水は導水管を
経てノズル１で加速され、高速のジェットとなってラン
ナ２のバケット２ａに向って噴流され、そのランナ２に
水動力を与えた後放水路に排出される。
【０００４】上記ノズル１内にはその先端中央部にニー
ドル３が進退自在に配設され、制御器４によって作動さ
れるニードルサーボモータ５ａによりニードル作動ロッ
ド６を介して上記ニードル３を進退させ、ノズル１の開
口面積を変えて水量を変えるようになっている。
ドル３が進退自在に配設され、制御器４によって作動さ
れるニードルサーボモータ５ａによりニードル作動ロッ
ド６を介して上記ニードル３を進退させ、ノズル１の開
口面積を変えて水量を変えるようになっている。
【０００５】一方、ノズル１にはデフレクタ７が軸支さ
れており、制御器４によって作動されるデフレクタサー
ボモータ５ｂによりリンク機構８及びロッド９を介して
上記デフレクタ７を揺動させ、前記ノズル１から噴出さ
れるジェット流をランナ２から下方にそらすようにして
ある。
れており、制御器４によって作動されるデフレクタサー
ボモータ５ｂによりリンク機構８及びロッド９を介して
上記デフレクタ７を揺動させ、前記ノズル１から噴出さ
れるジェット流をランナ２から下方にそらすようにして
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
装置においては前述のようにデフレクタ及びニードルの
開閉装置としてはそれぞれ別々の装置が設けられてお
り、発電所機器のコストアップになる等の問題がある。
装置においては前述のようにデフレクタ及びニードルの
開閉装置としてはそれぞれ別々の装置が設けられてお
り、発電所機器のコストアップになる等の問題がある。
【０００７】本発明はこのような点に鑑み、デフレクタ
及びニードルを共通のサーボモータによって開閉作動す
ることができ、発電所機器のコストダウン及び保守費用
の低減を計ることができるニードル及びデフレクタの制
御装置を得ることを目的とする。
及びニードルを共通のサーボモータによって開閉作動す
ることができ、発電所機器のコストダウン及び保守費用
の低減を計ることができるニードル及びデフレクタの制
御装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、デフレクタの
開動作時にエネルギを蓄積し、デフレクタの急速閉作動
時に上記エネルギにより上記デフレクタの閉動作を行な
わせるスプリング作動装置を、デフレクタ開閉作動用枢
軸に連動連結するとともに、ニードル閉方向に付勢され
たニードル作動ロッドに連結されたレバーの一端が当接
され、前記デフレクタの急速閉作動時にその当接が解放
されるカムを上記デフレクタ開閉作動用枢軸に装着した
ことを特徴とする。
開動作時にエネルギを蓄積し、デフレクタの急速閉作動
時に上記エネルギにより上記デフレクタの閉動作を行な
わせるスプリング作動装置を、デフレクタ開閉作動用枢
軸に連動連結するとともに、ニードル閉方向に付勢され
たニードル作動ロッドに連結されたレバーの一端が当接
され、前記デフレクタの急速閉作動時にその当接が解放
されるカムを上記デフレクタ開閉作動用枢軸に装着した
ことを特徴とする。
【０００９】
【作用】通常運転時には、デフレクタ開閉作動用枢軸の
回動によってデフレクタが開閉制御されるとともに、そ
のデフレクタ開閉作動用枢軸に装着されているカムによ
って、レバー及びニードル作動ロッドを介してニードル
の進退が行なわれる。
回動によってデフレクタが開閉制御されるとともに、そ
のデフレクタ開閉作動用枢軸に装着されているカムによ
って、レバー及びニードル作動ロッドを介してニードル
の進退が行なわれる。
【００１０】一方、負荷遮断時等のデフレクタの急速閉
作動時には、デフレクタの開動作時に蓄積されたスプリ
ング作動装置のエネルギにより、デフレクタの急速閉動
作が行なわれる。この時、上記カムとレバーとの当接が
解放され、ニードルはその閉方向の付勢力によって所定
のニードル閉鎖スピードによって閉鎖される。
作動時には、デフレクタの開動作時に蓄積されたスプリ
ング作動装置のエネルギにより、デフレクタの急速閉動
作が行なわれる。この時、上記カムとレバーとの当接が
解放され、ニードルはその閉方向の付勢力によって所定
のニードル閉鎖スピードによって閉鎖される。
【００１１】
【実施例】以下、図１及び図２を参照して本発明の一実
施例について説明する。
施例について説明する。
【００１２】図１において符号１０は制御器１１によっ
て作動制御される電動サーボモータであって、その電動
サーボモータ１０の作動ロッド１２の先端が揺動パネル
１３の一端部に枢着されている。上記揺動パネル１３
は、軸１４にその軸線回りに揺動自在に装着されてお
り、その揺動パネル１３の他端部には第１および第２の
ロックアーム１５，１６がそれぞれその中央部を中心と
して揺動可能に装着されている。
て作動制御される電動サーボモータであって、その電動
サーボモータ１０の作動ロッド１２の先端が揺動パネル
１３の一端部に枢着されている。上記揺動パネル１３
は、軸１４にその軸線回りに揺動自在に装着されてお
り、その揺動パネル１３の他端部には第１および第２の
ロックアーム１５，１６がそれぞれその中央部を中心と
して揺動可能に装着されている。
【００１３】上記第１のロックアーム１５の一端は、リ
ンク１７を介して軸受１８，１８に軸支された枢軸１９
に固着された揺動アーム２０に連結されている。また、
上記第１のロックアーム１５の他端部１５ａには第２の
ロックアーム１６の一端１６ａが係脱可能としてあり、
その第２のロックアーム１６の他端１６ｂには、揺動パ
ネル１３に固着されたソレノイド２１の作動杆２１ａが
連結され、常時においては第２のロックアーム１６の一
端１６ａが第１のロックアーム１５の他端部１５ａに係
合され、第１のロックアーム１５が固定状態に保持され
ている。
ンク１７を介して軸受１８，１８に軸支された枢軸１９
に固着された揺動アーム２０に連結されている。また、
上記第１のロックアーム１５の他端部１５ａには第２の
ロックアーム１６の一端１６ａが係脱可能としてあり、
その第２のロックアーム１６の他端１６ｂには、揺動パ
ネル１３に固着されたソレノイド２１の作動杆２１ａが
連結され、常時においては第２のロックアーム１６の一
端１６ａが第１のロックアーム１５の他端部１５ａに係
合され、第１のロックアーム１５が固定状態に保持され
ている。
【００１４】一方、前記枢軸１９には第２の揺動アーム
２２及び第３の揺動アーム２３の基端部が固着されてお
り、その第２の揺動アーム２２の先端には、スプリング
作動装置２４の作動ロッドが連結されている。また、第
３の揺動アーム２３の先端部は、軸２５に枢着されたク
ランクアーム２６の一端に連結杆２７を介して連結され
ており、そのクランクアーム２６の他端には、ノズル２
８から噴出するジェットを遮断し得るデフレクタ２９が
設けられている。
２２及び第３の揺動アーム２３の基端部が固着されてお
り、その第２の揺動アーム２２の先端には、スプリング
作動装置２４の作動ロッドが連結されている。また、第
３の揺動アーム２３の先端部は、軸２５に枢着されたク
ランクアーム２６の一端に連結杆２７を介して連結され
ており、そのクランクアーム２６の他端には、ノズル２
８から噴出するジェットを遮断し得るデフレクタ２９が
設けられている。
【００１５】一方、上記ノズル２８の先端中心部にはニ
ードル３０が配設されており、そのニードル３０に連結
されたニードル作動ロッド３１の頂端にはリンク３２を
介してクランクアーム３３の一端が連結されている。上
記クランクアーム３３は固定軸のまわりに揺動可能とし
てあり、そのクランクアーム３３の他端にはロッド３４
の一端が枢着され、そのロッド３４の他端がダッシュポ
ット装置３５のピストンロッド３５ａに連結されてい
る。
ードル３０が配設されており、そのニードル３０に連結
されたニードル作動ロッド３１の頂端にはリンク３２を
介してクランクアーム３３の一端が連結されている。上
記クランクアーム３３は固定軸のまわりに揺動可能とし
てあり、そのクランクアーム３３の他端にはロッド３４
の一端が枢着され、そのロッド３４の他端がダッシュポ
ット装置３５のピストンロッド３５ａに連結されてい
る。
【００１６】上記ロッド３４とダッシュポット装置３５
のピストンロッド３５ａとの枢着点には、固定軸３６回
りに揺動可能に枢着されたレバー３７の一端が枢着され
ており、そのレバー３７の他端が、前記デフレクタ作動
用の枢軸１９に固設されたカム３８のカム面に当接され
ている。
のピストンロッド３５ａとの枢着点には、固定軸３６回
りに揺動可能に枢着されたレバー３７の一端が枢着され
ており、そのレバー３７の他端が、前記デフレクタ作動
用の枢軸１９に固設されたカム３８のカム面に当接され
ている。
【００１７】また、前記ニードル作動ロッド３１には、
そのニードル作動ロッド３１に設けられたバランスピス
トン３９とばね受け４０との間にコイルばね４１が巻装
されている。
そのニードル作動ロッド３１に設けられたバランスピス
トン３９とばね受け４０との間にコイルばね４１が巻装
されている。
【００１８】しかして、電動サーボモータ１０が作動さ
れると、作動ロッド１２を介して揺動パネル１３が揺動
され、第１のロックアーム１５、リンク１７を介して揺
動アーム２０が揺動される。そしてその揺動アーム２０
の揺動によって枢軸１９が回動され第３の揺動アーム２
３が揺動される。したがって、その第３の揺動アーム２
３の揺動によって連結杆２７を介してクランクアーム２
６が揺動され、デフレクタ２９がジェットを遮断する方
向（閉方向）或はその逆方向（開方向）に移動される。
一方、上述のようにデフレクタ２９が開方向に移動され
たときには、第２の揺動アーム２２によってスプリング
作動装置２４のコイルスプリング２４ａが圧縮方向に作
動され、エネルギが蓄積されている。図１は上記デフレ
クタ２９が開方向に移動された状態を示す。
れると、作動ロッド１２を介して揺動パネル１３が揺動
され、第１のロックアーム１５、リンク１７を介して揺
動アーム２０が揺動される。そしてその揺動アーム２０
の揺動によって枢軸１９が回動され第３の揺動アーム２
３が揺動される。したがって、その第３の揺動アーム２
３の揺動によって連結杆２７を介してクランクアーム２
６が揺動され、デフレクタ２９がジェットを遮断する方
向（閉方向）或はその逆方向（開方向）に移動される。
一方、上述のようにデフレクタ２９が開方向に移動され
たときには、第２の揺動アーム２２によってスプリング
作動装置２４のコイルスプリング２４ａが圧縮方向に作
動され、エネルギが蓄積されている。図１は上記デフレ
クタ２９が開方向に移動された状態を示す。
【００１９】一方、上記枢軸１９の回動によってカム３
８が回動し、レバー３７を介してロッド３４がその軸線
方向に作動され、クランクレバー３３を介してニードル
作動ロッド３１が進退され、ニードル３０の進退が行な
われて、ノズル２８の開口面積が調整される。
８が回動し、レバー３７を介してロッド３４がその軸線
方向に作動され、クランクレバー３３を介してニードル
作動ロッド３１が進退され、ニードル３０の進退が行な
われて、ノズル２８の開口面積が調整される。
【００２０】そこで、負荷遮断等が発生すると、制御器
１１からの制御信号によってソレノイド２１が作動さ
れ、作動杆２１ａが図において上方に引き上げられる。
したがって、第２のロックアーム１６が図において反時
計方向に揺動され、第１のロックアーム１５との係合が
離脱され、第１のロックアーム１５が揺動パネル１３に
対して自由に揺動し得る状態となる。
１１からの制御信号によってソレノイド２１が作動さ
れ、作動杆２１ａが図において上方に引き上げられる。
したがって、第２のロックアーム１６が図において反時
計方向に揺動され、第１のロックアーム１５との係合が
離脱され、第１のロックアーム１５が揺動パネル１３に
対して自由に揺動し得る状態となる。
【００２１】しかして、コイルスプリング２４ａに蓄え
られたエネルギによって第２の揺動アーム２２が２点鎖
線で示す位置に急速に揺動され、その揺動によって枢軸
１９が時計方向に回動され、第３の揺動アーム２３、連
結杆２７を介してデフレクタ２９が時計方向に揺動さ
れ、ノズル２８からのジェットが急速に遮断される（図
２）。
られたエネルギによって第２の揺動アーム２２が２点鎖
線で示す位置に急速に揺動され、その揺動によって枢軸
１９が時計方向に回動され、第３の揺動アーム２３、連
結杆２７を介してデフレクタ２９が時計方向に揺動さ
れ、ノズル２８からのジェットが急速に遮断される（図
２）。
【００２２】一方、上述のようにして枢軸１９がスプリ
ング作動装置２４のコイルスプリング２４ａによって急
速に回動されると、それとともにカム３８も急速に時計
方向に急速に回動するが、ダッシュポット装置３５の作
用によってレバー３７が追従できず、レバー３７とカム
３８との係合が解放される。したがって、ニードル３０
には、コイルばね４１のばね力、及びニードル３０とバ
ランスピストン３９との水圧不平衡と機構の摩擦力との
合成力によって閉方向に作動され、この間クランクレバ
ー３３、ロッド３４等を介して接続されているダッシュ
ポット装置３５によって調整されたスピードによってニ
ードル３０の閉鎖が行なわれる。
ング作動装置２４のコイルスプリング２４ａによって急
速に回動されると、それとともにカム３８も急速に時計
方向に急速に回動するが、ダッシュポット装置３５の作
用によってレバー３７が追従できず、レバー３７とカム
３８との係合が解放される。したがって、ニードル３０
には、コイルばね４１のばね力、及びニードル３０とバ
ランスピストン３９との水圧不平衡と機構の摩擦力との
合成力によって閉方向に作動され、この間クランクレバ
ー３３、ロッド３４等を介して接続されているダッシュ
ポット装置３５によって調整されたスピードによってニ
ードル３０の閉鎖が行なわれる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はニードル
閉方向に付勢されたニードル作動ロッドに連結されたレ
バーの一端が当接され、デフレクタの急速閉作動時にそ
の当接が解放されるカムを上記デフレクタ開閉作動用枢
軸に装着したので、ニードル及びデフレクタを共通のサ
ーボモータによってそれぞれ作動させることができ、従
来のようにニードル及びデフレクタ作動用のサーボモー
タ等をそれぞれ各別に設ける必要がなく、大巾なコスト
ダウン、機器の簡素化、保守の簡素化を計ることができ
る。しかも、ニードル及びデフレクタの作動特性に対し
て十分対応することができる。
閉方向に付勢されたニードル作動ロッドに連結されたレ
バーの一端が当接され、デフレクタの急速閉作動時にそ
の当接が解放されるカムを上記デフレクタ開閉作動用枢
軸に装着したので、ニードル及びデフレクタを共通のサ
ーボモータによってそれぞれ作動させることができ、従
来のようにニードル及びデフレクタ作動用のサーボモー
タ等をそれぞれ各別に設ける必要がなく、大巾なコスト
ダウン、機器の簡素化、保守の簡素化を計ることができ
る。しかも、ニードル及びデフレクタの作動特性に対し
て十分対応することができる。
【図１】本発明のデフレクタ及びニードルの制御装置の
概略構成を示す図。
概略構成を示す図。
【図２】本発明装置におけるデフレクタ急閉作動時の状
態を示す図。
態を示す図。
【図３】従来のデフレクタ及びニードルの制御装置の概
略構成図。
略構成図。
１０ 電動サーボモータ １３ 揺動パネル １５ 第１のロックアーム １６ 第２のロックアーム １９ 枢軸 ２０ 揺動アーム ２１ ソレノイド ２２ 第２の揺動アーム ２３ 第３の揺動アーム ２４ スプリング作動装置 ２９ デフレクタ ３０ ニードル ３１ ニードル作動ロッド ３５ ダッシュポット装置 ３７ レバー ３８ カム
Claims (1)
- 【請求項１】デフレクタの開動作時にエネルギを蓄積
し、デフレクタの急速閉作動時に上記エネルギにより上
記デフレクタの閉動作を行なわせるスプリング作動装置
を、デフレクタ開閉作動用枢軸に連動連結するととも
に、ニードル閉方向に付勢されたニードル作動ロッドに
連結されたレバーの一端が当接され、前記デフレクタの
急速閉作動時にその当接が解放されるカムを上記デフレ
クタ開閉作動用枢軸に装着したことを特徴とする、ペル
トン水車のデフレクタ及びニードルの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077678A JP2947961B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | ペルトン水車のデフレクタ及びニードルの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077678A JP2947961B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | ペルトン水車のデフレクタ及びニードルの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311681A JPH04311681A (ja) | 1992-11-04 |
| JP2947961B2 true JP2947961B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=13640550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077678A Expired - Fee Related JP2947961B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | ペルトン水車のデフレクタ及びニードルの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2947961B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP3077678A patent/JP2947961B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04311681A (ja) | 1992-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |