Гидравлическое золотниковое устройство для защиты роторов турбомашин от осевого сдвига Советский патент 1957 года по МПК F01D21/06 

Для повышения надежности работы и удобства обслуживания паровые турбины снабжаются наряду с другими защитными устройствами специальными предохранительными устройствами для предотвращения аварий при чрезмерном осевом сдвиге.

Известные устройства подобного рода основаны на гидравлическом принципе и выполнены в виде струйного золотника, воздействующего на сигнальные и аварийно-регулировочные приспособления.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что выходное отверстие струйного золотника расположено под углом к его продольной оси, а сам золотник кинематически связан со стрелкой указателя. Благодаря этому представляется возможным устанавливать золотник под углом к оси вала ротора и увеличивать передаваемую на стрелку величину осевого сдвига вала, обеспечивая облегчение визуального отсчета по щкале указателя.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство выполнено в виде cTpyiffloro следянгего золотника Л расположенного в корпусе переставной буксы 2; этот золотник управляет стрелкой 3 указателя величины осевого сдвига и автоматом, отключающим турбомащину (не показан на чертеже). Устройство устанавливается у торца вала ротора 4 так, что входное отверстие 5 золотника расположено под углом к продольной оси ротора.

Масло подается к золотнику одновременно через камеры 6 и 7.

Из камеры 7 оно ноступает далее на слив, а из камеры 6 масло переходит через отверстие 8 в камеру 9 и сливается через щель 10 между косым срезом золотника и торцом ротора. Диаметры щайб П и 12 выбраны одинаковыми, вследствие чего давление в камере 9 равно примерно половине давления масла во входном трубопроводе.

Для предохранения золотника от возможного износа при отсутствии масла в конструкции блока предусмотрена пружина 13, которая отжимает золотник вверх.

При отсутствии осевого сдвига ротора 4 золотник находится в равновесии, причем давлению в камере 9 соответствует определенная величина щели 10. Смещение ротора турбины влево вызывает увеличение щ,ели 10, вследствие чего давление в камере 9 падает.

При этом золотник / под действием избыточной силы, следуя за ротором 4. перемещается вдоль своей оси вниз, уменьшая щель W до прежней величины. Одновременно стрелка 3, кинематически, связанная с золотником, отклоняется также влево и указывает по шкале величину смещения ротора.

В с.пучае аварийного сдвига ротора влево золотник, переместившись на величину перекрыши hi, открывает окно 14 и соединяет камеру 6 с трубопроводола /5, идущим к аварийному масляному выключателю.

При смещении ротора вправо стрелка 3 указателя отклоняется вправо, и после прохождения золотником перекрыши h2 подается импульс на аварийный масляный выключатель через окно 16. Благодаря применению косого среза в следящем золотнике, перемещению ротора на определенное расстояние соответствует значительно большее перемещение золотника.

Для удобства настройки в устройстве предусмотрена переставленная букса 2. жестко связанная со шкалой 17 указателя. Перемещ:ение буксы производится винтом 18.

При совпадении кромки Л золотника с торцом К буксы стрелка 3 всегда стоит на нуле, что достигается подгонкой толкателя 19. Перекрыши hi и ha при этом имеют определенную величину, обусловленную предельно допустимой величиной осевого сдвига.

Изменение давления масла не оказывает практически влияния на работу устройства. Это объясняется тем, что давление в камере Р в основном определяется давлением масла в нагнетательном трубопроводе, и величина щели 10 практически не зависит от давления масла в системе.

Предмет изобретения

1.Гидравлическое золотниковое устройство для защиты роторов турбомашин от двухстороннего осевого сдвига, устанавливаемое у торца вала ротора и содержащее струйный следящий золотник, расположенный в корпусе внутри переставной буксы и управляющий указателем величины осевого сдвига и автоматом, отключающим турбомашину, отличающееся тем, что, с целью облегчения и уточнения визуального отсчета величины сдвига вала, выходное отверстие золотника расположено нод углом к его продольной оси, и золотник кинематически связан с отсчетной стрелкой указателя.

2.Гидравлическое золотниковое устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения его настройки, шкала указателя закреплена па вышеуказанной буксе, для перемещения которой применен регулировочный винт.