Устройство для автоматического регулирования

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бойз Ссеетскик бсциалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.VI I I.1965 (№ 1026278/24-6) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.VII.1968. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 25.Х.1968

Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

6-531.

8.8) Авторы изобретения

Ю. П. Киперман, М. Я. Леках и И. М. Кибальник

Ленинградский кировский завод

Заявитель

ЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТУРБИН онпроиом. 3 1 полугодии 1975 ã.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИ

СУДОВЫХ

Изобретение использовано й1инобор получе1ж эюпом,1гя 705 тыс. руб.

Известны устройства для автоматического регулирования и дистанционного управления судовым главным турбозубчатым агрегатом (ГТЗА), содержащие всережимный регулятор скорости с измерителем, задатчик числа оборотов, механизм управления разобщительным клапаном заднего хода и маневровый блок с регулирующими клапанами переднего и заднего хода и разобщительным клапаном заднего хода с односторонними подпружиненными сер- 10 вомоторами.

Объемный зубчатый, насос, использованный в качестве измерителя скорости, является основным источником шума установки, уменьшает надежность устройства из-за увеличения 15 числа трущихся пар, приводит к нестабильным характеристикам задатчика оборотов, так как в период длительной эксплуатации увеличиваются протечки и снижается производительность измерителя скорости в резуль- 20 тате износа, Применение зубчатого насоса в качестве измерителя скорости увеличивает время,регулирования. Односторонние сервомоторы, использованные на указанном устройстве, требуют 25 большое время на открытие и закрытие (примерно 0,7 — 0,8 сек.) .

Все эти обстоятельства вынуждают увеличивать степень неравномерности и, тем самым, увеличивают колебания оборотов при 30 качке судна, делают нестабильной характеристику задатчика оборотов при изменении условий плавания судна и при длительной эксплуатации в результате износа измерителя скорости.

Предлагаемое устройство лишено указанных недостатков.

В предложенном устройстве в качестве измерителя скорости использован реверсивный безрасходный центробежный масляный насосимпеллер, расположенный непосредственно на ,роторе тур бины, Для расширения диапазона работы всережимного регулятора скорости и повышения устойчивости работы на малых оборотах регулятор скорости выполнен с нелинейней характеристикой дроссельного окна и снабжен гидравлической пружиной переменной жесткости.

Для уменьшения времени сервомоторов регулирующих клапанов указанные сервомоторы могут быть выполнены двухсторонними, подпружиненными. Это дает возможность снизить степень неравномерности устройства и тем самым повысить качество его работы, Для упрощения устройства, а следовательно, и повышения его надежности измеритель скорости системы регулирования — безрасходный импеллер — может быть использован одновременно как датчик системы защиты по повышению оборотов, а регулирующие клапаны могут од194844

65 новременно служить быстрозапорными клапанамии.

Кроме того, предлагаемое устройство может быть использовано для дистанционного запуска и остановки турбогенератора, сохраняя все преимущества, изложенные выше, причем само устройство упрощается, так как отпадает необходимость в регулирующем клапане заднего хода, разобщителъном клапане и механизме управления разобщительным клапаном, при этом давление импульсного масла от регулятора скорости направляется непосредственно под золотник сервомотора регулирующего клапана.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема описываемого устройства всережимного автоматического, регулирования и дистанционного управления судовым ГТЗА; на фиг. 2— схема устройства применительно к судовым тур богенер а торам.

11ринцип работы устройства, представленного на фиг. 1, состоит в автоматическом изменении давлении масла всережимным регулятором скорости, содержащим измеритель 1 скорости, регулятор 2 скорости, задатчик 8 числа оборотов и механизм 4 управления разобщительным клапаном, и передаче этого давления для управления сервомоторами регулирующих клапанов переднего хода 5 или заднего хода б и разобщительного клапана 7.

Система маслоснабжения включает в себя масляный бак 8, насос 9, фильтр 10, редукционный клапан 11, маслоохладитель 12, При вращении маховичка 18 задатчика 8 перемещается золотник 14 и изменяется величина открывания верхней или нижней части дроссельного окна 15, при этом происходит изменение давления импульсного масла между окном 15 задатчика оборотов и окном lб регулятора 2. В зависимости от положения золотника 14 это давление передается под золотник 17 клапана 5 или под золотник 18 клапана б, в результате клапан 5 или б перемещается и изменяет расход пара для турбины.

Таким образом устанавливается любой режим переднего или заднего хода ГТЗА, Обратная связь по оборотам (например, при изменении крутящего момента на гребном винте) осуществляется следующим образом.

Изменение оборотов вызывает изменение давления за импеллером и перемещение золотника регулятора 2 скорости. В результате изменяется величина открывания окон 19 и lб регулятора 2, следовательно, изменяется давление над средним пояском золотника регулятора 2 (в полости между окном 19 и дроссельной шайбой 20), а также давление в линии между окном lб регулятора 2 и окном 15 задатчика 8. Это приводит к перемещению регулирующих клапанов 5 или б (изменению расхода пара на турбину) и к выходу на новый равновесный режим.

Импульсом на срабатывание системы защиты по повышению оборотов является возрастание давления за импеллером. В результате

4 этого давление под золотником 17 или 18 падает до нуля, золотник 17 или 18 перемещается вниз и регулирующие клапаны переднего

5 или заднего Ь хода закрываются.

Для предотвращения протечки пара в турбину заднего хода при .работе на переднем ходу предназначен разобщительный клапан 7 заднего хода, который автоматически открывается при переключении задатчика числа оборотов с переднего на задний ход и остается открытым в течение всего маневрирования или движения только задним ходом. Клапан 7 закрывается при помощи специального механизма 4 управления.

Принцип работы устройства, представленного на фиг. 2, состоит в автоматическом изменении давления масла всережимным,регулятором скорости, содержащим измеритель 1 скорости, регулятор 2 скорости и задатчик 8 числа оборотов, и передаче этого давления для управления сервомотором регулирующего клапана 21.

Система маслоснабжения аналогична показанной на фиг. 1.

При вращении маховичка 18 задатчика оборотов перемещается золотник 14 и меняется величина открывания дроссельного окна 15.

При этом происходит изменение давления импульсного масла в линии между окном 15 задатчика 8 и окном lб регулятора 2. Указанное давление масла, поступающее под золотник

17 клапана, вызывает перемещение золотника 17, а следовательно, сервомотора,регулирующего клапана 21 и изменение расхода пара на турбину. Таким образом устанавливаются любые обороты турбогенератора.

Обратная связь по оборотам (например, при изменении электрической нагрузки) осуществляется следующим путем: изменение оборотов вызывает изменение давления за импеллером и перемещение золотника регулятора 2. В результате изменяется открытие окон

19 и lб регулятора скорости, следовательно, изменяется давление над средним пояском золотника регулятора скорости 2 (между окном

19 и дроссельной шайбой 20), а также давление в линии между окном lб;регулятора скорости и окном 15 задатчика оборотов. Это приводит к перемещению регулирующего клапана

2l, изменению расхода пара на турбину и к выходу на новый равновесный режим.

Импульсом на срабатывание системы защиты по повышению оборотов является возрастание давления за импеллером. Давление под золотником 17 падает до нуля, он перемещается вниз и регулирующий клапан 21 закрывается.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования судовых турбин, содержащее регулятор скорости с измерителем, задатчиком числа оборотов и механизмом управления разобщительным клапаном и маневровый блок с регулирующими клапанами переднего и заднего

194844

С &мии га хода, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества регулирования, повышения надежности и обеспечения возможности дистанционного управления, регулятор скорости выполнен с нелинейной характеристикой дроссельного окна и снабжен гидравлической пружиной переменной жесткости, а в качестве измерителя скорости служит безрасходный центробежный насос.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью снижения неравномерности регулирования, клапаны переднего и заднего хода и разобщительный клапан снабжены двусторонними подпружиненными сервомоторами.

394844

Пар ггу ЪНу

Сосгавитель М. Миримский

Редактор E. Кречетова Техред А. А. Камышникова Корректор В. В. Крылова

Заказ 3084j I 6 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ К<.митета по делам изобретений п открыгий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типограйия. пр. Сапунова, д. 2