CN104568425B - 一种汽轮机调节阀阀杆性能试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机调节阀阀杆性能试验装置，包括动力装置、阀杆测试安装平台和试验蒸汽供应回收装置；所述动力装置包括电机、机座、偏心轴、往复滑块、弹簧、第一滚动轴承和第二滚动轴承；所述阀杆测试安装平台包括：连接架、机体、阀杆、连接杆、下轴套、上轴套、螺母、上压紧环、防泄漏金属波纹管、蒸汽出口、蒸汽进口、电磁激振器、压盖、第一螺栓、位移传感器、流量传感器、下压紧环、连接杆螺母、第二螺栓、动环、静环和螺柱；所述的试验蒸汽供应回收装置包括蒸汽发生器、冷凝器、水泵、止回阀和调节阀；本发明能实现不同振动阀杆性能测试。

Description

一种汽轮机调节阀阀杆性能试验装置

技术领域

本发明涉及汽轮机，具体是汽轮机调节阀阀杆性能试验装置

背景技术

调节阀是汽轮机重要配汽执行原件，通过调节阀杆升降来调节不同进气量。调节阀长期在高温高压蒸汽环境中运行，要求阀门具有良好密封性、稳定性，以防阀门高品质蒸汽泄露，造成效率损失，甚至发生安全事故。

实际运行中，气流激振对阀杆、阀碟作用，时常导致阀碟振动而最终导致阀碟与阀座使用寿命下降，阀杆自身振动和阀碟抖动传递给阀杆造成阀杆及阀套之间平衡打破，造成磨损严重，导致蒸汽量泄露严重，严重时导致油动机产生磨损故障，影响汽轮机正常运行。

汽轮机调节阀阀杆磨损和泄露严重影响了汽轮机整体系统性能，要对阀杆在不同工况下不同结构的密封、摩擦磨损、振动等性能和润滑机理进行研究，仅靠现有的理论分析是远远不够的，试验研究是其非常重要的研究方法。而现在的汽轮机调节阀阀杆的试验装置仍处于技术空白，因此设计和搭建能够快速进行汽轮机调节阀阀杆性能试验的试验台具有非常重要意义。

发明内容

一种汽轮机调节阀阀杆性能试验装置，包括动力装置、阀杆测试安装平台和试验蒸汽供应回收装置。

所述动力装置包括电机、机座、偏心轴、往复滑块、弹簧、第一滚动轴承和第二滚动轴承；

所述的偏心轴的一端通过第一滚动轴承设置在机座上，另一端与电机的输出轴相连；往复滑块底部开有凹槽，第二滚动轴承通过销固定在往复滑块的凹槽内，弹簧的一端与往复滑块的顶部连接，弹簧的另一端置于机座上，第二滚动轴承通过弹簧回复力与偏心轴接触；

所述阀杆测试安装平台包括：连接架、机体、阀杆、连接杆、下轴套、上轴套、螺母、上压紧环、防泄漏金属波纹管、蒸汽出口、蒸汽进口、电磁激振器、压盖、第一螺栓、位移传感器、流量传感器、下压紧环、连接杆螺母、第二螺栓、动环、静环和螺柱；

所述机体通过第一螺栓拧紧上、下压紧环与连接架连接，连接架通过第二螺栓与机座连接，连接架定位采用下端插入机座，同时连接架下端中心开通孔为往复滑块提供滑道，增强机体中心孔与滑块中心对中性能；

所述的阀杆通过连接杆与往复滑块连接，所述的连接杆上设有连接杆螺母，连接杆与连接杆螺母采用螺纹连接；阀杆设置在机体内，阀杆的上下两端分别设有阀套，上轴套通过电磁激振器压紧限位，下轴套通过上压紧环压紧限位；防泄漏金属波纹管上端通过上压紧环与下压紧环紧固，下端通过连接杆螺母紧固；

所述的电磁激振器采用电磁驱动，动环内置在电磁激振器内，静环通过螺纹拧紧固在阀杆上端。电磁激振器通过压盖采用螺柱与机体紧固；压盖上开有一通孔，通孔内设有流量传感器，所述的上压紧环内设有位移传感器；

所述的机体上开有一个蒸汽出口和一个蒸汽进口；

所述的试验蒸汽供应回收装置包括蒸汽发生器、冷凝器、回收泵、止回阀和调节阀；

所述的蒸汽发生器的出口与调节阀的一端连接，调节阀的另一端与蒸汽进口连接，蒸汽发生器的进口与回收泵的出口连接，回收泵的进口与冷凝器的出口连接，冷凝器的进口与止回阀的出口连接，止回阀的入口与蒸汽出口连接。

工作原理：驱动电机通过偏心轴驱动往复滑块往复滑动，阀杆通过连接杆与往复滑块连接同步在机体内往复运动，模拟调节阀阀杆工作时实时微动升降过程。测试不同行程往复运动，采用更换不同偏心距的偏心轴即可；为保证往复滑块中心与机体中心对中，从而保证阀杆与机体中心对中，减小因对中性差而带来的试验误差，采用连接架下端插入机座进行定位，同时其中心为往复滑块提供往复滑道。

阀杆上下两端与阀套配合区域采用对称布置，可实现一次试验两次测试阀杆性能，测试数据更加准确；采用防泄漏金属波纹管不仅可以防止泄露，同时具有阻尼吸收连接杆的振动，减小自身振动带来位移误差。

蒸汽发生气产生的高压蒸汽通过蒸汽进出口在机体内部循环；电磁激振器静环安装阀杆尾端，通过调节激振频率模拟阀杆振动情况，实现不同蒸汽参数下、不同振动频率下阀杆性能试验研究。阀杆与阀套间液膜厚度通过位移传感器测量，泄露率通过流量传感器测量。

本发明试验装置的有益效果：

1、能够准确全面快速测试各个不同工况下不同结构阀杆密封，摩擦磨损、振动性能参数。

2、本试验装置能够方便调节振动频率，来控制阀杆动荡位移，实现不同振动阀杆性能测试。

3、本试验装置能方便装配，实现不同形式测试阀杆积木块式机体、连接架。

附图说明

图1为本发明调节阀阀杆试验装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

如图1，一种汽轮机调节阀阀杆性能试验装置，其特征在于：包括动力装置、阀杆测试安装平台和试验蒸汽供应回收装置。

所述动力装置包括电机1、机座7、偏心轴2、往复滑块3、弹簧4、第一滚动轴承5和第二滚动轴承6；

所述的偏心轴2的一端通过第一滚动轴承5设置在机座上，另一端与电机1的输出轴相连；往复滑块3底部开有凹槽，第二滚动轴承6通过销8固定在往复滑块3的凹槽内，弹簧的一端与往复滑块3的顶部连接，弹簧的另一端置于机座7上，第二滚动轴承6通过弹簧4回复力与偏心轴2接触；

所述阀杆测试安装平台包括：连接架9、机体10、阀杆11、连接杆12、下轴套13、上轴套14、螺母15、上压紧环16、防泄漏金属波纹管17、蒸汽出口18、蒸汽进口19、电磁激振器20、压盖21、第一螺栓22、位移传感器28、流量传感器29、下压紧环30、连接杆螺母31、第二螺栓32、动环33、静环34和螺柱35；

所述机体通过第一螺栓22拧紧上、下压紧环16、30与连接架9连接，连接架9通过第二螺栓32与机座7连接，连接架定位采用下端插入机座，同时连接架9下端中心开通孔为往复滑块3提供滑道，增强机体中心孔与滑块中心对中性能；

所述的阀杆11通过连接杆12与往复滑块3连接，所述的连接杆上设有连接杆螺母31，连接杆12与连接杆螺母采用螺纹连接；阀杆11设置在机体10内，阀杆的上下两端分别设有阀套，上轴套14通过电磁激振器20压紧限位，下轴套13通过上压紧环16压紧限位；防泄漏金属波纹管17上端通过上压紧环16与下压紧环30紧固，下端通过连接杆螺母31紧固，

所述的电磁激振器采用电磁驱动，动环33内置在电磁激振器20内，静环34通过螺纹拧紧固在阀杆11上端。电磁激振器20通过压盖21采用螺柱35与机体10紧固；压盖上开有一通孔，通孔内设有流量传感器29，所述的上压紧环内设有位移传感器28；

所述的机体10上开有一个蒸汽出口18和一个蒸汽进口19；

所述的试验蒸汽供应回收装置包括蒸汽发生器23、冷凝器24、回收泵25、止回阀26和调节阀27；

所述的蒸汽发生器23的出口与调节阀27的一端连接，调节阀的另一端与蒸汽进口19连接，蒸汽发生器23的进口与回收泵25的出口连接，回收泵25的进口与冷凝器24的出口连接，冷凝器24的进口与止回阀26的出口连接，止回阀的入口与蒸汽出口18连接。

工作过程：驱动电机1通过偏心轴2驱动往复滑块3往复滑动，阀杆11通过连接杆12与往复滑块3连接同步在机体10内往复运动，模拟调节阀阀杆实时微动升降过程。

测试不同行程阀杆11往复运动，采用更换不同偏心距的偏心轴2即可；为保证往复滑块3中心与机体10中心对中，从而保证阀杆11与机体10中心对中，减小因对中性差而带来的试验误差，采用连接架9下端插入机座7定位，同时连接架9中心为往复滑块3提供往复滑道。

阀杆11上下两端与下轴套13和上轴套14配合区域采用对称布置，可实现一次试验两次测试阀杆性能，测试数据更加准确。

采用防泄漏金属波纹管17不仅可以防止泄露，同时具有阻尼吸收连接杆12的振动，减小自身振动带来位移误差。

蒸汽发生器产生的高压蒸汽通过蒸汽进出口在机体内部循环；电磁激振器静环安装阀杆尾端，通过调节激振频率模拟阀杆振动情况，实现不同蒸汽参数下、不同振动频率下阀杆性能试验研究。阀杆与阀套间液膜厚度通过位移传感器测量，泄露率通过流量传感器测量。

Claims (1)

1.一种汽轮机调节阀阀杆性能试验装置，其特征在于：包括动力装置、阀杆测试安装平台和试验蒸汽供应回收装置；

所述动力装置包括电机、机座、偏心轴、往复滑块、弹簧、第一滚动轴承和第二滚动轴承；

所述的偏心轴的一端通过第一滚动轴承设置在机座上，另一端与电机的输出轴相连；往复滑块底部开有凹槽，第二滚动轴承通过销固定在往复滑块的凹槽内，弹簧的一端与往复滑块的顶部连接，弹簧的另一端置于机座上，第二滚动轴承通过弹簧回复力与偏心轴接触；

所述阀杆测试安装平台包括：连接架、机体、阀杆、连接杆、下轴套、上轴套、螺母、上压紧环、防泄漏金属波纹管、蒸汽出口、蒸汽进口、电磁激振器、压盖、第一螺栓、位移传感器、流量传感器、下压紧环、连接杆螺母、第二螺栓、动环、静环和螺柱；

所述的机体通过第一螺栓拧紧上、下压紧环与连接架连接，连接架通过第二螺栓与机座连接，连接架定位采用下端插入机座，同时插入端中心开通孔为往复滑块提供滑道，增强机体中心孔与滑块中心对中性能；

所述的阀杆通过连接杆与往复滑块连接，所述的连接杆上设有连接杆螺母，连接杆与连接杆螺母采用螺纹连接；阀杆设置在机体内，阀杆的上下两端分别设有阀套，上轴套通过电磁激振器压紧限位，下轴套通过上压紧环压紧限位；防泄漏金属波纹管上端通过上压紧环与下压紧环紧固，下端通过连接杆螺母紧固；

所述的电磁激振器采用电磁驱动，动环内置在电磁激振器内，静环通过螺纹拧紧固在阀杆上端；电磁激振器通过压盖采用螺柱与机体紧固；压盖上开有一通孔，通孔内设有流量传感器，所述的上压紧环内设有位移传感器；

所述的机体上开有一个蒸汽出口和一个蒸汽进口；

所述的试验蒸汽供应回收装置包括蒸汽发生器、冷凝器、回收泵、止回阀和调节阀；

所述的蒸汽发生器的出口与调节阀的一端连接，调节阀的另一端与蒸汽进口连接，蒸汽发生器的进口与回收泵的出口连接，回收泵的进口与冷凝器的出口连接，冷凝器的进口与止回阀的出口连接，止回阀的入口与蒸汽出口连接。