基于自容式电液执行器的一体化速关调节阀的制作方法

1.本发明涉及一种汽轮机调节与安保技术，特别涉及一种基于自容式电液执行器的一体化速关调节阀。


背景技术：

2.新蒸汽进入汽轮机一般需先后经过两道阀门，即速关阀(也称主汽门)和调节阀。速关阀一般实施开关控制：汽轮机运行时速关阀处于全开状态，保证新蒸汽顺畅通过；在汽轮机超速等紧急状态时，速关阀能接收信号并实施快速关闭动作，以实现汽轮机的安全保护功能。蒸汽调节阀则通过阀门开度大小控制来调节进入汽轮机的蒸汽流量。
3.自容式电液执行器是一种供油装置与执行器一体化的电液执行器。如rexa、 jodan、rotork电液执行器，以及国内仿制的相关产品。如图1所示自容式电液执行器结构示意图，
4.自容式电液执行器1采用双侧油缸，两侧油缸(101、103)分别与可正反转运行的齿轮油泵104相连接，驱动活塞102推动执行杆105上下工作。通过齿轮油泵104转向控制实现执行器行程的控制。自容式电液执行器1由于结构集成度高，性能可靠，已逐渐被用作小型工业汽轮机蒸汽调节阀的执行器。
5.速关阀执行速关动作所接受的信号一般有机械(飞锤)、液压(脉冲油泵油压)、电(ets开关量)信号。速关阀从全开到全关时间一般要求0.5s以内。现有自容式电液执行器除执行速度尚难以满足速关阀速关时间要求外，也不能满足接受上述有关速关信号要求。
6.由于不能把两道阀门功能合二为一，常规对新蒸汽进入汽轮机设置两道蒸汽阀门，一方面两道阀门的压损较大，影响热效率，同时两道阀门占用更多的空间尺寸，而且投资较大。


技术实现要素：

7.针对新蒸汽进入汽轮机使用速关阀和调节阀两道阀门存在的问题，提出了一种基于自容式电液执行器的一体化速关调节阀，一个阀门替代原来的两个阀门，既能实现蒸汽流量的调节，也能实现接受信号并执行速关保护功能。
8.本发明的技术方案为：一种基于自容式电液执行器的一体化速关调节阀，包括自容式电液执行器驱动的蒸汽调节阀、弹簧、自容式电液执行器和两位两通控制阀；弹簧套设在自容式电液执行器驱动杆外，弹簧两端分别支撑自容式电液执行器以及蒸汽调节阀的阀座阀体；两位两通控制阀的两个油口分别与自容式电液执行器的上、下侧油缸连通。
9.优选的，所述两位两通控制阀处于敞开状态，两个油口不通，自容式电液执行器输出驱动力在克服弹簧的弹力情况下，控制蒸汽调节阀阀门的开度，实现调节；两位两通控制阀处于关闭状态，两个油口导通，沟通自容式电液执行器上下侧两个油缸，使上下侧油缸失去压差，在弹簧力回弹作用下，阀门快速关闭；实现速关。
10.优选的，所述蒸汽调节阀包括阀座阀体内的阀头、阀座阀体、与阀头固定连接的阀
杆；蒸汽调节阀的阀杆与自容式电液执行器的执行杆相连接构成自容式电液执行器驱动杆，阀座阀体在弹簧上端。
11.优选的，所述两位两通控制阀在机械力、电磁力、油压力中任选一种作用力下实现速关。
12.本发明的有益效果在于：本发明基于自容式电液执行器的一体化速关调节阀，一个阀门替代两个阀门的组合，减小的所占用的空间尺寸，降低了成本支出；可实现蒸汽流量调节功能；又可分别或同时接受“机械/液压/电”信号并实施速关保护功能；降低系统阀门压损。
附图说明
13.图1为现有自容式电液执行器结构示意图；
14.图2为本发明基于自容式电液执行器的一体化速关调节阀结构示意图；
15.图3为本发明一体化速关调节阀在机械速关调节阀在汽轮机的应用示意图；
16.图4为本发明在机械速关调节阀在汽轮机的应用示意图；
17.图5为本发明在机械/电磁速关调节阀在汽轮机的应用示意图；
18.图6为本发明隔膜速关调节阀在汽轮机的应用示意图；
19.图7为本发明多功能速关调节阀在汽轮机的应用示意图。
20.附图标记：1、自容式电液执行器；101、上侧油缸；102、活塞；103、下侧油缸；104、齿轮油泵；105、执行杆；2、弹簧；3、蒸汽调节阀；301、阀头；302、阀座阀体；303、阀杆；4、两位两通控制阀；5、电磁阀；6、手动阀；7、隔膜阀；8、润滑油管道。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
22.如图2所示本发明基于自容式电液执行器的一体化速关调节阀结构示意图，一体化速关调节阀包括蒸汽调节阀3、弹簧2、自容式电液执行器1、两位两通控制阀4四大部分。蒸汽调节阀3包括阀座阀体302内的阀头301、阀座阀体302、与阀头301固定连接的阀杆303。蒸汽调节阀3的阀杆303与自容式电液执行器1的执行杆105相连接；弹簧2套设在蒸汽调节阀3的阀杆303与自容式电液执行器1的执行杆105外，两端分别支撑自容式电液执行器1以及蒸汽调节阀3的阀座阀体302；两位两通控制阀4的两个油口分别与自容式电液执行器1的上、下侧油缸101、103 连通。
23.正常运行工况下，两位两通控制阀4处于敞开状态，两个油口不通，自容式电液执行器1在“正反转油泵”作用下克服弹簧力，控制蒸汽调节阀3阀门的开度；当得到需要快速关闭阀门的信号时，两位两通控制阀4动作，沟通自容式电液执行器1上下侧两个油缸，使上下侧油缸失去压差，在弹簧力回弹作用下，阀门快速关闭。
24.如图3所示一体化速关调节阀在机械速关调节阀在汽轮机的应用示意图，得到外部停机电信号后，电磁阀5得电控制两位两通控制阀4动作，沟通自容式电液执行器1上下侧两个油缸，使上下侧油缸失去压差，蒸汽调节阀3的阀杆303在弹簧力回弹作用下，阀门快速
关闭。
25.如图4所示在机械速关调节阀在汽轮机的应用示意图，配置了两位两通机械控制阀，通过手动或机械撞击手动阀6的手柄后，两位两通控制阀4动作，沟通自容式电液执行器1上下侧两个油缸，使上下侧油缸失去压差，蒸汽调节阀3的阀杆303在弹簧力回弹作用下，阀门快速关闭。
26.如图5所示在机械/电磁速关调节阀在汽轮机的应用示意图，配置了两位两通机械和电磁联合作用控制阀，通过手动或机械撞击手柄后，或电磁得电，两位两通控制阀4动作，沟通自容式电液执行器1上下侧两个油缸，使上下侧油缸失去压差，蒸汽调节阀3的阀杆303在弹簧力回弹作用下，阀门快速关闭。
27.如图6所示隔膜速关调节阀在汽轮机的应用示意图，配置了常闭型隔膜控制阀7，在隔膜控制阀7与两位两通控制阀4连同管路上增加润滑油管路8，润滑油压力作用后，隔膜控制阀7打开，两位两通控制阀4动作，沟通自容式电液执行器1上下侧两个油缸，使上下侧油缸失去压差，蒸汽调节阀3的阀杆303在弹簧力回弹作用下，阀门快速关闭。
28.如图7所示多功能速关调节阀在汽轮机的应用示意图，经多重控制阀并联架构后，一体化速关调节阀具有机械速关、电磁速关、油压速关等多重关闭方式，在兼顾调节阀同时，较好地满足汽轮机各种控制情况下速关保护可靠性的要求。适用于同时用到调节阀和速关阀的控制设计中。
29.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。