RU2076980C1 - Gas-tight valve - Google Patents

Abstract

FIELD: gas-turbine engineering; equipment of combined-cycle plants. SUBSTANCE: valve body houses saddle and disc joined with leverage. The latter is mounted on shaft supported by bearings and joined with electromechanical actuator via flexible member. EFFECT: improved tightness of disc-to-saddle contact in case of disconnected actuator. 4 dwg

Description

Изобретение относится к газотурбостроению, например, оборудованию парогазовых установок электростанций. The invention relates to gas turbine construction, for example, the equipment of combined-cycle plants of power plants.

Известны клапаны с электроприводом где запорная тарелка поворотная, а рабочая среда подается под нее (см. например, каталог "Промышленная трубопроводная арматура", ч. III, М. ЦИНТИХимнефтемаш, 1984). Electric valves are known where the locking plate is rotary and the working medium is supplied under it (see, for example, the Industrial Pipe Fittings catalog, part III, M. TSINTIkhimneftemash, 1984).

Известны клапаны (отсечные) с приводом, где клапаны закрываются пружиной и обратным потоком пара (открываются гидроприводом и прямым потоком пара) (см. например, "Система защиты турбины от обратного потока отбираемого пара, осуществляемая клапанами типа КОС". Техническое описание 158.0001ТО701, ЛМЗ, 1982, стр. 1, 2, 21, 24). Known valves (shut-off) with an actuator, where the valves are closed by a spring and a return steam flow (open by a hydraulic actuator and direct steam flow) (see, for example, "A turbine protection system against return flow of steam taken off by KOS type valves." Technical description 158.0001TO701, LMZ, 1982, p. 1, 2, 21, 24).

Известны клапаны с электромеханическим приводом (и дроссельные заслонки) (см. например проспект фирмы "ADAMS", стр. 1, 17, 18, 19, 20). Valves with electromechanical actuators (and throttles) are known (see, for example, ADAMS brochure, pages 1, 17, 18, 19, 20).

Известны устройства (кулисная заслонка) с электрогидроприводом (см. например, проспект фирмы "ZIMMERMANN I JANSEN G.m.b.H." прототип). Known devices (rocker shutter) with an electric actuator (see, for example, the prospectus of the company "ZIMMERMANN I JANSEN G.m.b.H." prototype).

Эта конструкция характеризуется тем, что привод выполнен, например, электрогидравлическим, причем после закрытия клапана и отключения электродвигателя тарелку клапана к седлу прижимает только газовым потоком (перепадом давлений). This design is characterized by the fact that the actuator is made, for example, electro-hydraulic, and after closing the valve and turning off the electric motor, the valve plate is pressed against the seat only by a gas flow (differential pressure).

Задачей изобретения является повышение надежности закрытия клапана путем создания постоянного усилия на клапане при отключенном электродвигателе и упрощение конструкции. The objective of the invention is to increase the reliability of closing the valve by creating a constant force on the valve when the motor is off and simplifying the design.

Технический результат достигается тем, что в газоплотном клапане, содержащем корпус с седлом, связанный с электроприводом и установленный в подшипниках вал, и запорную тарель, соединенную с закрепленным на валу рычажным механизмом, электропривод выполнен, например, электромеханическим, при этом вал связан с приводом через упругий элемент с обеспечением сохранения усилия поджатия запорной тарели к седлу при отключенном электроприводе. The technical result is achieved by the fact that in a gas tight valve comprising a housing with a seat connected to an electric drive and a shaft installed in the bearings, and a locking plate connected to a lever mechanism fixed to the shaft, the electric drive is made, for example, electromechanical, while the shaft is connected to the drive through an elastic element with ensuring the preservation of the force of compression of the locking plate to the saddle with the drive disconnected.

На фиг. 1 представлен общий вид клапана; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 привод клапана в разрезе; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 3. In FIG. 1 shows a general view of the valve; in FIG. 2, section AA in FIG. one; in FIG. 3 sectional valve drive; in FIG. 4 a section BB in FIG. 3.

В корпусе 1 с седлом 2 установлен вал 3, который может поворачиваться в двух шарнирных подшипниках 4. На валу 3 с помощью рычажного механизма 5 установлена запорная тарель 6, которую открывает или закрывает электромеханический привод 7 посредством рычага 8. A shaft 3 is mounted in the housing 1 with a seat 2, which can be rotated in two spherical bearings 4. A locking plate 6 is mounted on the shaft 3 using the lever mechanism 5, which opens or closes the electromechanical actuator 7 by means of the lever 8.

В корпусе 9 электромеханического привода установлен в подшипниках 10 червяк 11, который может приводиться в действие двумя электродвигателями 12 (один основной, другой резервный). Червяк 11 находится в зацеплении с червячным колесом 13, которое опирается на подшипники 14. По своему внутреннему диаметру колесо 13 находится в зацеплении с винтом 15, на одном (выходном) конце которого, в проточке, установлен комплект тарельчатых пружин 16, которые замкнуты осью 17. Благодаря проточкам 18 ось 17 имеет возможность совершать поступательное перемещение, сжимая пружины 16. На корпусе 9 установлены сферические опоры 19, предназначенные для "качающейся" установки привода 7 на корпус 1 газоплотного клапана. Конечные выключатели 20 отключают в необходимый момент электродвигатель 12. In the housing 9 of the electromechanical drive is installed in the bearings 10 of the worm 11, which can be driven by two electric motors 12 (one main, the other backup). The worm 11 is meshed with the worm wheel 13, which is supported by bearings 14. In its inner diameter, the wheel 13 is meshed with a screw 15, on one (output) end of which, in the groove, a set of Belleville springs 16 are installed, which are closed by the axis 17 Thanks to the grooves 18, the axis 17 has the ability to translate by compressing the springs 16. On the body 9 are mounted spherical bearings 19, designed for "swinging" installation of the actuator 7 on the housing 1 of the gas tight valve. Limit switches 20 turn off at the right time the motor 12.

Газоплотный клапан (с электромеханическим приводом) работает следующим образом. Gas tight valve (with electromechanical actuator) operates as follows.

При включении электродвигателя 12 червяк 11 вращает червячное колесо 13, которое придает посредством трапецеидальной резьбы поступательное движение винту 15. Встречая сопротивление со стороны вала 3 клапана, винт 15 начинает сжимать тарельчатые пружины 16, которые упираются в ось 17 (фиг. 2) и рычаг 8 (фиг. 1), связанный через шпонку с валом 3 (фиг. 1). Когда усилие со стороны пружин 16 превысит сопротивление вала 3, то клапан начинает закрываться (тарель 6 приходит в движение). После закрытия клапана (тарель 6 на запирающих кромках седла 3) электродвигатель 12 продолжает работать, винт 15 продолжает движение, пружины 16 сжимаются сильнее, усилие на запирающих кромках возрастает (растет контактное давление), когда пружины 16 сожмутся на заданную величину, т.е. будет достигнуто заданное усилие на запирающих кромках, конечные выключатели 20 отключат электродвигатель 12, но нажимное усилие сохранится благодаря пружинам 16 и эффекту самоторможения в винте 15. Наличие постоянного механического усилия на запирающих кромках позволяет не опасаться обратного потока газа (например, со стороны парового котла в парогазовых установках). Благодаря пружинам 16 избегаем жесткого упора при создании усилия электродвигателем 12. When the electric motor 12 is turned on, the worm 11 rotates the worm wheel 13, which imparts translational movement to the screw 15 by means of a trapezoidal thread. Encountering resistance from the side of the valve shaft 3, the screw 15 begins to compress the disk springs 16, which abut against the axis 17 (Fig. 2) and the lever 8 (Fig. 1) connected through a key to the shaft 3 (Fig. 1). When the force from the side of the springs 16 exceeds the resistance of the shaft 3, the valve starts to close (the plate 6 comes into motion). After closing the valve (plate 6 on the locking edges of the seat 3), the motor 12 continues to work, the screw 15 continues to move, the springs 16 are compressed more strongly, the force on the locking edges increases (contact pressure increases) when the springs 16 are compressed by a predetermined amount, i.e. the specified force on the locking edges will be reached, the limit switches 20 will turn off the electric motor 12, but the pressure will be maintained thanks to the springs 16 and the self-braking effect in the screw 15. The presence of a constant mechanical force on the locking edges allows you to not be afraid of a reverse gas flow (for example, from the boiler side combined cycle plants). Thanks to the springs 16 we avoid a hard stop when creating a force by the electric motor 12.

Привод позволяет использовать клапан в качестве регулирующего (с промежуточными положениями тарелки). The actuator allows the valve to be used as a control valve (with intermediate plate positions).

Claims (1)

Газоплотный клапан, содержащий корпус с седлом, связанный с электроприводом и установленный в подшипниках вал, и запорную тарель, соединенную с закрепленным на валу рычажным механизмом, отличающийся тем, что электропривод выполнен, например, электромеханическим, при этом вал связан с приводом через упругий элемент с обеспечением сохранения усилия поджатия запорной тарели к седлу при отключенном электроприводе. A gas tight valve comprising a housing with a seat, connected to an electric drive and a shaft installed in the bearings, and a locking plate connected to a lever mechanism fixed to the shaft, characterized in that the electric drive is, for example, electromechanical, and the shaft is connected to the drive through an elastic element with ensuring the preservation of the force of pressing the locking plate to the seat with the drive turned off.

Images