Привод регулирующего клапана турбины Советский патент 1987 года по МПК F01D17/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах регулирования и защиты паровых турбин.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение области использования путем организации двустороннего подвода рабочей жидкости к поршню сервомотора.

На чертеже показана схема конструкции привода.

Регулируюший клапан (или поворотная регулирующая диафрагма) (не показан) посредством штанги 1, траверс 2 и тяг 3 соединен со штоком 4, закрепленным на поршне 5 сервомотора 6.

Поршень 5 нагружен с одной стороны пружиной 7 и давлением рабочей жидкости, которая подводится в полость 8 закрытия сервомотора по трубопроводу 9 от дополнительного окна 10 в гильзе 11, отсечного золотника 12 с поршеньками, а с другой сгоро- ны - в полости 13 открытия давлением рабочей жидкости, подведенной по трубопроводу 14 от окон 15 золотника 12. Межпояс- ковые камеры 16 и 17 золотника подсоединены к напорным трубопроводам 18. Камера 19 подключена через окно 20 в гильзе 11 к сливному трубопроводу 21. Рычаг 22 механической передачи шарнирно связан со штоком 4 сервомотора и снабжен роликом 23, взаимодействующим с кулачком 24.

Кулачок 24 установлен на выходном валу 25 однооборотного электропривода 26. Электропривод 26 через переключатель 27, установленный на штоке 4, и цепь 28 управления движением электропривода в сторону открытия клапана связан с регулятором 29, вход которого подключен к датчику регулируемого параметра, например давления в отборе турбины (не показан). Воздействие от регулятора 29 к электроприводу 26 при его движении в сторону закрытия клапана передается по другой цепи, не имеющей переключателя (пе показана).

К трубопроводу 14 подключено беззолотниковое защитное устройство 30, выполненное в виде клапана 31 с выключающей 32 и отсекающей 33 тарелями, взаимодействующими с нротивоположно расположенными седлами 34 и 35. К трубопроводу 14 дополнительной гидравлической линией 36 подключена нижняя торцовая камера 37 золотника, а подвод рабочей жидкости в верхнюю торцовую камеру 38 золотника осуществляется через дроссель 39. Торцовые камеры образованы наружными поршеньками золотника 12 и гильзой 11.

Золотник 12 выполнен ступенчатым, так что кольцевая площадь торцовой поверхности наружного поршенька золотника 12 в камере 38 меньше, чем площадь торцовой поверхности наружного поршенька золотника в камере 37, и взаимодействует с рычагом 22 односторонне: даже при отсутствии давления рабочей жидкости за счет усилия

0

5

0

5

0

5

0

5

от пружины 40 на бурт золотника 12 золотник находится в контакте с рычагом 22. В рабочем положении выключающая та- рель 32 расположена на седле 34, клапан 31 нагружен через толкатель 41 пружиной 42. Толкатель 41 связан с электромагнитом 43 посредством рычага 44. Полость 45, в которой расположена отсекающая тарель 33, трубопровод 46 соединена с окном 47 гильзы 1 1 и через это окно с камерой 38 и переключателем 48. Трубопровод 14 соединен с полостью 49 выключающей тарели 32 устройства 30.

Привод работает следующим образом.

При относительно медленных регулирующих воздействиях от регулятора 29 на электропривод 26 вал 25 поворачивает кулачок 24, в результате чего перемещается ролик 23 и рычаг 22 поворачивается относительно оси шарнира штока 4, перемещая золотник 12, например, вниз. При этом открывается подвод рабочей жидкости из напорного трубопровода 18 в полость 8 закрытия сер- во.мотора и открывается слив из полости,. 13 сервомотора, в результате чего сервомотор перемещается вверх - в сторону закрытия клапанов. Перемещение сервомотора определяет и смещение вверх рычага 22 обратной связи. Следо.м за рычагом, вверх с.ме- щается и золотник 12, односторонне взаимодействующий с рычагом 22 под действием пружины 40 и усилия на торцовые поверхности золотника от рабочей жидкости.

При достижении положения отсечки сервомотор прекращает движение.

При подаче противоположного по знаку сигнала от регулятора 29 кулачок 24 перемещается так, что золотник 12 свои.м усилием приподнимает рычаг 22, обеспечивая контакт кулачка с роликом 23.

Перемещение золотника вверх сообщает камеру 19 с полостью 8, связанные трубопроводом 9 через окно 10, со сливным трубопроводом 21. Одновременно в полость 13 сервомотора 6 подается рабочая жидкость из напорного трубопровода 18 через -камеру 16 и окно 15 в гильзе 11 золотника.

В результате поршень 5 сервомотора смещается вниз в сторону открытия клапанов. Одновременно вместе с сервомотором перемещается рычаг 22, возвращая золотник в положение отсечки. Пружина 7 служит для закрытия регулирующего клапана при отключении или срыве насоса, подающего рабочую жидкость в систему.

В случае необходимости быстрого закрытия регулирующего клапана управляющее воздействие подается на электромагнит 43, который приподнимает рычаг 44 и толкатель 41, освобождая клапан 31 от усилия пружины 42. Под действием усилия от давления рабочей жидкости в полости 45 защитного устройства на выключающую тарель 32 клапан перемещается, открывая

слив рабочей жидкости из камеры 37 золотника и из полости 13 сервомотора. Одновременно отсекающая тарель 33 клапана 31 садится на седло, отсекая слив из полости 45.

Благодаря подводу рабочей жидкости в полость 45 от напорного трубопровода 18 через дроссель 39, камеру 38 по трубопроводу 46 давление под отсекающей тарелью 33 и над золотником 12 в камере 38 достигает

рое количество рабочей жидкости, поступающее через дроссель 39 в камеру 38, а затем через окна 47 в гильзе 11, трубопровод 46 к защитному устройству 30 и к камере 37 и полости 13 по трубопроводам 14 и линии 36, сливается через приоткрытое окно 15 в гильзе И золотника 12. Для открытия клапана необходимо воздействовать на электропривод 26. Поворот кулачка 24 в сторону «Прибавить по управляющему воздействию регумаксимальной величины. Поскольку давле- Ю лятора 29 обеспечивает открытие сервомоние рабочей жидкости над золотником увеличивается, а под ним в камере 37 падает, золотник, преодолевая усилия пружины 40, смещается вниз и открывает слив из полости 13 сервомотора и подвод рабочей жидкости в полость 8. В результате сервомотор 6 смещается в сторону закрытия до упора.

После того, как управляющее воздействие на электромагнит 43 будет снято, а

15

тора.

В положении порщня 5 сервомотора 6, соответствующем полному открытию регулирующего клапана, шток 4, воздействуя на переключатель 27, размыкает цепь 28 управления электроприводом 26, препятствуя, таким образом, дальнейшему перемещению и посадке на упор поршня 5. При этом давление рабочей жидкости над поршнем сервомотора определяется паровым усилием на

давление в полости 13 и трубопроводе 14 20 клапане и усилием пружины. Соответственснизится до уровня давления слива, клапан 31 сохраняет свое положение отсечки, соответствующее упору тарел1| 33 в седло 35, поскольку давление в полости 45 под тарелью 33 остается максимальным. Тем са- мым предотвращается самопроизвольное открытие сервомотора 6 и соединенного с ним клапана.

Для безударного Открытия клапана необходимо сначала воздействовать на цепь

Привод регулирующего клапана турбины, содержащий сервомотор с поршнем, штоком и полостями открытий и закрытия, золотник

28 управления, перевести электропривод 26 зо с поршеньками, верхней и нижней торцовы- в положение «Убавить, а затем переключателем 48 сообщить камеру 38 со сливом. Падение давления в камере 38 до уровня давления слива и соответственно уменьшение давления в полости 45 приводит к смещению клапана 31 защитного устройства до посад- 35 ки тарели 32 на седло 34.

При этом камера 37 золотника 12 оказывается сообщенной с камерой 38 линией 36 через полость 45 и трубопровод 46. Давлеми камерами, образованными наружными поршеньками и гильзой золотника, и окнами, подключенными к напорному и сливному трубопроводам, к полостям сервомотора и к за- шитному устройству с отсекающей и выключающей тарелями и их полостями и электропривод с механической передачей, соединенной со штоком сервомотора и с золотником, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области испольние в этих камерах выравнивается. Посколь- зования путем организации двустороннего

ку плошадь торцовой поверхности золотника в камере 37 больше площади торцовой поверхности золотника в камере 38,усилие от рабочей жидкости действует на золотник, приподнимая его. С этим усилием суммируется усилие пружин 40.

Под действием этих сил золотник 12 поднимается до контакта ролика 23 рычага 22 с кулачком 24. Золотник оказывается в положении, близком к положению отсечки. Некото45

подвода рабочей жидкости к поршню сервомотора, золотник снабжен дополнительным окном и выполнен с разной площадью торцовых поверхностей наружных поршеньков, дополнительное окно золотника подключено к полости закрытия сервомотора, верхняя торцовая камера золотника соединена с полостью отсекающей тарели защитного устройства, а нижняя торцовая камера - с полостью выключающей тарели.

рое количество рабочей жидкости, поступающее через дроссель 39 в камеру 38, а затем через окна 47 в гильзе 11, трубопровод 46 к защитному устройству 30 и к камере 37 и полости 13 по трубопроводам 14 и линии 36, сливается через приоткрытое окно 15 в гильзе И золотника 12. Для открытия клапана необходимо воздействовать на электропривод 26. Поворот кулачка 24 в сторону «Прибавить по управляющему воздействию регу лятора 29 обеспечивает открытие сервомо

тора.

В положении порщня 5 сервомотора 6, соответствующем полному открытию регулирующего клапана, шток 4, воздействуя на переключатель 27, размыкает цепь 28 управления электроприводом 26, препятствуя, таким образом, дальнейшему перемещению и посадке на упор поршня 5. При этом давление рабочей жидкости над поршнем сервомотора определяется паровым усилием на

но усилие на выключающую тарель 32 защитного устройства 30 будет ниже, что позволяет уменьшить величину требуемого усилия электромагнита 43.

Формула изобретения

Привод регулирующего клапана турбины, содержащий сервомотор с поршнем, штоком и полостями открытий и закрытия, золотник

с поршеньками, верхней и нижней торцовы-

с поршеньками, верхней и нижней торцовы-

ми камерами, образованными наружными поршеньками и гильзой золотника, и окнами, подключенными к напорному и сливному трубопроводам, к полостям сервомотора и к за- шитному устройству с отсекающей и выключающей тарелями и их полостями и электропривод с механической передачей, соединенной со штоком сервомотора и с золотником, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области исполь зования путем организации двустороннего

зования путем организации двустороннего

подвода рабочей жидкости к поршню сервомотора, золотник снабжен дополнительным окном и выполнен с разной площадью торцовых поверхностей наружных поршеньков, дополнительное окно золотника подключено к полости закрытия сервомотора, верхняя торцовая камера золотника соединена с полостью отсекающей тарели защитного устройства, а нижняя торцовая камера - с полостью выключающей тарели.

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить надежность и расширить область использования путем организации двустороннего подвода рабочей жидкости к поршню сервомотора. Привод содержит сервомотор 6, золотник 12 с поршеньками, имеющими разную площадь торцовых поверхностей, и верхней и нижней торцовыми камерами. Окна 15 и 10 золотника подключены к напорному и сливному трубопроводам, к полостям сервомотора и к защитному устр-ву. Верхняя торцовая камера 38 золотника соединена с поло стью отсекающей тарели 33 защитного устр-ва, а нижняя - с полостью выключающей таре- ли 32. За счет выполнения золотника ступенчатым торцовая поверхность наружного поршенька в камере 38 меньше, чем площадь торцовой поверхности наружного порщень- ка в камере 37, и взаимодействует si рычагом 22 односторонне. При отсутствии давления рабочей жидкости за счет усилия от пружины 40 на бурт золотника последний находится в контакте с рычагом 22. 1 ил. в 1чЭ 00 05 СХ) О5 30