Поворот лопаток направляющего аппарата осуществляется с помощью одного или двух сервомоторов. Схема привода с одним сервомоторов сложна, создает неравномерную нагрузку регулирующего кольца и поэтому применяется в основном для небольших гидротурбин. При двух сервомоторах (рис. 3-10) на регулирующем кольце создается пара сил, нагрузка распределяется более равномерно и силовая схема получается проще.
Рис. 3-10. Схема сервомоторов направляющего аппарата.
Привод с двумя сервомоторами применяется в современных средних и крупных гидротурбинах. В таком приводе сервомоторы закрепляются на фланцах специальных ниш в металлической облицовке шахты турбины. Один из сервомоторов снабжается стопорным устройством, позволяющим стопорить (запирать) турбину в закрытом положении направляющего аппарата, так как иначе под давлением воды при снятом давлении масла в сервомоторах направляющий аппарат может открыться.
Рис. 3-11. Разрез поршневого сервомотора направляющего аппарата.
На рис. 3-11 показан поршневой сервомотор, устанавливаемый на опорной плите вне регулирующего кольца. В цилиндре 1 сервомотора, закрытом задней 2 и передней 3 крышками, перемещается поршень 4. Сквозь переднюю крышку проходит направляющий шток 5, на котором и закреплен поршень. Шарниром 6 поршень соединен с тягой 7, идущей к регулирующему кольцу. На передней крышке сервомотора установлен корпус стопора 8. Для предотвращения протечек масла вдоль штока через переднюю крышку на ней применено сальниковое уплотнение 11.
Запирание сервомотора производится стопором 9, который при крайнем левом положении поршня опускается между торцом штока и корпусом стопора. Перемещение стопора осуществляется его сервомотором 10. Положение поршня основного сервомотора определяется указателем 12.
Рис. 3-12. Схема плунжерного прямоосного сервомотора направляющего аппарата.
Цилиндр сервомотора имеет два фланца 13, к которым подсоединены масляные трубопроводы. Подачей масла в ту или другую полость сервомотора производится перемещение поршня из одного положения в другое. Выпуск масла из цилиндров происходит через отверстия в корпусе цилиндра по трубкам 14 и далее в лекажный агрегат для сбора- масла и транспортировки его в масляное хозяйство.
В конце хода на закрытие предусмотрено торможение поршня, предотвращающее возможный удар поршня о заднюю крышку при резком закрытии направляющего аппарата. Торможение происходит вследствие того, что перепускной канал перекрывается поршнем, не доходя до крайнего левого положения, и поэтому масло имеет возможность перетекать только через дросселирующее отверстие. Из-за малого диаметра дросселирующего отверстия происходит повышение давления в левой полости сервомотора, что сдерживает движение поршня.
Рис. 3-13. Торовый плунжерный сервомотор направляющего аппарата.
В последних отечественных и зарубежных конструкциях гидротурбин начали устанавливаться плунжерные прямоосные или изогнутые (торовые) сервомоторы непосредственно на крышке турбины.
На рис. 3-12 показана схема плунжерного прямоосного сервомотора, установленного над регулирующим кольцом.
Сервомотор имеет два цилиндра 1. Корпус 4 сервомотора опирается на крышку турбины с помощью консольной опоры 5. Прямолинейное перемещение плунжера 2 сервомотора осуществляется при подаче масла в цилиндры. Плунжер в средней части имеет ползун 6 с цилиндрическим шарниром 3, связанным с регулирующим кольцом и перемещающим его при перемещении плунжера.
В этом варианте привода конструкция сервомотора проста, но его установка над регулирующим кольцом сложна. Требуется также много места на крышке турбины для установки сервомоторов, и поэтому такая схема применима только при больших габаритах турбины.
Конструкция и работа изогнутого (торового) плунжерного сервомотора (рис. 3-13) аналогичны конструкции и работе плунжерного прямоосного сервомотора. Технология изготовления изогнутого сервомотора более сложна, но его удобнее располагать на крышке из-за большей компактности.
Нормальное давление масла в системе регулирования турбин 25 кГ/см2 и минимальное, при котором должно обеспечиваться аварийное закрытие направляющего аппарата, 12—14 кГ/см2. В последних конструкциях гидроагрегатов в системе регулирования применяется давление масла 40 кГ/см2.
