CN103827447A - 蒸气涡轮 - Google Patents

Abstract

本蒸气涡轮(10)具备：涡轮主体(11)，其具有被支承为能够旋转的叶片；蒸气流路(12)，其与所述涡轮主体连接而供蒸气流通；调节阀(13)，其通过直线运动来调节所述蒸气流路的开闭；开闭驱动机构(15)，其驱动所述调节阀，所述开闭驱动机构具备：电动马达，其被供给电力而旋转；转换机构，其将所述电动马达的旋转运动转换成所述调节阀的直线运动；制动器，其通过所述电动马达的再生能量而工作。

Description

蒸气涡轮

技术领域

本发明涉及一种通过蒸气进行驱动而旋转的蒸气涡轮。

本申请根据2011年9月28日提出申请的日本特愿2011-211826号主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术

蒸气涡轮用于机械驱动用等，且具备涡轮主体，该涡轮主体具有被支承为能够旋转的转子，通过对该涡轮主体供给作为工作流体的蒸气而驱动转子旋转。在该蒸气涡轮中，向涡轮主体供给的蒸气、从涡轮主体抽吸的蒸气在蒸气流路中流动。在该蒸气流路设置调节阀，通过调节阀调节蒸气流路的开闭来调节蒸气的流量。在该调节阀的驱动中广泛使用液压伺服机构(例如，参照专利文献1)。

此处，图11为表示以往的蒸气涡轮80的结构的示意图。蒸气涡轮80具备：驱动压缩机的涡轮主体81；向该涡轮主体81供给蒸气的蒸气流路82；在蒸气流路82设置并调节其开闭的调节阀83；被支承为能够转动且固定有调节阀83的一端部的杠杆构件84；通过杠杆构件84来驱动调节阀83的液压伺服机构85；根据由涡轮主体81检测出的旋转速度、从操作盘输入的指示来控制液压伺服机构85的动作的电子调节器86。

此处，如图11所示，液压伺服机构85具有一端部固定于杠杆构件84的活塞87、收纳活塞87的液压工作缸88、向液压工作缸88供给工作油的先导阀89、驱动先导阀89的促动器90。通过以这种方式构成的液压伺服机构85，当从先导阀89向液压工作缸88中的比活塞87靠下侧供给工作油时，活塞87向上方移动，由此杠杆构件84以使其前端部上升的方式转动。由此，固定在杠杆构件84的调节阀83也上升而将蒸气流路82打开，由此从蒸气流路82向涡轮主体81供给蒸气。

另一方面，当从先导阀89向液压工作缸88中的比活塞87靠上侧供给工作油时，活塞87向下方移动，由此杠杆构件84以使其前端部下降的方式转动。由此，固定在杠杆构件84的调节阀83也下降而将蒸气流路82关闭，由此从蒸气流路82向涡轮主体81的蒸气的供给停止。

此处，图12为表示以往的液压伺服机构85的设置状态的简要立体图。通常，设备建筑物内的设备设置空间的大部分被驱动对象的机械和涡轮主体占据。就液压伺服机构85而言，基于将其杠杆构件84上下操作的考虑出发，在杠杆构件84的下方需要设置空间。但是，由于如上所述设置空间的大部分被驱动对象的机械和涡轮主体占据，因此仅由液压伺服机构85占有杠杆构件84的下方的空间比较困难。因此，将直接操作杠杆构件84的活塞87及液压工作缸88配置在杠杆构件84的正下方，而将它们以外的先导阀89和促动器90设置在轴承罩91之上，以确保设置空间。该轴承罩91收纳起到将构成涡轮主体81的转子的旋转轴支承为能够旋转的作用的轴承。

【在先技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开平7-19006号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

但是，如专利文献1中所述，在调节阀83的驱动中使用液压伺服机构85的蒸气涡轮80存在如下说明的问题。

首先，作为液压伺服机构85的工作流体，通过使用油而能够得到大输出、快响应性，然而由于需要较高的液压，因此液压工作缸88、各种配管需要能够耐受液压的足够的强度。由此，不仅存在导致蒸气涡轮80整体大型化、重量增加而且导致与材料费的增加相伴的成本升高的问题。

而且，蒸气涡轮80长期连续运转。因此，将液压伺服机构85的各部封固的填密件可能产生随年月变化而造成的劣化，而且，将液压伺服机构85的各部连接的接头也可能产生随年月变化而造成的松弛。因此，需要考虑用于防止因如上原因导致的工作油的漏出的对策，而且需要考虑防火的对策。因此，要求不受蒸气涡轮80的长期运转的影响，而能够可靠地连续驱动调节阀83的机构。

此外，如图12所示，液压伺服机构85的先导阀89和促动器90分别设置在轴承罩91之上。因此，每当为了进行被收纳于轴承罩91的内部的未图示的轴承的维修作业而将轴承罩91打开时，在将先导阀89以及促动器90从杠杆构件84断开后，需要进行将它们从轴承罩91之上拆除的作业。由此，存在轴承的维修作业花费很多的劳力和时间的问题。

而且，向液压伺服机构85供给的工作油与向轴承供给的油相比，虽然其油量较少，却需要高液压。因此，将液压伺服机构85用的油与轴承用的油统一管理的油控制台成为在将全流量的油升压至液压伺服机构85用的高液压后再向轴承用的低液压减压的管线。由此，在油控制台需要大输出的泵以及马达，从而存在导致成本升高以及蒸气涡轮80整体大型化、重量增加的问题。

本发明提供一种能够实现调节蒸气量的调节阀的长期稳定的驱动并且调节阀的开闭驱动机构不会成为轴承的维修作业的干扰的蒸气涡轮。

【用于解决课题的手段】

本发明的第一方式所涉及的蒸气涡轮具备：涡轮主体，其具有被支承为能够旋转的叶片；蒸气流路，其与所述涡轮主体连接而供蒸气流通；调节阀，其通过直线运动来调节所述蒸气流路的开闭；开闭驱动机构，其驱动所述调节阀，所述开闭驱动机构具备：电动马达，其被供给电力而旋转；转换机构，其将所述电动马达的旋转运动转换成所述调节阀的直线运动；制动器，其通过所述电动马达的再生能量而工作。

根据这种结构，通过利用转换机构将电动马达的旋转转换成直线运动，由此能够使调节阀开闭。因此，不需要液压伺服机构，不需要防止工作油的漏泄的机构。而且，由于不需要供给工作油的促动器、进行封固的阀机构等，因此无需将轴承罩的上方的空间利用作为设置空间。而且，能够将工作油仅用于轴承，因此能够设置为较低的压力从而能够实现油控制台的小型化。此处，在向电动马达的电力供给停止了的情况下，调节阀通过机械的机构强制地沿闭塞的方向动作。与之对应地，转换机构将向闭塞调节阀的方向动作的直线运动转换成旋转运动，电动马达向与通常驱动时的旋转方向相反的方向旋转。此处，开闭驱动机构具备利用电动马达的再生能量而工作的制动器。因此，在向电动马达的电力供给停止而电动马达向反方向旋转了的情况下，电动马达产生再生能量，制动器以该再生能量为动力而工作。因此，能抑制电动马达的旋转速度变得过大的情况。由此，在将电动马达的旋转运动转换成调节阀的直线运动的转换机构产生过大的热而发生烧结的情况能够防患于未然。

而且，在本发明的第二方式所涉及的蒸气涡轮中，可以是，所述转换机构具备：通过所述电动马达驱动而旋转的滚珠丝杠；与所述滚珠丝杠螺合并与所述调节阀连接的螺母。

根据这种结构，伴随着滚珠丝杠的旋转，与其螺合的螺母进行沿着滚珠丝杠的直线运动，与该螺母连接的调节阀也进行直线运动。由此，能够通过滚珠丝杠和螺母这样简单的结构将电动马达的旋转运动转换成调节阀的直线运动。而且，通过将开闭驱动机构设置为简单的结构，能够削减其设置空间。而且，在向电动马达的电力供给停止了的情况下，通过调节阀向闭塞的方向动作，而螺母向对应的方向进行直线运动，由此螺母所螺合的滚珠丝杠和连接有滚珠丝杠的电动马达强制地向与通常驱动时的旋转方向相反的方向旋转。此时，电动马达的旋转由制动器限制，因此即使因螺母的直线运动而使得滚珠丝杠旋转，也能够防止滚珠丝杠和螺母烧结。

而且，本发明的第三方式所涉及的蒸气涡轮中，可以是，所述电动马达收纳在内部被密闭的马达收纳部中。

根据这种结构，由于电动马达与周围的油等隔绝，因此能够形成为防爆结构。

而且，本发明的第四方式所涉及的蒸气涡轮可以是，还具备在所述开闭驱动机构的故障时驱动所述调节阀的预备开闭驱动机构。

根据这种结构，即使在开闭驱动机构的故障时预备开闭驱动机构也可以取而代之地驱动调节阀，因此能够实现蒸气涡轮的连续运转。由此，能够实现高可靠性的蒸气涡轮的运转。

而且，本发明的第五方式所涉及的蒸气涡轮可以是，还具备控制所述开闭驱动机构或所述预备开闭驱动机构的动作的控制器单元。

根据这种结构，通过由共通的控制器单元来控制开闭驱动机构和预备开闭驱动机构的动作，能够简化蒸气涡轮的结构。

而且，本发明的第六方式所涉及的蒸气涡轮可以是，还具备在所述控制器单元的故障时控制所述开闭驱动机构或所述预备开闭驱动机构的动作的预备控制器单元。

根据这种结构，即使在控制器单元的故障时预备控制器单元也可以取而代之地控制开闭驱动机构或预备开闭驱动机构的动作，因此能够实现蒸气涡轮的连续运转。由此，能够实现高可靠性的蒸气涡轮的运转。

而且，在本发明的第七方式所涉及的蒸气涡轮中，可以是，所述制动器在所述滚珠丝杠的周速超过阈值而变大时工作，或者从对所述电动马达的电力供给停止起工作一定的时间。

根据这种结构，在通常运转时即向电动马达供给电力时，仅在滚珠丝杠的周速变得过大时使制动器工作，由此来抑制电动马达的旋转速度。由此，在转换机构产生过大的热量而发生烧结的情况能够防患于未然。

另一方面，在停电时等对电动马达的电力的供给停止时，通过将蒸气流路关闭而使蒸气涡轮立即停止的故障保护功能生效。而且，在调节阀刚开始关闭动作之后，滚珠丝杠的周速变大。因此，从电力的供给停止起使制动器工作一定的时间来抑制电动马达的旋转速度，能够将在转换机构发生烧结的情况防患于未然。此外，在从电力的供给停止起经过一定的时间而滚珠丝杠的周速降低后，制动器停止而迅速进行调节阀对蒸气流路的关闭动作。由此，能够防止因蒸气流路的关闭延迟造成蒸气涡轮的停止动作发生危险的情况。

而且，本发明的第八方式所涉及的蒸气涡轮可以是，还具备：将所述螺母与所述调节阀以能够断开的方式连接的联轴器；将所述调节阀锁止为不能移动的锁止机构。

根据这种结构，在开闭驱动机构发生发生故障等而需要更换的情况下，在蒸气流路打开了的状态下通过锁止机构将调节阀锁止为不能移动后，断开联轴器而解除螺母与调节阀的连接。由此，能够在继续蒸气涡轮的运转的状态下，将开闭驱动机构拆除而进行更换或修理。

而且，本发明的第九方式所涉及的蒸气涡轮可以是，还具备在所述调节阀的驱动中需要超过基准值的大的输出的情况下，与所述开闭驱动机构一起驱动所述调节阀的辅助开闭驱动机构。

通过这种结构，在像开始蒸气流路的打开时那样在调节阀的驱动中需要大的输出的情况下，利用开闭驱动机构和辅助开闭驱动机构这双方来驱动调节阀。另一方面，在像常态运转时、将蒸气流路关闭时那样在调节阀的驱动不需要大的输出的情况下，可以仅通过开闭驱动机构来驱动调节阀。如此，通过根据运转状态而以需要的输出来驱动调节阀，能够实现能量的节省化。

【发明效果】

通过本发明所涉及的蒸气涡轮，能够实现调节蒸气量的调节阀的长期稳定的驱动并且调节阀的开闭驱动机构不会成为轴承的维修作业的干扰。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的蒸气涡轮的结构的示意图。

图2是表示开闭驱动机构的周边的简要立体图。

图3是表示电动促动器的内部结构的简要剖视图。

图4是表示电动促动器的周边的简要立体图。

图5是表示联轴器的结构的简要主视图。

图6是表示锁止机构的结构的简要俯视图。

图7是表示在第一实施方式所涉及的蒸气涡轮中实施的电动促动器的控制的示意图。

图8是表示在第二实施方式所涉及的蒸气涡轮中实施的电动促动器的控制的示意图。

图9是表示第三实施方式所涉及的蒸气涡轮的杠杆构件的前端部周边的简要立体图。

图10是说明第三实施方式所涉及的蒸气涡轮的作用效果的图。

图11是表示以往的蒸气涡轮的结构的示意图。

图12是表示以往的液压伺服机构的设置状态的简要立体图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先，对本发明的第一实施方式所涉及的蒸气涡轮的结构进行说明。图1是表示第一实施方式所涉及的蒸气涡轮10的结构的示意图。

如图1所示，本实施方式的蒸气涡轮10具备：涡轮主体11、蒸气流路12、调节阀13、杠杆构件14、开闭驱动机构15、锁止机构16(图4及图6所示)、电子调节器17。

(涡轮主体)

如图1所示，涡轮主体11具有：筒状的壳体111、设于壳体111的轴承112、由轴承112支承为能够旋转且配置在壳体111内部的转子113、检测该转子113的旋转速度的速度检测传感器114。转子113具备旋转轴115、固定在该旋转轴115上的叶片116。如此构成的叶片116借助蒸气而旋转，且通过其旋转力来驱动压缩机18。

(蒸气流路)

蒸气流路12起到对涡轮主体11供给蒸气的作用。

如图1所示，向该蒸气流路12从其蒸气导入口121导入蒸气，并将其蒸气供给口122与涡轮主体11连接。而且，在蒸气导入口121与蒸气供给口122之间，设置有其流路宽度缩小到很窄的节流孔123。

在本实施方式中，作为本发明所涉及的“蒸气流路”，以向涡轮主体11供给的蒸气流通的流路为例进行说明，然而蒸气流路12并不限定于此，也可以是例如从涡轮主体11抽吸的蒸气所流通的流路。

(调节阀)

调节阀13起到调节向涡轮主体11供给的蒸气量的作用。在该调节阀13中，如图1所示，在棒状的臂构件131的一端部设置有大致半圆形状的封固构件132，臂构件131的另一端部固定在所述杠杆构件14的长度方向中间部。根据如此构成的调节阀13，随着臂构件131沿着蒸气流路12进行直线运动，其前端部的封固构件132与蒸气流路12的节流孔123嵌合或分离。由此，节流孔123的开口径变化，而通过该节流孔123而向涡轮主体11供给的蒸气的流量也变化。

(杠杆构件)

杠杆构件14起到将开闭驱动机构15的输出向调节阀13传递的作用。如图1所示，该杠杆构件14的长度方向基端部被支承为能够转动，并且在其长度方向前端部固定有杠杆侧杆19的一端部。而且，如上所述在杠杆构件14的长度方向中间部固定有构成调节阀13的臂构件131的另一端部。此外，在杠杆构件14中的比所述臂构件131的固定位置靠前端侧，安装有强制地使调节阀13闭塞的作为强制闭塞机构的拉伸弹簧20的一端。就该拉伸弹簧20而言，其另一端被固定为不能移动，在不作用有外力的状态下，拉伸弹簧20向图1中使杠杆构件14绕逆时针转动的方向对杠杆构件14施加拉伸力。

(开闭驱动机构)

开闭驱动机构15起到驱动调节阀13的作用。如图1所示，该开闭驱动机构15具有：固定设置的一对托座21；由这些托座21支承为能够转动的保持构件22；由该保持构件22保持的电动促动器23。

图2是表示开闭驱动机构15的周边的简要立体图。图2中省略了对涡轮主体11等的图示。构成开闭驱动机构15的一对托座21具有截而呈大致L字的形状，且被固定设置在与轴承罩24接近设置的底座25之上。轴承罩24收纳起到将图1所示的转子113的旋转轴115支承为能够旋转的作用的轴承112。

构成开闭驱动机构15的保持构件22起到保持电动促动器23的作用。如图1以及图2所示，该保持构件22具有在侧面观察时呈大致U字的形状，并通过所述一对托座21而被支承为能够转动。

构成开闭驱动机构15的电动促动器23产生用于驱动调节阀13的驱动力。图3是表示电动促动器23的内部结构的简要剖视图。电动促动器23具备电动马达26、转换机构27、制动器28。

电动马达26受到电力的供给而旋转。如图3(a)所示，该电动马达26被收纳于在电动促动器23的基端部设置且内部被密闭的马达收纳部29。由此，通过将电动马达26与存在于周围的油隔绝而形成防爆结构。

转换机构27起到将电动马达26的旋转运动转换成调节阀13的直线运动的作用。如图3(a)所示，该转换机构27具有与电动马达26的驱动轴连接的滚珠丝杠30、通过滚珠丝杠30的旋转而进退移动的活塞单元31。

如图3(a)所示，滚珠丝杠30为长条的螺纹构件，在其外周面刻有外螺纹。该滚珠丝杠30的一端部与电动马达26的驱动轴连接，伴随着电动马达26的旋转，滚珠丝杠30被驱动而旋转。

活塞单元31沿着滚珠丝杠30往返运动。如图3(a)所示，该活塞单元31具有：具有大致圆环形状的构件，即在内周面刻有内螺纹并与滚珠丝杠30螺合的螺母311；固定在该螺母311的一端面且将滚珠丝杠30的外侧覆盖的筒状的活塞杆312；与该活塞杆312的前端部嵌合并装配的杆端连接器313；相对于该杆端连接器313而长度方向一端部被固定的促动器侧杆314。根据如此构成的活塞单元31，当滚珠丝杠30绕轴线旋转时，如图3(b)所示与滚珠丝杠30螺合的螺母311沿着轴线移动，伴随于此，固定在螺母311的活塞杆312、杆端连接器313及促动器侧杆314也与螺母311一起沿着滚珠丝杠30的轴线移动。

制动器28是所谓的再生制动器。如图3(a)所示，该制动器28夹着电动马达26而设置在与滚珠丝杠30相反侧的位置，并通过电动马达26的再生能量而工作，对电动马达26的旋转施加制动。该制动器28的动作由图1所示的电子调节器17控制。更详细而言，在滚珠丝杠30的周速超过阈值而增大的情况下，通过电子调节器17使制动器28工作，而对电动马达26的旋转施加制动。而且，在因停电等造成对电动马达26的电力的供给停止了的情况下，从电力的供给停止起通过电子调节器17使制动器28工作一定的时间，来对电动马达26的旋转施加制动。

图4是表示电动促动器23的周边的简要立体图。如此构成的电动促动器23固定于保持构件22，并且促动器侧杆314穿过保持构件22。该促动器侧杆314通过联轴器32而与所述杠杆侧杆19连接。如图4中虚线所示，以这种方式设置的电动促动器23成为容许以托座21支承保持构件22的位置为支点而略微转动的状态。

图5是表示联轴器32的结构的简要主视图。联轴器32为大致圆柱形状的构件，在一方的端面形成有螺纹孔321，并且在另一方的端面形成有杆插入孔322。通过使安装在促动器侧杆314上的固定用螺栓315与联轴器32的螺纹孔321螺合，使得联轴器32与促动器侧杆314连接。另一方面，在联轴器32的杆插入孔322中插入杠杆侧杆19，并穿过相互正交的两根销33，从而将联轴器32与杠杆侧杆19连接。由此，促动器侧杆314与杠杆侧杆19通过联轴器32而连接。而且，通过将两根销33分别拆除，能够从杆插入孔322拔出杠杆侧杆19，由此能够将促动器侧杆314与杠杆侧杆19的连接解除。

(锁止机构)

锁止机构16起到将调节阀13锁止为不能移动的作用。此处，图6是表示锁止机构16的结构的简要俯视图。如图4以及图6所示，锁止机构16具有：下端部被固定而向上方延伸的支承棒161；被该支承棒161支承而沿水平方向延伸的保持板162；通过一对固定螺栓163而能够向保持板162的前端部进行拆装的按压构件164。此处，如图4所示，在保持板162的前端部形成有在俯视观察时呈大致半圆形状的嵌合槽162a。另一方面，在按压构件164中的与保持板162对置侧形成有在俯视观察时呈大致三角形状的切口164a。

通过以这种方式构成的锁止机构16，在使杠杆侧杆19与保持板162的嵌合槽162a嵌合后，利用固定螺栓163将按压构件164固定在保持板162的前端部。由此，杠杆侧杆19通过由保持板162和按压构件164夹持而被锁止为不能移动。

(电子调节器)

电子调节器17控制开闭驱动机构15的动作。如图1所示，根据压缩机18的压力、温度的检测结果而将过程控制的结果向该电子调节器17输入。而且，由构成涡轮主体11的速度检测传感器114检测出的叶片116的旋转速度向电子调节器17输入。此外，从操作盘34输入的来自使用者的指示向电子调节器17输入。电子调节器17根据这些输入来控制开闭驱动机构15的动作，更详细而言控制构成电动促动器23的电动马达26的动作。

图7是表示在第一实施方式所涉及的蒸气涡轮10中实施的电动促动器23的控制的示意图。在本实施方式所涉及的蒸气涡轮10中，控制器单元35根据利用电子调节器17的控制来控制电动促动器23的动作。控制器单元35具有控制器351、伺服驱动器352。通过这种结构，在电子调节器17的控制之下，控制器351对伺服驱动器352发出关于旋转速度的指令，根据该指令，伺服驱动器352对电动马达26施加动力。另一方面，在电动马达26检测出的旋转速度、电流值、各处的温度等通过伺服驱动器352向控制器351输入。当控制器351检测出关于检测值的异常时，将在电动马达26发生了重度或轻度的故障的信息通知给电子调节器17。

接下来，对本发明的第一实施方式所涉及的蒸气涡轮10的作用效果进行说明。在第一实施方式所涉及的蒸气涡轮10中，用于驱动调节阀13的开闭驱动机构15具有通过电动马达26的再生能量而工作来对其旋转进行制动的制动器28。通过这种结构，在向电动马达26的电力供给停止了的情况下，受到拉伸弹簧20的拉伸力的杠杆构件14绕图1中逆时针转动，伴随于此，调节阀13将蒸气流路12关闭。对应于该杠杆构件14的转动，杠杆侧杆19向下方直线运动，转换机构27将该直线运动向旋转运动转换，由此电动马达26向与通常驱动时的旋转方向相反的方向旋转。此处，构成开闭驱动机构15的电动促动器23具备通过电动马达26的再生能量而工作的制动器28。因此，在向电动马达26的电力供给停止而电动马达26向反方向旋转了的情况下，电动马达26向反方向旋转而产生再生能量，制动器28将该再生能量作为动力而工作。因此，抑制了电动马达26的旋转速度变得过大的情况。由此，在将电动马达26的旋转运动转换成调节阀13的直线运动的转换机构27中产生过大的热而发生烧结的情况能够防患于未然。

而且，在第一实施方式所涉及的蒸气涡轮10中，作为驱动调节阀13的开闭驱动机构15，使用以电动马达26为驱动源的电动促动器23。因此，在调节阀13的驱动用中，不需要以往使用的液压伺服机构85，不需要防止工作油的漏泄的机构。而且，不需要供给工作油的促动器(图12所示的促动器90)、封固的阀机构等(图12所示的先导阀89)，因此不需要将轴承罩24的上方的空间利用作为开闭驱动机构15的设置空间。由此，每当进行轴承112的维修作业时，无需从轴承罩24之上拆除开闭驱动机构15，从而能够削减轴承112的维修作业所需的劳力和时间。

而且，由于工作油仅用于图1所示的轴承112，因此能够设置为较低的压力。由此，不需要大输出的泵、马达，而能够实现油控制台的小型化。

而且，在第一实施方式所涉及的蒸气涡轮10中，为了放跑作用于电动促动器23的向横向的力即朝向与滚珠丝杠30的轴向大致正交的方向的力逃散，如图4中虚线所示电动促动器23成为容许略微转动的状态。更详细而言，图1所示的杠杆构件14以其基端部为支点转动，因此其前端部描绘圆弧轨道。因此，固定在该杠杆构件14上的杠杆侧杆19以及与其连接的促动器侧杆314也不是进行沿着轴向的单纯的直线运动而描绘圆弧轨道。因此，通过使电动促动器23容许转动而放跑沿横向作用的力，来防止故障等的发生。

而且，在第一实施方式所涉及的蒸气涡轮10中，杠杆侧杆19与促动器侧杆314通过联轴器32以能够断开的方式连接，并且利用锁止机构16能够将杠杆侧杆19锁止为不能移动。

通过这种结构，在电动促动器23发生故障等而需要更换的情况下，在调节阀13将蒸气流路12打开的状态下通过锁止机构16将杠杆侧杆19锁止后，将联轴器32断开而解除杠杆侧杆19与促动器侧杆314的连接。由此，能够在继续涡轮主体11的运转的状态下，将电动促动器23拆除而进行更换或修理的作业。

(第二实施方式)

接下来，对本发明的第二实施方式所涉及的蒸气涡轮进行说明。图8是表示在第二实施方式所涉及的蒸气涡轮40中实施的电动促动器23的控制的示意图。在本实施方式的蒸气涡轮40中，与图7所示的第一实施方式的蒸气涡轮40相比，不同点在于开闭驱动机构15以及控制器单元35分别被冗长化。由于这以外的结构与第一实施方式相同，因此标注与图1相同的符号，并在此省略说明。

更详细而言，如图8所示，作为驱动调节阀13的机构，蒸气涡轮40不仅具备开闭驱动机构15，还具备预备开闭驱动机构41。在开闭驱动机构15的故障时等，预备开闭驱动机构41取代开闭驱动机构15而驱动调节阀13。由此，在开闭驱动机构15的故障时也能够使蒸气涡轮40连续运转，因此能够提高蒸气涡轮40的可靠性。

此外，如图8所示，作为控制开闭驱动机构15或预备开闭驱动机构41的动作的机构，蒸气涡轮40不仅具备控制器单元35，还具备预备控制器单元42。控制器单元35的故障时等，预备控制器单元42取代该控制器单元35而控制开闭驱动机构15或预备开闭驱动机构41的动作。由此，由于在控制器单元35的故障时也能够使蒸气涡轮40连续运转，因此能够进一步提高蒸气涡轮40的可靠性。

在本实施方式中，使开闭驱动机构15与控制器单元35都冗长化，然而并不限定于此，也可以仅使开闭驱动机构15冗长化。这种情况下，可以通过单一的控制器单元35来控制开闭驱动机构15和预备开闭驱动机构41这双方的动作。而且，也可以仅使控制器单元35冗长化。这种情况下，可以通过控制器单元35或预备控制器单元42的任意一方控制单一的开闭驱动机构15的动作。

(第三实施方式)

接下来，对本发明的第三实施方式所涉及的蒸气涡轮进行说明。图9是表示第三实施方式所涉及的蒸气涡轮50中的杠杆构件14的前端部周边的简要立体图。本实施方式的蒸气涡轮50与图2所示的第一实施方式的蒸气涡轮10相比，不同点在于，除了开闭驱动机构15以外还具备辅助开闭驱动机构51作为驱动调节阀13的机构的点。此处，由于辅助开闭驱动机构51的结构与开闭驱动机构15相同，因此对相同构件标注相同符号，并省略其说明。而且，由于这以外的结构与第一实施方式相同，因此标注相同的符号，并在此省略说明。

更详细而言，如图9所示，在杠杆构件14的一方的侧部固定有第一杠杆侧杆52的一端部，在另一方的侧部固定有第二杠杆侧杆53的一端部。第一杠杆侧杆52的另一端部通过联轴器32而与开闭驱动机构15的促动器侧杆314连接。另一方面，第二杠杆侧杆53的另一端部通过联轴器32而与辅助开闭驱动机构51的促动器侧杆511连接。由此，能够利用开闭驱动机构15以及辅助开闭驱动机构51这双方而通过杠杆构件14来驱动调节阀13。

图10是说明第三实施方式所涉及的蒸气涡轮50的作用效果的图，横轴表示杠杆的升降即提升量，纵轴表示调节阀13的驱动所需的输出。蒸气涡轮50通常具有多个调节阀13，这些调节阀13的驱动所需的输出大小各不相同。而且，就调节阀13各自所需的输出而言，调节阀13在开始蒸气流路12的打开的时刻需要最大的输出，而随着转向常态运转，所需的输出逐渐变小。在开始蒸气流路12的打开的时刻需要最大的输出的理由是出于克服图1所示的拉伸弹簧20的拉伸力而将杠杆构件14提升的需要。如此，由于调节阀13的驱动所需的输出随时间的经过而变化，因此在本实施方式中，根据需要的输出而适当分开使用开闭驱动机构15与辅助开闭驱动机构51。

例如，在图10所示的O点处第一调节阀(未图示)开始蒸气流路12的打开动作的情况下，需要大致95％的输出，因此利用开闭驱动机构15和辅助开闭驱动机构51这双方来驱动第一调节阀13。在A点处输出达到大致95％后，随着转向常态运转而所需的输出逐渐变小，在超过预先确定的作为基准值的大致70％的线后，停止辅助开闭驱动机构51而仅使用开闭驱动机构15来驱动第一调节阀13。

之后，在B点处第二调节阀(未图示)开始蒸气流路12的打开动作的情况下，与第一调节阀13同样需要大致95％的输出，因此利用开闭驱动机构15和辅助开闭驱动机构51这双方来驱动第二调节阀。在C点处输出达到大致95％后，随着向常态运转转移而所需的输出逐渐变小，在超过作为基准值的大致70％而变小后，仅使用开闭驱动机构15来驱动第二调节阀。

之后，在D点处第三调节阀(未图示)开始蒸气流路12的打开动作的情况下，需要大致75％的输出，因此利用开闭驱动机构15和辅助开闭驱动机构51这双方来驱动第三调节阀。在E点处输出达到大致75％后，随着转向常态运转而所需的输出逐渐变小，在超过作为基准值的大致70％而变小后，仅使用开闭驱动机构15来驱动第三调节阀。

如此，通过适当分开使用开闭驱动机构15和辅助开闭驱动机构51而仅供给所需的输出，从而能够实现能量的节省化。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，然而本发明并不限定于上述的实施方式。在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行结构的附加、省略、置换以及其他的变更。本发明并不受前述的说明的限定，而仅受添加的权利要求书的限定。

工业实用性

本发明涉及一种通过蒸气驱动而旋转的蒸气涡轮。通过本发明的蒸气涡轮，能够实现调节蒸气量的调节阀的长期稳定的驱动并且调节阀的开闭驱动机构不会成为轴承的维修作业的干扰。

【符号说明】

10   蒸气涡轮

11   涡轮主体

111  壳体

112  轴承

113  转子

114  速度检测传感器

115  旋转轴

116  叶片

12   蒸气流路

121  蒸气导入口

122  蒸气供给口

123  节流孔

13   调节阀

131  臂构件

132  封固构件

14   杠杆构件

15   开闭驱动机构

16   锁止机构

161  支承棒

162  保持板

162a 嵌合槽

163  固定螺栓

164  按压构件

164a 切口

17   电子调节器

18   压缩机

19   杠杆侧杆

20   拉伸弹簧

21   托座

22   保持构件

23   电动促动器

24   轴承罩

25   底座

26   电动马达

27   转换机构

28   制动器

29   马达收纳部

30   滚珠丝杠

31   活塞单元

311  螺母

312  活塞杆

313  杆端连接器

314  促动器侧杆

315  固定用螺栓

32   联轴器

321   螺纹孔

322  杆插入孔

33   销

34   操作盘

35   控制器单元

351  控制器

352  伺服驱动器

40   蒸气涡轮

41   预备开闭驱动机构

42   预备控制器单元

50   蒸气涡轮

51   辅助开闭驱动机构

511  促动器侧杆

52   第一杠杆侧杆

53   第二杠杆侧杆

80   蒸气涡轮

81   涡轮主体

82   蒸气流路

83   调节阀

84   杠杆构件

85   液压伺服机构

86   电子调节器

87   活塞

88   液压工作缸

89   先导阀

90   促动器

91   轴承罩

Claims (9)

1.一种蒸气涡轮，具备：

涡轮主体，其具有被支承为能够旋转的叶片；

蒸气流路，其与所述涡轮主体连接而供蒸气流通；

调节阀，其通过直线运动来调节所述蒸气流路的开闭；

开闭驱动机构，其驱动所述调节阀，

所述开闭驱动机构具备：

电动马达，其被供给电力而旋转；

转换机构，其将所述电动马达的旋转运动转换成所述调节阀的直线运动；

制动器，其通过所述电动马达的再生能量而工作。

2.如权利要求1所述的蒸气涡轮，其中，

所述转换机构具备：

由所述电动马达驱动而旋转的滚珠丝杠；

与所述滚珠丝杠螺合并与所述调节阀连接的螺母。

3.如权利要求1或2所述的蒸气涡轮，其中，

所述电动马达收纳在内部被密闭的马达收纳部中。

4.如权利要求1至3中任一项所述的蒸气涡轮，其中，

所述蒸气涡轮还具备在所述开闭驱动机构的故障时驱动所述调节阀的预备开闭驱动机构。

5.如权利要求4所述的蒸气涡轮，其中，

所述蒸气涡轮还具备控制所述开闭驱动机构或所述预备开闭驱动机构的动作的控制器单元。

6.如权利要求5所述的蒸气涡轮，其中，

所述蒸气涡轮还具备在所述控制器单元的故障时控制所述开闭驱动机构或所述预备开闭驱动机构的动作的预备控制器单元。

7.如权利要求2至6中任一项所述的蒸气涡轮，其中，

所述制动器在所述滚珠丝杠的周速超过阈值而变大时工作，或者从对所述电动马达的电力供给停止起工作一定的时间。

8.如权利要求2至7中任一项所述的蒸气涡轮，其中，

所述蒸气涡轮还具备：

将所述螺母与所述调节阀以能够断开的方式连接的联轴器；

将所述调节阀锁止为不能移动的锁止机构。

9.如权利要求1至8中任一项所述的蒸气涡轮，其中，

所述蒸气涡轮还具备在所述调节阀的驱动中需要超过基准值的大的输出的情况下，与所述开闭驱动机构一起驱动所述调节阀的辅助开闭驱动机构。

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