NO121587B - - Google Patents

Description

Styring for hydraulisk bevegede demningsanlegg, særlig for sektordammer.

Hydraulisk bevegede oppstuvnings-demninger, som f. eks. sektordammer,

trommeldammer og liknende styres under

utnyttelse av fallet mellom over- og under-vann ved forandring av vannmengden i et

trykkammer som er dannet ved den be-vegelige oppdemning og en grube eller en

utsparing i den faste underbygning. Trykk-kammeret står da i forbindelse med overvannet og undervannet gjennom kanaler

hvis gjennomløp reguleres ved lukkeorganer, fortrinsvis i form av ventiler. Er

disse ventiler således innstilt at avløpet fra

trykkammeret er likt tilløpet fra overvannet, vil vannmengden holde seg konstant

og oppdemningslukningen står stille. En

øking a,v tilløpet eller en minsking av av-løpet har til følge en øking av vannmengden

i kammeret og dermed en hevning av opp-demnings-lukkeorganet, mens en minskning av tilløpet eller en økning av avløpet

bevirker en minskning av vannmengden i

trykkammeret og dermed en senkning av

oppdemningsorganet.

For oppdemningsorganer, f. eks. sektorer som kun behøver enten å senkes eller

heves helt, er for hevningen den fullstendige lukning av avløpsledningen og for

senkning den fullstendige lukning av til-løpsledningen tilstrekkelig. Ved sektorer

derimot som må bli stående i mellomstil-linger for regulering av vannføringen er

det nødvendig å anordne en styreinnretning som utøver en innvirkning på ventilenes innstilling, således at vannmengden

holdes konstant i sektorkammeret. Oppfinnelsen vedrører en særlig fordelaktig

utformning av en sådan styreinnretning

som fra sektoren ved tilbakeføring bevirker en endring av ventilenes innstilling. Den består i at betjeningen av tilløpsven-tilen eller av avløpsventilen eller av begge ventiler foregår under formidling av en styreskive over en differensialinnretning således at på den ene side styreimpulser for hånd eller elektrisk og på den annen side tilbakeføring av et tannsegment for sektoren innvirker over en differensial-drivinnretning på ventilen eller på ventilene.

Styreinnretningen ifølge oppfinnelsen medfører en enkel konstruksjon av lukke-legemet og av styreorganene. Tetnings-friksjonen har bare en meget liten inn-flytelse på innstillingens nøyaktighet, da ventilene bare i den riktige innstilling er således innstilt at avløpet er likt tilløpet og derfor sektoren inntar sin hvilestilling. Ved liten avvikelse fra den riktige innstilling av sektoren forandrer sektorkammerets vannmengde seg og fremkaller tilstrekke-lige drivkrefter til å overvinne tetnings-friksjonen. Når en styremotor anvendes, for automatisk å opprettholde oppstuvningen, eller for avløpsreguleringen er innkoblet ved hjelp av en flottør, blir ifølge oppfinnelsen motoren etter innstilling av sektoren som foran nevnt igjen utkoblet av differensialdrivinnretningen ved hjelp av et med sektoren forbunnet tanninngrep.

Påvirkningen av innstillingen for den eller de anvendte ventiler ved hjelp av tilbakeføringen av sektoren ifølge oppfinnelsen har dessuten den fordel at de uunn-gåelige foranderlige lekningstap gjennom tetningene mellom oppstuvningslegemet og underbygningen ikke kan utøve noen ska-delig virkning på den konstante innstilling av vannmengden i sektorkammeret.

På tegningen viser fig. 1 et utførelses-eksempel for sektorstyring ifølge oppfinnelsen og fig. 2 et eksempel på en ekstrainnretning, vist skjematisk.

I fig. 1 betegner 1 sektoren, 2 sektorkammeret, 3 det ved hjelp av sektoren opp-stuvede overvann og 4 undervannet. Overvannet står i forbindelse med undervannet gjennom ledninger 5a og 5b, som med en forgrening 6 innmunner i sektorkammeret 2. I ledningen 5a er der mellom overvannet 3 og forgreningen 6 til sektorkammeret innsatt en tilløpsventil 7 og i ledningen 5b mellom forgreningen 6 og undervannet 4 er der innsatt en avløpsventil 8. Lukningen og åpningen av avløpsventilen 8 foregår ved hjelp av en innretning som muliggjør både betjening av denne ventil utenfra og dessuten gjennom sektoren 1 selv. Denne innretning består av en på en aksel 9 festet styreskive 10 og andre deler som skal omtales senere. Styringsskiven 10 har to konsentrisk forløpende føringsspor 11 og 12 med en overgang 13, hvori griper en føringsrulle 14 for avløpsventilens 8 betjeningsarm 15. Løper føringsrullen 14 i det indre spor 11, så er ventilen 8 helt åpnet, men løper den i det ytre føringsspor 12, så er ventilen 8 lukket. Overgangen 13 fra det indre føringsspor 11 til det ytre 12 er med hensyn til styringen begrenset til en liten dreievinkel på styreskiven 10. I akselen 9 for styreskiven 10 er innkoblet et diffe-rensialdrev, som på den ene side står i forbindelse med en for hånden eller automatisk betjent styring og på den annen side står i forbindelse med sektoren 1. Steg-akselen 16 på differensialdrevet, på hvilken de fritt dreibare koniske tannhjul 17 sitter, er fast forbundet med akselen 9. De koniske tannhjul 17 står i inngrep med koniske hjul 18 og 19 som er festet på de hule aksler 20 og 21 som omslutter akselen 9. Den hule aksel 20 kan dreies elektrisk eller for hånden fra en snekkeutveksling 28. Den hule aksel 21 står over et drev 22 og en tann-krans 23 i forbindelse med sektoren 1. Den til enhver tid forekommende stilling av sektoren 1 anvises ved en skive 24 som drives over kabelskiver 25, 25a fra den hule aksel 21. En ring 26, som griper konsentrisk omkring anvisningsskiven 24 og er forsynt med et merke, drives over kabelskiver 27, 27a fra den hule aksel 20 og angir sektorens valgte og riktige stilling.

I styringens viste stilling er sektoren 1 i ro i en mellomstilling, d.v.s. avløpet gjennom avløpsventilen 8 svarer til tilløpet fra overvannet til sektorkammeret 2. Skal nu sektoren 1 senkes et visst stykke, så dreier man fra et håndhjul 29 snekkeskruen 28 og dermed det koniske hjul 18 så meget at den ønskede riktige stilling av sektoren anvises ved merket på ringen 26. Ved drei-ningen av det koniske hjul 18 vil de koniske hjul 17 som sitter på differensialdrevets stegaksel 16 føres med og dreier over akselen 9 styreskiven 10. Dermed glir førings-rullen 14 for avløpsventilens 8 betjeningsarm 15 inn i det indre føringsspor 11 og åpner ventilen. Avløpet fra sektorkammeret 2 blir derfor større enn tilløpet fra overvannet. Vannmengden i kammeret minskes og sektoren 1 senker seg. Ved sektorens synkebevegelse dreies det koniske hjul 19 over tannkransen 23 og drevet 22, hvorved de koniske hjul 17 føres med i den andre retning og styreskiven 10 dreies tilbake så meget at føringsrullen 14 for av-løpsventilens 8 betjeningsarm 15 glir inn i overgangskurven 13 og ventilen derved luk-kes så meget at avløpet igjen blir likt til-løpet. Da ved ventilens 8 lukning avløpet minskes, vil samtidig sektorens 1 synkebevegelse bli langsommere inntil den kom-mer til ro ved passende stilling av ventilen 8. Ved sektorens senkning, resp. ved avløpsventilens 8 lukning betjenes fra den hule aksel 21 samtidig anvisningsskiven 24, inntil den har oppnådd den riktige stilling på sektoren, som er innstillet ved hånd-hjulet 29 på ringens 26 merke.

Den foran forklarte styring kan betjenes også ved en flottør, for å holde f. eks. automatisk konstant et oppstuvningsspeil eller avløpsmengden. Derved virker på den ene side flottørimpulsen og på den annen side sektorbevegelsen over et differensial-drev på innstillingsinnretningens motor-bryter. Er flottøren steget med oppstuvningsspeilet et bestemt stykke, f. eks. 2 cm, så kobler den inn motoren, som over snekkeutvekslingen 28 innleder åpningen av avløpsventilen 8 og dermed synkebeve-gelsen av sektoren 1. Ved sektorens senkning bevirkes over differensialdrevet en til-bakedreining av motorbryteren, hvorved innstillingsmotoren utkobles etter et visst stykke. Hvis sektorens synkebevegelse ikke er tilstrekkelig og flottøren stiger ytter-ligere 2 cm, så vil operasjonen gjentas trinnvis inntil oppstuvningsspeilet ikke stiger lengre. Ved fallende oppstuvningsspeil vil operasjonen tilsvarende vendes om. Ved denne styring er det viktig at innstillingsmotoren løper så langsomt at sektoren 1 kun med en liten forhaling følger den av motoren frembragte riktige innstilling.

For det tilfelle at oppstuvningsspeilet som følge av inntredelse av en stigning

(f. eks. ved plutselig lukning av turbinene

ved et nabokraftverk) overskrider en viss

høyde, muliggjør på enkel måte en ekstrainnretning at uheldige virkninger fra

denne stigning unngåes. En sådan innretning er vist i fig. 2. Ved denne er den led-ning 5b som fører fra forgreningen 6 til

undervannet 4 delt i to og i forgreningen

30 innskutt en annen avløpsventil 31 parallelt med avløpsventilen 8. Med ventilens 31 betjeningsarm 32 er over et ledd 33 forbundet en balansearm 34, som ved den ene ende bærer en bøtte 35 og ved den annen ende en motvekt 36. I ventilens 31 lukkestilling er bøtten 35 i sin høyeste stilling. Overskrider oppstuvningsspeilet den høyeste grense som er innstilt av oppstuv-ningsplaten 37, så strømmer der fra overvannet vann inn i bøtten 35, så at den på grunn av sin overvekt synker ned og gjennom leddet 33 åpner ventilen 31. Derved strømmer vanninnholdet i sektorkammeret 2 ut og sektoren 1 senker seg. Etter tilstrekkelig stor senkning er oppstuvningsspeilet falt så meget at vannet fra overvannet ikke lengre kan strømme inn i bøtten 35. Det i bøtten ennu værende vann løper gjennom en åpning 38 i bøttebunnen ut etter en viss tid, så at da motvekten 36 igjen løfter bøtten 35 og dermed lukker ventilen 31. Sektorens synkebevegelse vil da straks opphøre. Nu har imidlertid sektoren 1 ved sin synkebevegelse over den i fig. 1 viste styring lukket avløpsventilen 8 helt,

så at nu tilløpet fra overvannet gjennom

tilløpsventilen 7 igjen langsomt hever sektoren 1, inntil den har nådd den riktige

stilling som angis ved ringen 26. Med en

ekstrainnretning ifølge fig. 2 er det således

mulig å føre for en kort tid en forhøyelse

av oppstuvningsspeilet, f. eks. ved inntred-ning av en stigning, automatisk bort over

sektoren 1, uten at ekstra styreoperasjoner

var nødvendig, for å føre sektoren tilbake

igjen i oppstuvningsstilling etter at det

oppstuvende vann er strømmet bort.

Claims (4)

1. Styring for hydraulisk bevegede demningsanlegg, særlig sektordammer, hvor

sektorkammeret står i forbindelse med overvannet og undervannet ved hjelp av lukkeorganer, fortrinnsvis ved ledninger forsynt med ventiler, karakterisert ved at betjeningen av tilløpsventilen (7) eller av-løpsventilen (8) eller begge ventiler skjer over en styreskive (10) og en differensial-drivinnretning (16, 19) således at på den ene side styreimpulser for hånd eller elektrisk og på den annen side tilbakeføring av sektoren (1) innvirker over differensialdrivinnretningen (16, 19) på ventilen eller ventilene (7, 8).

2. Styreinnretning ifølge påstand 1, hvor en styremotor for automatisk opprett-holdelse av oppstuvningen eller for avløps-reguleringen er innkoblet ved hjelp av en flottør, karakterisert ved at motoren etter innstilling av sektoren (1) i henhold til påstand 1 igjen utkobles av denne over differensialdrivinnretningen (16, 19) ved hjelp av et med sektoren forbundet tannsegment (23).

3. Styring ifølge påstand 1, karakterisert ved at der i en forgrening (30) på ledningen (5b) er innskutt en parallelt med avløpsventilen (8) liggende annen avløps-ventil (31) som over et ledd (33) betjenes av en balansearm (34) som ved den ene ende bærer en fra overoppstuvningen av overvannet (3) fyllbar bøtte (35) forsynt med en åpning (38) og ved den annen ende bærer en motvekt (36).

4. Styring ifølge påstand 1 og 3, karakterisert ved at tilløpet til bøtten (35), åpningen (38) i dens bunn og gjennomløps-tverrsnittet for den av bøtten (35) betjente avløpsventil (31) er således avpasset i for-hold til hinannen at sektoren ved inntredelse av en stigning senker seg hurtig, og etter bortføring av den nødvendige vannmengde igjen beveges tilbake til den oppstuvningsstilling som er fastlagt ved merket på en ring (26).