Справочник по гидротурбинам - Сервомоторы направляющего аппарата

Гидравлические сервомоторы являются силовым органом, поворачивающим направляющие лопатки. Масло под давлением поступает в полости сервомоторов по системе труб от главного золотника, а в случае аварии, минуя его, от золотника аварийного закрытия направляющего аппарата.
В гидротурбинах нашли применение сервомоторы различных конструктивных исполнений. Наибольшее распространение получили прямоосные одинарные сервомоторы, располагаемые в специальных нишах шахты турбины и связанные шарнирно с регулирующим кольцом, а также прямоосные сдвоенные сервомоторы, устанавливаемые на крышке турбины или закрепляемые на опоре подпятника и связанные с регулирующим кольцом с помощью кулисного механизма.
На некоторых турбинах применены торовые сервомоторы, встраиваемые обычно в регулирующее кольцо. Однако сервомоторы такой конструкции, более сложные и трудоемкие в изготовлении, менее удобны и надежны в эксплуатации. Некоторые турбины оборудованы несколькими (2—4 шт.) прямоосными одинарными сервомоторами, установленными на крышке турбины или поворачивающимися вокруг вертикальной оси, закрепленной в опорах на крышке турбины. Наконец, может быть применен индивидуальный привод в виде прямоосных сервомоторов для поворота каждой направляющей лопатки в отдельности. Такими сервомоторами оборудованы турбины Саяно-Шушенской ГЭС и насос-турбины Загорской ГАЭС.
Большинство гидротурбин, созданных ПО ЛМЗ в последнее время, оборудованы прямоосными сдвоенными сервомоторами (Братская ГЭС, Красноярская ГЭС, Усть-Илимская ГЭС и др.).
Типы, параметры и основные размеры поршневых прямоосных сервомоторов установлены стандартом ОСТ 108.024.01—78. Стандарт предусматривает два типа поршневых сервомоторов: тип 1 — сервомоторы с двумя размерами стакана, в которых создаваемые усилия при подаче масла под давлением в полости А или Б разные; тип 2 — сервомоторы, в которых создаваемые усилия при подаче масла под давлением в полости А и Б примерно равны.
Приведем пример условного обозначения поршневого сервомотора с диаметром поршня dc = 500 мм, типа 1 с номинальным давлением масла в системе регулирования р = 4 МПа: сервомотор СП500-1-40.
На рис. IV. 12 показана конструкция, а в табл. IV.22 приведен унифицированный ряд сервомоторов типа 1.
На рис. IV. 13 показана конструкция, а в табл. IV.23 приведен унифицированный ряд сервомоторов типа 2.
Таблица IV.22. Основные размеры и параметры сервомоторов типа 1

Таблица IV.23. Основные размеры и параметры сервомоторов типа 2

Стопор направляющего аппарата предназначен для фиксирования направляющего аппарата в закрытом положении при отсутствии масла под давлением в полостях сервомоторов на закрывание. Установленные на одном из сервомоторов стопоры, управляемые автоматически системой гидроблокировки, труднорегулируемы и на многих турбинах переведены на ручное управление. Большинство гидротурбин, созданных в последнее время, оборудованы ручными стопорами различных конструктивных решений. Стопорное устройство направляющего аппарата турбин конструкции ПО ЛМЗ состоит из пальца, запрессованного в крышке турбины, надетого на палец рычага с резьбовым концом, и гайки. Рычаг вручную заводится в специальный паз в регулирующем кольце, крепится гайкой и не позволяет регулирующему кольцу, находящемуся в положении, соответствующем закрытому с натягом направляющему аппарату, и связанным с ним направляющим лопаткам повернуться на открытие под воздействием давления воды в спиральной камере.
Стопорное устройство конструкции ПОАТ ХТЗ им. С. М. Кирова представляет собой закрепленный на крышке турбины ригель, вводимый в специально предусмотренное отверстие в регулирующем кольце в положении, когда направляющий аппарат закрыт с натягом.
Стопорные устройства гидротурбин, как правило, рассчитаны на полное усилие сервомоторов, действующих на открытие направляющего аппарата, что предупреждает возможность ошибочного автоматического пуска агрегата без предварительного выключения стопора вручную эксплуатационным персоналом. Стопорные устройства включают в случае длительного останова агрегата для возможности выполнения работ по ревизии и ремонту без осушения спиральной камеры. Согласно действующим правилам техники безопасности выполнение всех работ на остановленном агрегате допускается только при включенном стопоре.