Эксплуатация гидроагрегатов - Универсальный котельный регулятор

ЛМЗ им. Сталина выпускает в настоящее время новый мощный универсальный автоматический регулятор скорости котельного типа марки УК-150 (У — универсальный, К—котельный) с диаметрами масляного напорного трубопровода и главного золотника— 150 мм. В колонке управления этого регулятора размещены центробежный ленточный маятник с электроприводом, все механизмы распределительного устройства автоматической части, главный распределительный золотник и механизмы управления. Универсальным этот регулятор называется потому, что может быть использован для широкого диапазона работоспособностей; при этом заменяется лишь главный распределительный золотник.
Регулятор УК-150 отличается от рассмотренного выше К-150 тем, что он удовлетворяет всем современным требованиям в области полной автоматизации гидроэлектростанций, имеет электрический привод к маятнику регулятора, полностью оснащен необходимыми контрольными механизмами, механизмами защиты агрегата от аварий, механизмами дистанционного управления, а также гидроблокировкой, автоматически обеспечивающей необходимую последовательность действия механизмов турбины и регулятора при пусках и остановках агрегата. Следует также отметить, что колонка регулятора снабжена механизмом аварийного ограничения распределительного золотника, позволяющего при нарушениях вязи между электроприводом маятника и валом агрегата автоматически удерживать агрегат в том же режиме, при котором произошло это нарушение. Кроме того, колонка управления снабжена механизмом аварийного закрытия направляющего аппарата турбины, действующего в случае возникновения недопустимого режима работы или аварии агрегата, вне зависимости от того, работает ли агрегат на ручном или автоматическом регулировании.

Рис. 43. Пружинно-масляный изодромный механизм регулятора УК-150

Рис. 42. Центробежный ленточный маятник регулятора УК-150
Ниже рассмотрим лишь конструкцию и схему действия центробежного маятника и изодромного механизма (катаракта) регулятора УК, имеющих принципиальные отличия от конструкций их механизмов, применяемых в ранее описанных регуляторах. Как уже упоминалось, регулятор снабжен ленточным центробежным  маятником оригинальной конструкции, изображенным рис. 42.
Основой конструкции является непрерывно вращающийся синхронного электродвигателя диск 1, на котором расположены два цилиндрических груза 2. Грузы охватываются стальной
пружинной лентой 3, закрепленной своими концами на диске маятника. К лапам грузов крепятся две радиальные пружины 4. При изменении числа оборотов маятника и центробежной силы грузов, последние катятся по диску и ленте, преодолевая сопротивление пружин, и перемещают пяту 5 и штифт 6 маятника, воздействуя тем самым1 на золотниковый рычаг и распределительное устройство регулятора. Благодаря почти полному отсутствию трения скольжения в сопряженных частях деталей маятника, последний обладает весьма высокой чувствительностью.
Изодромный механизм выполнен в. виде пружинно-масляного катаракта с регулировочным механизмом, позволяющим изменять время изодрома и характер возвращения поршня катаракта к среднему положению. Такое устройство значительно облегчает настройку работы агрегата в общую сеть параллельно с другими агрегатами, а также дает большие удобства в эксплуатации.
На рис. 43 представлена в разрезе конструкция пружинномасляного изодромного механизма регулятора УК-150. В чугунном корпусе 1 перемещается наполненный маслом стальной стакан 2  масляного катаракта. Стакан кинематически связан с поршнем сервомотора направляющего аппарата турбины через вал выключателя и перемещается вверх или вниз в соответствии с перемещением поршня сервомотора. В стакане перемещается поршень 3, насаженный на шток 4, верхний конец которого шарнирно связан с точкой выключателя золотникового рычага распределительного устройства регулятора. На корпусе катаракта закреплена крышка 5, в полости которой находятся пружины изодрома 6. При помощи упорных колец 7 и 8 пружины изодрома, при среднем положении поршня и штока, всегда опираются в дно крышки 5 и в дополнительную крышку 9, находясь, таким образом, под некоторым начальным натяжением, обеспечивающим точное возвращение поршня к среднему положению. С другой стороны, пружины 6, при помощи тех уже упорных колец, упираются в буртик штока и в торец закрепленной на штоке втулки 10.
Таким образом, при смещении штока катаракта из среднего положения, пружины изодрома всегда стремятся вернуть его обратно в среднее положение. Однако это перемещение будет относительно медленным, вследствие гидравлического сопротивления катаракта. Для регулирования гидравлического сопротивления и регулирования тем самым времени и скорости возвращения поршня и штока в среднее положение служит игла 11, помещенная внутри штока и опирающаяся, с помощью замыкающей пружины 12 и рамки 13 с регулировочными винтами 14, на рычаг 15. Рычаг 15. одним концом шарнирно связан с гайкой 16 на винте 17. Регулируя винт 17 и перемещая гайку 16, можно изменять величину плеча поворота рычага 15 и тем, при относительном смещении штока катаракта, изменять величину смещения иглы катаракта. Нижний конец иглы имеет призматический вырез, острый угол которого находится у нижней кромки радиальных отверстий в поршне, соединяющих нижнюю и верхнюю полости. Таким образом при относительном смещении иглы в штоке, что происходит при перемещении стакана 2, призматический вырез иглы несколько открывает эти отверстия и масло медленно перетекает из одной полости стакана в другую. Вследствие этого поршень 5, под действием пружин изодрома 6, возвращается к среднему положению, обеспечивая этим возвращение числа оборотов к нормальному.
Регуляторы типа УК-150 уже установлены на некоторых гидроэлектростанциях и показали хорошие эксплуатационные качества.