Приводная колонка для регулирующего клапана паровой турбины
Колонка относится к системе паровпуска в цилиндр паровой турбины. Колонка содержит полый цилиндрический корпус с боковым кронштейном и двумя диаметрально противоположными окнами, в которых на продольных шпонках расположена подвижная рамка с верхним поршневым фланцем и нижним для прикрепления к нему штока клапана, скрепленными двумя продольными связками. Через окна в корпусе и между продольными связками подвижной рамки проходит одноплечий рычаг, закрепленный на оси в боковом кронштейне корпуса, связанный с верхним фланцем подвижной рамки, а другим концом - с управляющим механизмом. В верхний фланец подвижной рамки уперта возвратная цилиндрическая пружина, другим концом опирающаяся с помощью тарелки через подшипниковое устройство в крышку корпуса. В такой колонке при сжатии и растяжении пружины благодаря подшипниковому устройству обеспечивается свободное раскручивание и скручивание пружины без появления крутящего момента на рамке, приводящего к износу шпоночного соединения. 2 ил.
Изобретение относится к системе паровпуска в цилиндр паровой турбины, а его непосредственным объектом является приводная пружинная колонка регулирующего клапана.
Известно два типа приводов штока регулирующего клапана -гидравлический и рычажный, при этом оба выполняются с возвратной цилиндрической пружиной, служащей также для создания нужного усилия на штоке клапана, компенсации его теплового расширения и закрытия клапана в аварийных ситуациях. Второй тип с рычажным приводом относится к аналогам настоящего изобретения.
При этом ближайшим аналогом является приводная колонка, содержащая полый цилиндрический корпус с боковым кронштейном и двумя диаметрально противоположными окнами, подвижную рамку с двумя поршневыми фланцами и скрепляющими их продольными связками, в верхний из фланцев которой уперта возвратная цилиндрическая пружина, другим концом опертая в опорную площадку крышки колонки, а другой фланец предназначен для соединения со штоком клапана, и одноплечий рычаг, одним концом установленный на оси в боковом кронштейне корпуса, проходящий через окна в корпусе и между продольными связками рамки другим концом к управляющему механизму и связанный с верхним фланцем подвижной рамки. При этом опорной площадкой для пружины является часть крышки, в которой в качестве элементов, регулирующих натяжение пружины, использованы периферийные стойки в виде шпилек (1, 2).
В процессе эксплуатации таких колонок с зажимом пружины с двух сторон при ее растяжении и сжатии возникают крутящие моменты, передаваемые на связанные с ней детали. При этом воздействие усилий вращающего момента на опорную площадку крышки колонки не оказывает каких-либо негативных воздействий, однако воздействие этих усилий на верхний фланец подвижной рамки создает опасность ее разворота. Для исключения этого подвижную рамку устанавливают в корпусе колонки с использованием двух продольных шпоночных соединений. Однако и при этом с течением времени под воздействием сил вращающего момента происходит износ шпоночных пазов, при этом неравномерный, со ступенчатым углублением по длине, что, как это наблюдалось в практике эксплуатации турбин, приводит к перекосу этой рамки и ее заклиниванию, а это создает аварийную ситуации.
В основу настоящего изобретения поставлена задача создания приводной колонки регулирующего клапана, в которой возвратная цилиндрическая пружина могла бы свободно раскручиваться и скручиваться при растяжении и сжатии, не создавая усилий от вращающего момента на подвижную рамку колонки.
Эта задача решается в приводной колонке для регулирующего клапана, которая содержит полый цилиндрический корпус, выполненный с боковым кронштейном и двумя противоположно расположенными окнами, подвижную рамку с двумя поршневыми фланцами - верхним со стороны крышки корпуса и нижним для прикрепления к нему штока клапана, скрепленными двумя продольными связками со шпоночными пазами для размещения в них шпонок, воздействующий на верхний поршневой фланец подвижной рамки одноплечий рычаг, установленный опорным концом на оси в боковом кронштейне и проходящий через окна в корпусе и между продольными связками подвижной рамки, другим концом присоединенный к управляющему механизму, и возвратную цилиндрическую пружину, опертую в опорную площадку крышки, а другим концом упертую в верхний фланец подвижной рамки, и в которой в соответствии с сущностью настоящего изобретения верхний конец пружины со стороны крышки корпуса колонки оснащен тарелкой, а между ней и крышкой корпуса расположено подшипниковое устройство упорного типа. Последнее может быть выполнено в виде одного центрально расположенного шарикового элемента (1) или в виде нескольких шариковых элементов, расположенных по кругу, при прохождении через крышку и пружину нажимного винта (2). Во втором случае подшипниковое устройство может быть выполнено в виде упорного подшипника.
В такой приводной колонке при сжатии и растяжении пружины за счет подшипникового устройства обеспечивается свободное раскручивание и скручивание пружины без возникновения крутящего момента на рамке и тем самым устраняются усилия от него в шпоночном соединении подвижной рамки с корпусом колонки.
Сущность настоящего изобретения поясняется следующим далее подробным описанием одного из примеров его реализации, иллюстрируемого прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 - показывает приводную колонку согласно изобретению в продольном разрезе;
фиг.2 - поперечный разрез колонки по А-А на фиг.1.
Приводная колонка содержит пустотелый цилиндрический корпус 1 с фланцем 2 для установки на корпусе регулирующего клапана, с боковым кронштейном 3 и крышкой 4. Корпус 1 выполнен с двумя диаметрально противоположными окнами 5. В корпусе 1 размещена подвижная рамка с верхним поршневым фланцем 6 со стороны крышки 4 и нижним поршневым фланцем 7 для прикрепления к нему штока клапана (на чертежах не показан). Фланцы 6 и 7 скреплены двумя продольными связками 8, угловое расстояние между которыми соответствует ширине окон 5 в корпусе 1.
Колонка содержит также одноплечий рычаг 9, опорным концом установленный на оси 10 в боковом кронштейне 3, проходящий через окна 5 в корпусе 1 и между продольными связками 8 подвижной рамки, соединяясь другим концом с управляющим механизмом 11, в частности кулачкового типа, который обычно применяется в системах управления регулирующих клапанов.
В корпусе 1 рычаг 9 связан, например, с помощью скалки 12 с верхним поршневым фланцем 6 подвижной рамки. С другой стороны на этот фланец воздействует возвратная цилиндрическая пружина 13, опертая другим концом с заключенным в тарелку 14 шариковым элементом 15 в опорную площадку крышки 4. Крышка 4 закреплена на корпусе 1 стойками 16 в виде шпилек, выполняющих также функцию регулировочного элемента для обеспечения нужного натяжения пружины 13.
Для предотвращения кручения подвижной рамки она соединена с корпусом 1 колонки двумя продольными шпоночными соединениями 17.
Описанная приводная колонка работает, как и все известные аналогичные. Однако благодаря наличию шарикового элемента 15 между тарелкой 14 и крышкой 4 обеспечивается свободное раскручивание и скручивание этой пружины без появления крутящего момента в шпоночных соединениях 17.
Источники информации
1. А.Д.Трухний. Стационарные паровые турбины. М., 1990 г., с.399, рис.727.
2. Там же, с.177-178, рис.4.29а).
Формула изобретения
Приводная колонка для регулирующего клапана паровой турбины, содержащая полый цилиндрический корпус с двумя диаметрально расположенными окнами и боковым кронштейном, подвижную рамку с двумя поршневыми фланцами - верхним со стороны крышки корпуса и нижним для прикрепления к нему штока клапана, скрепленных двумя продольными связками, продольное шпоночное соединение рамки с корпусом, воздействующий на верхний поршневой фланец одноплечий рычаг, установленный опорным концом на оси в боковом кронштейне, проходящий через окна в корпусе и между продольными связками другим концом к управляющему механизму, и возвратную цилиндрическую пружину, опертую одним концом в крышку корпуса, а другим концом упертую в верхний поршневой фланец подвижной рамки, отличающаяся тем, что верхний конец пружины со стороны крышки корпуса оснащен тарелкой, а между ней и крышкой корпуса установлено подшипниковое устройство упорного типа.
