Клапан с сервоприводом

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик

{ujj985533 (61) Дополнительное к авт. свид-ву-. (22) Заявлено 040780 (21) 2952287/25-08 с присоединением заявки М?— (23) Приоритет—

Опубликовано 301282. Бюллетень Но 48 ($4)hk gn з

F .16 К 31/363

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53)УДК 621 646 (088. 8) Дата опубликования описания 301282 (72) Авторы изобретения

В.С. Немиров и Р.И. Воловик

Харьковский ордена Ленина и ордена Трудово

Знамени турбинный завод им. С.М. Кирова (71) Заявитель (54) КЛАПАН С СЕРВОПРИВОДОМ

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в качестве регулирующего клапана для крупных турбин. 5

Известны клапаны и другие устрой ства,.используемые в турбостроении. для регулирования расхода пара и имеющие приспособления для управления усилиями, действующими на шток 10 клапана (1) .

Нецостатком данного устройства является невозможность обеспечения оптимальной силовой характеристики. клапана, что отрицательно сказывает» ся на надежности его работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является клапан, в корпусе которого установлен разобщающий магистрали подвода и отвода пара эапорный орган, выпол- ненный в виде стакана, охватывающего направляющую, установленную на корпусе, причем полость стакана сообщена с магистралями подвода и от.вода пара трехходовым клапаном, а так- 25 же дроссельным каналом и осевьви отверстием в днище стакана, перекрываемым вспомогательньхи клапаном, установленным в полости стакана и связанным атоком с сервоприводом, причем перемещение вспомогательного клапана относительчо стакана ограничено упорами f2) .

Недостатком указанного клапана является то., что в некоторых зонах подъема он имеет весьма малые усилия на э порный орган, в некоторых случаях даже меняющие свой знак от положительных jj.íàïðàâëåííûõ в сторону закрытия клапана) до отрицахельных в сторону открытия). Такая перемена знака усилия приводит к появлению продольной вибрации клапана на штоке, что служит частой причиной разрушения штока.

Цель изобретения - повышение надежности. . Указанная цель достигается тем, что клапан снабжен гидроцилиндром и плунжерным распределителем с двусторонним гидравлическим управлением, штоки которых связаны между собой двуплечим рычагом, причем шток гидроцилиндра связан с трехходовым клапаном, рабочие .полости гидроцилиндра сообщены плунжерным распределителем с источником давления, а рабочие полости плунжерного распределителя - с рабочими полостями сервопривода.

985533

На чертеже представлен клапан, общий вид.

В корпусе 1 клапана установлен разобщающий магистрали 2 подвода и 3 отвода запорный орган 4, выполненный в виде стакана, охватывающего направляющую 5. Полость 5 стакана сообщена с магистралью 2 подвода и магистралью 3 отвода трехходовым клапаном 7, а также дроссельным каналом 8 и осевым отверстием 9, выполненным в днище стакана. Осевое отверстие перекрыто вспомогательным клапаном 10, установленным в полости стакана и связанным штоком 11 с сервоприводом 12. Рабочие полости 13 и 14 15 сервопривода сообщены с источником давления отсечным золотником 15, перемещаемым под действием управляющего сигнала от системы регулирования.

Шток 16 отсечного золотника 15 упруго20 связан рычагом со штоком 11. Треххо довсй клапан 7 связан с гидроцилиндром 17, шток 18 которого связан двуплечим рычагом 19 со штоком 20 плунжерного распределителя 21. Рабочие по25 лости 22 и 23 гидроцилиндра сообщены плунжерным распределитедем с источником давления, а рабочие полости 24 и 25 плунжерного распределителя с рабочими полостями сервопривода.

Перемещение вспомогательного клапана относительно запорного органа ограничено упором 26.

Клапан работает следующим образом.

В исходном положении осевое отверстие 9 перекрыто вспомогательным клапаном 10, а запорный орган прижат к седлу давлением пара в полости б, поступающим в нее через дроссельный канал 8.

При подаче управляющего сигнала от системы регулирования на отсечной золотник 15 начинает перемещаться поршень сервопривода 12 и связанный с ним шток 11 клапана, который через вспомогательный клапан 10 передает 45 движение запорному органу 4. Запорный орган 4 давлением. пара в полости б прижат к вспомогательному клапану (за счет дросселирования через отверстие 9), что исключает его вибра-. 5ц ции.

Изменение усилий на запорном органе 4 приводит к изменению перепада давлений в рабочих полостях сервопривода 12. При этом меняется соотношение давлений в рабочих полостях

24 и 25 плунжерного распределителя

21, что вызывает его переключение и сообщение рабочей полости 23 гидроцилиндра с источником давления, а полосФО ти 22 со сливом. В результате гидроцилиндр передвигает трехходовый клапан так, что полость стакана соединяется с магистралью отвода, что приводит к снижению давления пара в по- 65 лости б стакана и тем самым к снижению усилий, действующих на поршень сервопривода 12, до приемлемой величины. При снижении усилий ниже приемлемой величины гидроцилиндр 17 передвигает трехходовой клапан 7 так, что полость б стакана соединяется с магистралью 2 подвода, что приводит к повышению давления пара в полости . стакана и тем. самым к повышению уси-. лий, действующих на поршень сервопривод-, до приемлемого уровня.

Таким образом, устройство дает возможность удерживать усилия, действующие на запорный орган клапана, в оптимальных заранее заданных границах.

При изменении усилий внутри этих границ нет необходимости воздействовать на клапан, поэтому трехходовой клапан имеет перекрыши, создающие зону нечувствительности. В этой зоне трехходо вой клапан перекрывает как подводящее, так и сбросное сечение для прохода пара.

Использование в устройстве трехходового клапана, связанного с гидроцилиндром и плунжерным распределителем и соединяющего полость стакана клапана с магистралью подвода или с магистралью отвода, дает возможность получить оптимальную силовую характеристику клапана, обеспечить его стабильную и надежную работу независимо от размера клапана и его пропускной способности. Это позволяет создавать клапаны значительно больших размеров, чем существующие, уменьшая тем самым количество клапанов на турбине ° При этом снижаются трудоемкость и металлоемкость изготовления клапанов, упрощается компоновка парораспределительных органов турбины и повышается КПД турбоустановки за счет снижения потерь в перепускных трубах от клапанов до турбины при работе на полной нагрузке.

Формула изобретения

Клапан с сервоприводом, в корпусе которого установлен разобщающий ма.— гистрали подвода и отвода пара запорный орган, выполненный в виде стакана, охватывающего направляющую, установленную на корпусе, причем полость стакана сообщена с магистралями подвода и отвода пара трехходовым клапаном, а также дроссельным каналом и осевым отверстием в днище стакана, перекрываемым вспомогательным клапаном, установленным в полости стакана и связанным штоком с сервоприводом, причем перемещение вспомогательного клапана относительно стакана ограничено упорами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

985533

5 повышения надежности, клапан снабжен гидроцилиндром и плунжерным распределителем с двусторонним гидравлическим управлением, штоки которых связа-ны между собой двуплечим рычагом, причем шток гидроцилиндра связан с трехходовым клапаном, рабочие полости гкдроцилиндра сообщены плунжерным распределителем с источником давления, а рабочие полости плунжерного распределителя — с рабочими полостями сервопривода.

Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

Р 258038, кл. F 16 В 15/17, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

9 691580, кл. F 16 К 19/02, 1="77.

Составитель М. Ермошина

Редактор В. Петращ Техред A.Áàáèíåö Корректор Н. Король

Закаэ 10134/56 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35,, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4