CN1023148C - 安全阀和调节阀的伺服驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种安全站的安全阀与调节阀的伺服驱动装置用于给电站的气体、蒸汽或水的能量流配量，节流阀体的驱动力从作用在其上的压差导出。安全阀的螺杆传动装置制成非自锁式。用快速行程机构代快速运动电机。该机构通过非自锁传动装置连接到伺服驱动装置的行星齿轮系上并具一可被制动的轴，快速行程机构在启动压力出现时被松开，由介质自身将节流阀体驱动到其额定位置。此位置在正作用方向为节流阀体的开启位置，在负作用方向则为其关阚位置。

Description

本发明涉及一种安全站的安全阀和调节阀的伺服驱动装置，这种装置用于特别是热电站或工业发电站的形式为气体、蒸汽、或水的能量流的配量，这里，这种安全阀具有至少一个相对于阀座可调节的节流阀体，当出现启动压力、而该启动压力达到或超过安全阀的流入或流出侧的允许压力时，该节流阀体打开或关闭让工作介质流过的、节流阀的横截面。本伺服驱动装置还具有用于调整节流阀体的螺杆传动装置以及耦接在该螺杆传动装置上的行星齿轮系，该行星齿轮系在达到或超过启动压力时将从带有伺服电动机的伺服驱动装置产生的第一驱动转矩和第二驱动转矩可叠加地引入到一个快速行程机构上以快速打开或关闭阀门。

在加工技术和电站工程中不同类型的能量流必须减压或配量。这些主要是用与不同类型的伺服传动装置相连的相应的减压阀来实现。同时所有的管道系统和容器或组成部分都必须有高压保护。这样的任务通常由不同结构类型的安全阀承担。

如果由安全阀保护在流动方向上位于安全阀前面的管道和容器系统以防止超压，那么，人们称之为具有正作用方向的安全阀。这时，这种安全阀在超压时必须可靠地打开。如果安全阀必须保护在流动方向上位于安全阀后面的系统以防止超压，那么，人们称之为具有负作用方向的安全阀，在这里，这种安全阀必须可靠地关闭。

安全站或有关的安全阀和伺服驱动装置应当承担两个任务，即对能量流作确定的减压或配量，以及保护设备系统使其防止超压。如果安全 站中涉及到的是蒸汽阀，在这种蒸汽阀中同时导入冷却水冷却蒸汽，那么人们称之安全蒸汽变换站。

从例如由订货号为A    19    100-E    621-A7-VI的西门子广告印刷品“用于火力发电站的高压和低压转换站”基本上成为公知的这种类型的一个伺服驱动装置出发，本发明的目的在于提供一种基本上能实现正作用方向或负作用方向的安全站，特别是通过所谓的旁通站来提高其安全性，缩短调节时间，缩短伺服驱动装置的连接管，从而最终达到既不损失高效能性能又具有合理的价格。

本发明的目的，在上述类型的伺服驱动装置中是如此实现的，即用于使节流阀体作安全移动的驱动力由作用在节流阀上的工作介质的压力差导出，以及采用非自锁的螺杆传动装置和通过一个非自锁的传动装置耦接在行星齿轮系上的快速行程机构，该快速行程机构还具有至少一个被一个可释放的制动装置在正常运行时制动住的轴，当出现启动压力时该制动装置释放快速行程机构使节流阀在介质自身力的作用下完成安全行程而移动至额定位置。

在下面对本发明的其它有利的发展进行描述。

节流阀体的阀杆传动装置具有一个可旋转地支承在阀杆上的阀杆螺母和一个可旋转地支承着阀杆螺母、然而在轴向上是固定的阀杆螺母壳体，此外，还具有一个从动轴轴颈接合在阀杆螺母壳体内，为的是把从动轴轴颈的转动通过阀杆螺母壳体和阀杆螺母转变为阀杆和节流阀体的轴向行程，或把上述的轴向行程转变为从动轴轴颈的转动。

行星齿轮系与从动轴轴颈连接，行星齿轮系的行星齿轮一方面与一个可由伺服驱动装置驱动的中心齿轮的外圈啮合，另一方面与与快速行程机构耦接的内啮合齿轮的内圈啮合。

该快速行程机构通过一个非自锁的螺杆传动装置耦接在行星齿轮系上。

快速行程机构的轴可以通过至少一个制动装置制动住，制动装置的制动可以在出现启动压力时遥控操纵释放，轴与一个空程装置耦接，该空程装置仅仅允许轴沿着与节流阀体的安全移动对应的转动方向转动。

快速行程机构的轴具有至少一个制动装置，该制动装置具有一个固定在轴上的并且随该轴转动的第一制动盘和一在正常情况下是跟轴处于制动状态的、可轴向移动但不能转动地支承着的第二制动盘，第二制动盘可以移动从而实现啮合或脱离啮合，此外，为轴配置一个定向制动器，该定向制动器在轴没有制动住的情况下只允许轴沿一个旋转方向转动，该旋转方向与节流阀体的安全移动的方向对应。

至少有一个固定在快速行程机构的轴上的棘轮和至少一个由弹簧加载而与棘轮的棘齿啮合的、可以围绕着一根平行于轴的轴线的制动爪轴线摆动地支承着的制动爪。

为了在达到启动压力时监测实际压力和打开制动装置，把一个压力监测装置连接在安全阀的工作介质的管道上，由压力监测器产生的释放信号可以输送给电磁铁装置，该电磁铁装置在正常情况下使制动快速行程机构的轴的制动装置处于制动状态，而当输入释放信号时，制动装置释放。

至少有两个压力监测器和至少有两个电磁铁装置的制动电磁铁，其中的每个制动电磁铁连接在各个压力监测器后面，并且至少有两个制动电磁铁为了控制第二个制动盘而通过公共的传递构件与第二个制动盘耦接成使该制动盘在至少一个制动电磁铁动作时或当出现至少一个压力监测器的释放信号时释放。

在三个通道各具有一个压力监测器和一个制动电磁铁的布局中，三个制动电磁铁中任一制动电磁铁的释放是由压力监测器实现的，而第二制动盘的释放是由上述该制动电磁铁实现。

有关的安全阀设计成用来保护连接在阀进口侧的部件或管道以防超 压的开启阀，快速行程机构的允许转动方向因而与阀的开启方向对应。

有关的安全阀设计成用来保护连接在阀出口侧的部件或管道以防超压的关闭阀，快速行程机构的允许转动方向因而与阀的闭合方向对应。

至少设置一个连接在压力监测器后面的制动电磁铁，该制动电磁铁制动或松开快速行程机构，并且至少设置一条通过信号导线连接在另一个压力监测器后面的附加的安全线路，当出现压力监测器的释放信号时，该安全线路通过装置使具有节流阀体的第一阀杆段移动进入相对于与第一阀杆弹性耦接（弹簧）的第二闭杆段的打开位置，第二阀杆段具有非自锁的螺杆传动装置。

第一阀杆段与第二阀杆段通过一个压力弹簧装置耦接，并且在第一阀杆段的背向节流阀体的端部铰接接着一个安全杠杆，该安全杠杆至少具有一个自由端，在该自由端上通过一个长孔铰链铰接着一个基本上与阀杆平行的副螺杆配属于副螺杆的有一个具有至少一个可旋转地支承在螺杆螺母上的制动盘的非自锁的副螺杆传动装置以及一个第二制动电磁铁，该第二制动电磁铁在正常情况下将副螺杆固定在制动盘上，并在输入有关的压力监测器的释放信号时放开该阀杆螺母使之能够转动，并放开该副螺杆使之能作轴向运动。

装设副螺杆传动装置和第二制动电磁铁的壳体与第二阀杆段刚性连接，并与第二阀杆段纵向可移动地支承着。

安全杠杆设计成双臂等臂杆结构，并在其两个自由端各铰接着一个具有副螺杆传动装置的副螺杆，两个装设副螺杆传动装置和它们的制动电磁铁的壳体通过一个壳体桥接件彼此固定连接，壳体桥接件与阀杆的第二阀杆段作固定连接。

本发明的优点首先在于，对于伺服驱动装置不必再采用特殊的如功率达27KW的快速行程驱动马达，在安全打开的情况下阀杆的驱动是由介质自身的作用实现的。此外，还消除了特殊的液压驱动装置或卸压调节 构件，这些装置和构件都具有持续的泄漏损失。

下面借助于描述本发明的三个实施例的附图来说明这些实施例的结构和功能以及本发明其它特征和优点。在附图中，部分用透视图、部分用轴向剖视图和部分用示意图的形式示出。

图1示出具有正作用方向的安全阀的伺服驱动装置，即当在阀的入口侧达到启动压力时，安全阀打开;

图2示出相应于图1的具有负作用方向的安全阀的伺服驱动装置，即当在阀的出口侧达到动压力时，安全阀关闭;

图3示出相应于图1和图2的用于驱动由介质自身操纵的安全阀的伺服驱动装置，这一伺服驱动装置在原理上与图1中的伺服驱动装置结构相同，只是其中设置了两个附加的安全线路;

图4示出在图1至图3中的伺服驱动装置中所采用的行星齿轮系的示意简化图;

图5示出图4中的内啮合齿轮-行星齿轮-中心齿轮的布局的俯视图;

图6是关于图4和图5的一个表，从该表可以得到关于快速行程机构工作的附加说明。

下面按图1至图3以及然后图4至图6的顺序说明三个实施例的结构和功能。

图1示出沿正作用方向的具有介质自身操作的安全功能的安全站的功能。在具有壳体1的蒸汽阀中，介质通过进口接管2流向节流阀体3（在这里例如是一个抛物面节流阀体）。蒸汽施加一个轴向力作用在节流阀体3、阀杆4和阀杆螺母5上，该轴向力与有效的节流阀横截面和进口接管2与出口接管6之间的压力差成正比，并且朝打开方向起作用。

由介质（蒸汽）自身产生的轴向力在非自锁的（与传统的阀杆螺母 相反）并可转动地支承着的阀杆螺母5中转变为转矩，该转矩通过与阀杆螺母5牢固连接的阀杆螺母壳体7传递到伺服传动装置的从动轴轴颈8上。

该转矩由从动轴轴颈8一方面经行星齿轮系11传到同样是非自锁的螺杆传动装置9上（与传统的行星齿轮系相反），该螺杆传动装置在压力低于安全压力的情况下被制动装置10制动住，另一方面该转矩传到自锁的蜗轮蜗杆传动装置12上，并在那里被平衡。

在这一自锁的蜗轮蜗杆传动装置12上还作用着伺服驱动电动机13，该电动机在正常运行时经导向技术控制而使节流阀体3产生移动。

通过蜗杆的移动和压入转矩弹簧14而得到的蜗轮蜗杆传动装置12的功能、调整电动机（也称为驱动电动机或伺服电动机）13的作用与转矩有关的控制是与至今为止的安全伺服驱动技术（如西门子的伺服驱动）相一致。

当进口接管2内或位于进口接管前面的系统内的压力超过压力监测装置DA中的压力监测器15的预定值时，就打开开关触点，通电的制动电磁铁装置EM的制动电磁铁断电，从而返回到其静止位置。

连接着弹簧17的制动电磁铁16与制动装置10的机械离合设置成使制动电磁铁的释放导致制动装置10可靠地打开。

制动装置10的打开使非自锁的螺杆传动装置9松开。

由介质（蒸汽）自身产生的、作用在节流阀体3和阀杆4上的轴向行程在非自锁的阀杆螺母5中转变为转矩，从而使阀杆螺母5、阀杆螺母壳体7、从动轴轴颈8、行星齿轮系11和非自锁的螺杆传动装置9产生旋转运动。这时，节流阀体3和阀杆4按照阀杆螺母5的螺距向上运动。只要压力监测器15中有一个开关触点保持打开，那么阀就处于打开终端位置。当压力提前降低、从而引起压力监测器15中的触点闭合时，由介质自身操纵的打开过程因制动装置10对非自锁螺杆传动装置9 的制动而结束。

也可以在低于压力监测器15的启动压力的情况下用手按电键18来完成对部分或全部行程的检查。

可以从关闭终端位置或任一中间位置实现这一由介质自身操纵的打开过程（安全行程）。

当压力监测器15上的供电出现故障时，同样可以实现这一由介质自身操纵的打开过程（安全行程）的释放。

当压力监测器15的触点处于打开状态，同时伺服电动机13沿闭合方向运转时也可实现这一介质自身操纵的打开过程（安全行程）。这里由行星齿轮系11实现平衡。

假如在释放安全行程中伺服电动机13同时沿打开方向（安全方向）运转，那么这个伺服运动还要附加地叠加在由介质自身操纵的打开过程上。这时，定向制动器RG的制动爪19就起作用，该制动爪嵌合在制动装置10的锯齿形棘轮或制动轮10a′中，并且只有当该棘轮沿由介质自身操纵的打开过程（安全行程）所产生的旋转方向转动时才松开。该棘轮10a′与第一制动盘10a连接在一起转动。

图2示出具有由介质自身操纵的沿负方向的安全功能的安全站。在具有壳体1的蒸汽阀中，介质通过进口接管2a从上面流向节流阀体3a（在这里例如是一个孔型节流阀体）。

蒸汽施加一个轴向力作用到节流阀体3a、阀杆4和阀杆螺母5上，该轴向力与有效的节流阀横截面和进口接管2a与出口接管6a之间的压力差成正比，并且朝闭合方向起作用。正如流动箭头f₂所示，蒸汽力沿节流阀体3a的闭合方向起作用。节流阀体3a的安全行程也是沿着这一方向，使定向制动装置RG的空程转动沿着顺时针方向f₄（在图1的实施例中这一空程转动沿着逆时针方向f₃）。此外，图2中的伺服驱动装置与图1中的结构相同，所以同样的零件具有同一标号，其作用过程是相同 的。

如果出口接管6a内或位于其后面的系统内的压力监测器15上的预定值时，开关触点26就打开，通电的制动电磁铁16断电，从而返回到其静止位置。

连接着弹簧17的制动电磁铁16与制动装置10的机械离合设置成使制动电磁铁的释放导致制动装置10可靠地打开。

松开制动装置10从而松开了非自锁的螺杆传动装置9。

由介质（蒸汽）自身产生的、作用在节流阀体3a和阀杆4上的轴向行程在非自锁的阀杆螺母5中转变为转矩，从而使阀杆螺母5、阀杆螺母壳体7、从动轴轴颈8、行星齿轮系11和非自锁的螺杆传动装置9产生旋转运动。这时，节流阀体3a和阀杆4就按照阀杆螺母5的螺距向下运动。只要压力监测器15中有一个开关触头保持打开，那么阀就处于关闭终端位置。

当压力提前降低、从而闭合压力监测器15的触头时，因制动装置10对非自锁的螺杆传动装置9的制动而使由介质自身操纵的关闭过程（安全行程）结束。

在低于压力监测器15的启动压力的情况下也可以用手按电链18来完成对部分或全部行程的检测。

可以从打开终端位置或任一中间位置实行由介质自身操纵的关闭过程（安全行程）。

当压力监测器15的供电出现故障时，同样也能实现这一由介质自身操纵的关闭过程（安全行程）的释放。

如果在压力监测器15的触头处于打开状态而同时伺服电动机13沿打开方向运转时，也可以实现这一由介质自身操纵的关闭过程（安全行程）。这里，平衡由行星齿轮系11实现。

如果在释放安全行程中伺服电动机13同时沿关闭方向（安全方向） 运转，那么这个伺服运动还要附加地叠加在由介质自身操纵的关闭过程上。这时制动爪19a起作用，该制动爪嵌合在制动装置10的锯齿形棘轮或制动轮10a′中，并且该棘轮或制动轮只有沿由介质自身操纵的打开过程（安全行程）所产生的转动方向转动时才松开。在具有负方向的安全功能时这个转动方向与具有正方向的安全功能时的转动方向相反。

图3的实施例同样属于一个安全站，该安全站适合于工艺技术中的能量流（气体、水）的减压和配量，以及同时保护这一设备系统以防超压，并且沿打开方向具有由介质自身操纵的安全功能。

这种安全站主要由一个传动线路和两个附加的安全线路组成。安全行程的释放既可以由传动线路又可以由各个安全线路实施。传动线路由一个电动机操作的伺服驱动装置、一个非自锁的阀杆螺母和一个带节流阀体的调节机构组成。

这两个附加的相互独立的安全线路设置在传动线路的阀杆螺母和调节机构之间。它们由可制动住的非自锁的螺纹传动装置组成。在制动住的状态下，安全线路在传动线路的阀杆螺母和调节机构之间形成了一个刚性连接。安全行程的操纵也是由介质本身按照在调节机构中的节流阀体的移动方向来实现。

这种电动机操纵的伺服驱动装置是经过证明是可靠的具有行星齿轮系的西门子的双电动机驱动装置的一种变型。至今为止的快速行程电动机的啮合部（一个自锁的蜗轮蜗杆传动装置）被一个非自锁的、在螺旋轴杆上具有电磁制动装置的螺杆传动装置代替。在正常运行时，这一非自锁螺杆传动装置被制动住，当安全功能起作用时制动装置松开，从而松开螺杆传动装置，使传动线路在介质自身操作下产生安全行程。

为执行安全行程而通过传动线路的所需的转矩由介质自身通过节流阀体、阀杆、螺杆、制动住的安全线路和非自锁的阀杆螺母传递到电动伺服驱动装置上。

通过安全线路所完成的安全行程是通过打开安全线路中的非自锁螺杆传动装置的螺杆螺母所带的制动装置来实现的。这一不转动地固定着的螺杆通过介质自身的力被压入螺杆螺母中，在松开制动器的情况下可以使螺杆螺母产生转动运动，从而使调节机构可靠地打开。两个安全线路彼此完全独立地工作。为了可靠地打开调节机构只要松开一条安全线路上的制动装置就已经足够。

传动线路BS主要由一个电机操纵的伺服驱动装置、一个非自锁的阀杆螺母5和调节机构1、3组成。

两个安全线路SSt₁、SSt₂各由一个可制动住的非自锁螺杆传动装置20a、23，20b、23组成，它们通过适当地安置在阀杆螺母5和调节机构1、3之间的阀杆连杆4a、4b相互连接。在阀杆4的纵轴线上，在阀杆连杆的安全杠杆4a与壳体桥接件4b之间安插着一个弹簧零件22。

在具有壳体1的蒸汽阀中，介质通过进口接管2流向节流阀体3（在这里例如是一个抛物面节流阀体）。蒸汽施加一个轴向力作用在节流阀体3、阀杆4、以安全杠杆4a和壳体桥接件4b的形式出现的阀杆连杆、安全螺杆20a和20b以及一个阀杆螺母5上，这一轴向力与有效的节流阀横截面和进口接管2与出口接管6之间的压力差成正比，并且朝打开方向起作用。

由介质（蒸汽）自身产生的轴向力在非自锁的并可转动地支承着的阀杆螺母5中转变为转矩，并且，在从第5页最后一行至第6页第5段对图1的第一实施例的进一步说明也适合于本实施例。

松开制动装置就松开了非自锁的螺杆传动装置9。

这一由介质（蒸汽）自身产生的、通过节流阀体3、阀杆4、带有安全螺杆20a和20b的阀杆连杆4a和4b起作用的轴向行程在非自锁的阀杆螺母5中转变为转矩，从而使螺杆螺母5、阀杆螺母壳体7、从动轴轴颈8、非自锁的螺杆传动装置9和行星齿轮系11产生旋转运动。节流 阀体3、阀杆4和带有安全螺杆20a和20b的阀杆连杆4a和4b按照阀杆螺母5的螺距向上运动。只要压力监测器15a的开关触点保持打开，那么阀就处于打开终端位置。

当压力提前降低、从而使压力监测器15a的触点闭合时，由于制动装置10对非自锁的螺杆传动装置9的制动而使由介质自身操纵的传动线路BS的打开过程（安全行程）结束。

在压力低于压力监测器15a的启动压力时，也可以用手按电键18来完成对部分或全部行程的检查。

可以从关闭终端位置或任一中间位置实现这一由介质自身操纵的传动路线BS的打开过程（安全行程）的释放。

当压力监测器15a上的供电出现故障时，通过传动路线BS也可实现这一由介质自身操纵的打开过程（安全行程）的释放。

如果压力监测器15a的触点打开而同时伺服电动机13沿闭合方向运转时，那么也可实现这一由介质自身操纵的传动线路BS的打型过程（安全行程）。这里，平衡通过行星齿轮系11实现。

如果伺服电动机13在传动线路BS的安全行程释放的情况下同时沿打开方传运转，那么，这个伺服运动还要附加地叠加在由介质自身操纵的打开过程。这时，定向制动装置RG的制动爪19就起作用，该制动爪嵌合在制动装置10的锯齿形的棘轮或制动轮10a′中，并且该棘轮或制动轮只有沿由介质自身操纵的打开过程（安全行程）所产生的转动方向转动才松开。同样的效果也可以通过空程达到（以代替制动爪19和棘轮10a′）。

该传动线路BS还附加地连接着两个独立的安全线路SSt₁、SSt₂，这两个安全线路主要由带有所属制动电磁铁16b和16c的非自锁安全螺杆20a和20b组成。

在正常运行状态，安全螺杆20a、20b处于旋出状态（相应于图示 位置）。同时这两个安全螺杆被所属的安全螺杆螺母23和制动电磁铁16b和16c制动住。这样，在阀杆连杆4a和4b之间形成了刚性连接，从而在第一和第二阀杆段4.1、4.2之间也形成了刚性连接。但是如果压力监测器15b或15c动作使制动电磁铁16b或16c断电，那么阀杆连杆4a和4b之间的刚性连接就消除了。这样，介质自身的力通过第一阀杆段4.1把带有安全螺杆20a和20b的可翘动地支承着的阀杆连杆4a通过转动的安全螺杆螺母而向上推动。

只要通过一条线路（传动线路或安全线路）使安全行程释放，节流阀体3总是可以到达打开终端位置。当然，在两个或三个线路同时动作时也达到同样结果。

安全线路同样可以通过手按电键18b和18c以及制动电磁铁16b和16c分开进行检查。在这里在低于安全压力的情况下也可以进行检查。

从图3可以看出，至少设置了一个接在压力监测器15a后面的制动电磁铁16a，该制动电磁铁制动或释放快速行程机构SG;并且至少设置了一条通过信号导线接在另一个压力监测器15b后面的附加安全线路SSt₁，该安全线路当压力监测器出现释放信号时借助于装置16b、20a、4a使具有节流阀体3的第一阀杆段4.1相对于与第一阀杆段4.1弹性地（弹簧22）耦接着的第二阀杆段4.2移动到打开位置，该第二阀杆段4.2具有非自锁的螺杆传动装置。示出了两条附加安全线路SSt₁、SSt₂。第一阀杆段4.1与第二阀杆段4.2通过一个压力弹簧装置22耦接。在第一阀杆段4.1的背向节流阀体3的端部铰接着一根安全杠杆4a，该安全杠杆至少具有一个自由端，在该自由端通过一个长孔铰链铰接着一个基本上平行于阀杆4的副螺杆20a、20b。配于副螺杆20a、20b的有一个非自锁的、具有至少一个可旋转地支承在螺杆螺母23上的制动盘24的副螺杆传动装置和第二制动电磁铁16b，该制动电磁铁在正常状态将副螺杆20a夹持在其制动盘24上，并且在所属的压力监测器15b 输入一个释放信号时螺杆螺母23才能转动，副螺杆20a才能作轴向运动。装设副螺杆传动装置和第二制动电磁铁16b的壳体25与第二阀杆段4.2刚性连接，并且连同第二阀杆段可纵向移动地支承着。有关的说明也适用于第二安全线路SSt₂。因此，安全杠杆4a的结构最好设计成一种双臂的等臂杆，并且在它的两个自由端上各铰接一个具有副螺杆传动装置的副螺杆20a、20b，装设两个副螺杆传动装置和其所属的制动电磁铁16b、16c的壳体25通过一个壳体桥接件4b彼此固定连接，壳体桥接件4b与阀杆4的第二阀杆段4.2固定连接。

在图4至图6中行星齿轮系总的用B表示，它具有两个在直径上彼此相对的行星齿轮b₁和b₂，它们在内侧与中心齿轮A啮合，在外侧与内啮合齿轮C的内齿啮合。内啮合齿轮C隶属于快速行程装置SG，也就是，当内啮合齿轮被制动电磁铁释放时，从动轴轴颈的转动可以通过螺杆传动装置9（图1至3）无制动地实现;使节流阀体3到达其打开位置（图1或图3）或其关闭位置（图2）。

图6的表首先表示，在正常运行时中心齿轮A被驱动，行星齿轮B随动，对此，快速行程装置SG被制动住。这时，C的内齿圈作为行星齿轮b₁、b₂的固定滚道。

现在假定由一个压力监测器发出“启动压力达到”的信号，这时相应的制动电磁铁释放，即快速行程装置SG被释放，这一情况对应于图6中的表的右栏。由从动轴轴颈所驱动的行星齿轮系通过蜗轮蜗杆传动装置咬住快速行程装置SG的轴，此时中心齿轮A由控制装置控制成运动或不运动都无关紧要。在这一运行状态下（安全装置动作），中心齿轮A作为行星齿轮b、b的滚道，这时行星齿轮或固定（如果没有控制指令）或者自身运动。

在图3的实施例中压力弹簧装置22具有下述特殊的任务：

a）首先在高蒸汽压力下缓冲节流阀体3的运动使其不能撞击壳体 1。这在10吨至20吨比较高的蒸汽压力时具有重要意义;

b）当一个或两个安全线路SSt₁、SSt₂在传动线路BS动作之前动作时，传动线路BS的阀杆段4.2移动到打开终端位置，以及

c）使安全线路SSt₁、SSt₂回复到其所示的原始位置。

对图1还作补充说明，设计成螺旋压力弹簧的辅助关闭弹簧27嵌入在阀杆4的阀杆环28与固定在壳体上的夹持件29之间。该弹簧的任务是当进口接管2与出口接管6之间存在很小的压力差时阻止节流阀体3发生振动。

Claims (16)

1、一种安全站的安全阀和调节阀的伺服驱动装置，这种装置用于特别是热电站或工业发电站中的形式为气体、蒸汽或水的能量流的配量，该安全阀具有至少一个相对于阀座可调节的节流阀体，当出现启动压力、而该压力达到或超过安全阀流入或流出的允许压力时，节流阀体就打开或关闭让工作介质流过的、节流阀的横截面，本伺服驱动装置还具有用于调节节流阀体的阀杆传动装置以及耦接在该阀杆传动装置上的行星齿轮系，该行星齿轮系在达到或超过启动压力时将从带有伺服电动机的伺服驱动装置产生的第一驱动转矩和第二驱动转矩可叠加地引入到一个快速行程机构上以快速打开或关闭阀门，其特征在于，使节流阀体(3，3a)作安全移动的驱动力由作用在节流阀体上的工作介质的压力差导出，并且采用非自锁的阀杆传动装置(4、5、7)和通过一个非自锁的传动装置(9)耦接在行星齿轮系(11)上的快速行程机构(SG)，该快速行程机构还具有至少一个被一个可释放的制动装置(10)在正常运行时制动住的轴(9a)，当出现启动压力时该制动装置(10)松开快速行程机构(SG)使节流阀体(3，3a)在介质自身的作用下完成安全行程而移动至其额定位置。

2、按照权利要求1所述的伺服驱动装置，其特征在于，节流阀体（3，3a）的阀杆传动装置（4、5、7、8）具有一个可旋转地支承在阀杆（4）上的阀杆螺母（5）和一个可旋转地支承着阀杆螺母（5）、然而在轴向上是固定的阀杆螺母壳体（7），此外，还具有一个从动轴轴颈（8）接合在阀杆螺母壳体（7）内，为的是把从动轴轴颈（8）的转动通过阀杆螺母壳体（7）和阀杆螺母（5）转变为阀杆（4）和节流阀体（3，3a）的轴向行程，或把上述的轴向行程转变为从动轴轴颈的转动。

3、按照权利要求2所述的伺服驱动装置，其特征在于，行星齿轮系（11）与从动轴轴颈（8）连接，行星齿轮系的行星齿轮（b₁、b₂）一方面与一个可由伺服驱动装置（13）驱动的中心齿轮（A）的外圈啮合，另一方面与与快速行程机构（SG）耦接的内啮合齿轮（C）的内圈啮合。

4、按照权利要求1所述的伺服驱动装置，其特征在于，该快速行程机构（SG）通过一个非自锁的螺杆传动装置（9）耦接在行星齿轮系（11）上。

5、按照权利要求1所述的伺服驱动装置，其特征在于，快速行程机构（SG）的轴（9a）可以通过至少一个制动装置（10）制动住，制动装置（10）的制动可以在出现启动压力时遥控操纵释放，轴（9a）与一个空程装置（RG）耦接，该空程装置仅仅允许轴（9a）沿着与节流阀体的安全移动对应的转动方向转动。

6、按照权利要求5所述的伺服驱动装置，其特征在于，快速行程机构（SG）的轴（9a）具有至少一个制动装置（10），该制动装置具有一个固定在轴（9a）上的并且随该轴转动的第一制动盘（10a）和一在正常情况下是跟轴处于制动状态的、可轴向移动但不能转动地支承着的第二制动盘（10b），第二制动盘可以移动从而实现啮合或脱离啮合，此外，为轴（9a）配置一个定向制动器（RG），该定向制动器在轴（9a）没有制动住的情况下只允许轴（9a）沿一个旋转方向转动，该旋转方向与节流阀体（3，3a）的安全移动的方向对应。

7、按照权利要求5所述的伺服驱动装置，其特征在于，至少有一个固定在快速行程机构（SG）的轴（9a）上的棘轮（10a）和至少一个由弹簧加载而与棘轮（10a）的棘齿啮合的、可以围绕着一根平行于轴（9a）的轴线的制动爪轴线摆动地支承着的制动爪（19，19a）。

8、按照权利要求1所述的伺服驱动装置，其特征在于，为了在达到启动压力时监测实际压力和打开制动装置（10），把一个压力监测装置（DA）连接在安全阀的工作介质的管道（2b）上，由压力监测器（15）产生的释放信号可以输送给电磁铁装置（EM），该电磁铁装置在正常情况下使制动快速行程机构（SG）的轴（9a）的制动装置（10）处于制动状态，而当输入释放信号时，制动装置（10）释放。

9、按照权利要求8所述的伺服驱动装置，其特征在于，至少有两个压力监测器（15，15a、15b、15c）和至少有两个电磁铁装置（EM）的制动电磁铁（16，16a、16b、16c），其中的每个制动电磁铁连接在各个压力监测器后面，并且至少有两个制动电磁铁（16）为了控制第二个制动盘（10b）而通过公共的传递构件（21）与第二个制动盘耦接成使该制动盘（10b）在至少一个制动电磁铁动作时或当出现至少一个压力监测器（15，15a、15b、15c）的释放信号时释放。

10、按照权利要求9所述的伺服驱动装置，其特征在于，在三个通道各具有一个压力监测器和一个制动电磁铁的布局中，三个制动电磁铁（16，16a、16b、16c）中任一制动电磁铁的释放是由压力监测器（15，15a、15b、15c）实现的，而第二制动盘（10b）的释放是由上述该制动电磁铁实现。

11、按照权利要求1所述的伺服驱动装置，其特征在于，有关的安全阀设计成用来保护连接在阀进口侧的部件或管道（2b）以防超压的开启阀，快速行程机构（SG）的允许转动方向因而与阀的开启方向（f₁）对应。

12、按照权利要求1所述的伺服驱动装置，其特征在于，有关的安全阀设计成用来保护连接在阀出口侧的部件或管道（2c）以防超压的关闭阀，快速行程机构（SG）的允许转动方向因而与阀的闭合方向（f₂）对应。

13、按照权利要求1或11所述的伺服驱动装置，其特征在于，至少设置一个连接在压力监测器（15a）后面的制动电磁铁（16a），该制动电磁铁制动或松开快速行程机构（SG），并且至少设置一条通过信号导线连接在另一个压力监测器（15b）后面的附加的安全线路（SSt₁），当出现压力监测器的释放信号时，该安全线路通过装置（16b、20a、4a）使具有节流阀体（3）的第一阀杆段（4.1）移动进入相对于与第一阀杆（4.1）弹性耦接（弹簧22）的第二闭杆段（4.2）的打开位置，第二阀杆段具有非自锁的螺杆传动装置。

14、按照权利要求13所述的伺服驱动装置，其特征在于，第一阀杆段（4.1）与第二阀杆段（4.2）通过一个压力弹簧装置（22）耦接，并且在第一阀杆段（4.1）的背向节流阀体（3）的端部铰接接着一个安全杠杆（4a），该安全杠杆至少具有一个自由端，在该自由端上通过一个长孔铰链铰接着一个基本上与阀杆（4）平行的副螺杆（20a、20b），配属于副螺杆（20a、20b）的有一个具有至少一个可旋转地支承在螺杆螺母（23）上的制动盘（24）的非自锁的副螺杆传动装置以及一个第二制动电磁铁（16b），该第二制动电磁铁在正常情况下将副螺杆（20a）固定在制动盘（24）上，并在输入有关的压力监测器（15b）的释放信号时放开该阀杆螺母（23）使之能够转动，并放开该副螺杆（20a）使之能作轴向运动。

15、按照权利要求14所述的伺服驱动装置，其特征在于，装设副螺杆传动装置和第二制动电磁铁（16b）的壳体（25）与第二阀杆段（4.2）刚性连接，并与第二阀杆段纵向可移动地支承着。

16、按照权利要求15所述的伺服驱动装置，其特征在于，安全杠杆（4a）设计成双臂等臂杆结构，并在其两个自由端各铰接着一个具有副螺杆传动装置的副螺杆（20a，20b），两个装设副螺杆传动装置和它们的制动电磁铁（16b、16c）的壳体（25）通过一个壳体桥接件（4b）彼此固定连接，壳体桥接件（4b）与阀杆（4）的第二阀杆段（4.2）作固定连接。

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