DE1121894B

DE1121894B - Hydraulic drive for shut-off devices, especially for turbine quick-closing valves

Info

Publication number: DE1121894B
Application number: DEL29478A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Schuhoff
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1958-01-17
Filing date: 1958-01-17
Publication date: 1962-01-11

Description

Hydraulischer Antrieb für Absperrvorrichtungen, insbesondere für Turbinenschnellschlußventile Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Antrieb für Absperrvorrichtungen, insbesondere für Turbinenschnellschlußventile, über zwei in einem Zy- linder axial aufeinanderfolgende, durch ein hydraulisches Druckmittel dichtend gegeneinanderdrückbare Kolben, von denen der erste mit einer die Verschlußstückverstellung bewerkstelligenden Stange fest verbunden und der zweite gegenüber dem Zylinder abgedichtet ist.Hydraulic drive for shut-off devices, in particular for turbine quick-closing valves The invention relates to a hydraulic drive for shut- off devices, in particular for turbine quick-closing valves, via two pistons axially consecutive in a cylinder, which can be pressed against one another in a sealing manner by a hydraulic pressure medium, the first of which with a closing piece adjustment Rod firmly connected and the second is sealed against the cylinder.

Zur automatischen Steuerung der beiden Kolben weist gemäß der Erfindung dieser Antrieb eine Einrichtung zum Abschalten eines der Beaufschlagung des ersten Kolbens dienenden ersten Stromes des hydraulischen Druckmittels bei gleichzeitigem Einschalten eines der Beaufschlagung des zweiten Kolbens dienenden zweiten Stromes dieses Mittels (erster Vorgang) und zum Einschalten des ersten Stromes bei gleichzeitigem Abschalten des zweiten Stromes nach Ansteigen des statischen Druckes im zweiten Strom (zweiter Vorgang) auf, bei der die beiden Ströme als Parallelströme aus einem einzigen Antriebsstrom hervorgehen und ein von ihm durchflossener Druckgeber vorgesehen ist, der bei einem niedrigen statischen Druck (Ansprechdruck) des Antriebsstromes den ersten Vorgang und bei einem durch das genannte Ansteigen erzielten höheren statischen Druck (Ansprechdruck) des Antriebsstromes den zweiten VorLyan2 auslöst.For the automatic control of the two pistons has according to the invention this drive a device for switching off one of the application of the first Piston serving first flow of hydraulic pressure medium at the same time Switching on a second current serving to act on the second piston this means (first process) and for switching on the first current at the same time Switching off the second stream after the static pressure rises in the second Stream (second process), in which the two streams as parallel streams from one emerge single drive current and provided a pressure transducer through which it flows is that at a low static pressure (response pressure) of the drive current the first process and a higher one achieved by said increase static pressure (response pressure) of the drive current triggers the second VorLyan2.

Der genannte Druckgeber ist vorzugsweise ein Venturirohr. Vorzugsweise löst dieses Rohr bei einem unteratmosphärischen Druck als niedrigem Ansprechdruck und bei einem überatmosphärischen Druck als höherem Ansprechdruck aus. Für die Auslösung ist insbesondere im letztgenannten Fall vorzugsweise eine Umschalteinrichtung vorgesehen, die einen beim niedrigen Ansprechdruck öffenbaren und beim höheren Ansprechdruck schließbaren und dadurch die ge- nannten Vorgänge auslösenden elektrischen Schalter aufweist. Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist weiterhin vorzugsweise folgendermaßen beschaffen: Zum Ausführen der genannten Vorgänge sind eine von einem Parallelstrom durchfließbare Vorrichtung und eine vom anderen Parallelstrom durchfließbare Vorrichtung vorgesehen, die beide durch die Impulse des Druckgebers elektromagnetisch im genannten Sinn, insbesondere über den genannten elektrischen Schalter, betätigbar sind.Said pressure transmitter is preferably a venturi tube. Preferably, this tube triggers at a sub-atmospheric pressure as the low response pressure and at a superatmospheric pressure as a higher response pressure. For triggering a switching device in particular in the latter case preferably provided that an openable and closable at the low response at the higher set pressure and thus has the-called triggering events electrical switch. The device according to the invention is furthermore preferably designed as follows: To carry out the processes mentioned, a device through which a parallel current can flow and a device through which the other parallel current can flow are provided, both of which are electromagnetically in the stated sense by the impulses of the pressure transducer, in particular via the stated electrical switch , are actuatable.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Antriebes gemäß der Erfindung für ein Dampfturbinenschnellschlußventil schematisch dargestellt.The drawing shows an embodiment of the drive according to FIG Invention for a steam turbine quick-acting valve shown schematically.

Der Antrieb 33 besteht aus einem Zylinder 34 und zwei axial aufeinanderfolgenden, gegen die Kraft einer Feder 35 dichtend gegeneinanderdrückbaren Kolben 36 und 30 im Zylinder 34, von denen der eine mit einer die Verschlußstückverstellung bewerkstelligenden Stange 32 fest verbunden und radial außen ungeführt und der andere nahe der Zylinderachse 37 geführt und radial außen ungeführt, aber abgedichtet ist. Der mit der Stange 32 fest verbundene Kolben 36 weist Glockenform auf. Der andere Kolben 30 hat Topfform. An Stelle der Feder 35 kann auch eine andere Kraft treten. Die beiden Kolben 30 und 36 brauchen nicht die dargestellte Form aufzuweisen. Die Hauptsache ist, daß sie, wenn sie gegeneinandergedrückt werden, sich auf dem gesamten Umfang berühren. Es sei jetzt schon erwähnt, daß bei Abwärtsbewegung der Stange 32 das Schnellschlußventil geöffnet wird. Die Stange 32 ist vorzugsweise mit einer auch in der Achse 37 liegenden Ventilstange 58 gekoppelt.The drive 33 consists of a cylinder 34 and two axially consecutive pistons 36 and 30 in the cylinder 34 which can be pressed against one another in a sealing manner against the force of a spring 35 , one of which is fixedly connected to a rod 32 which adjusts the closure piece and unguided radially on the outside and the other is close the cylinder axis 37 is guided and unguided radially on the outside, but sealed. The piston 36 , which is fixedly connected to the rod 32 , has a bell shape. The other piston 30 has the shape of a pot. Instead of the spring 35 , another force can also occur. The two pistons 30 and 36 need not have the shape shown. The main thing is that when pressed against each other, they touch each other on the entire circumference. It should already be mentioned that when the rod 32 moves downward, the quick-closing valve is opened. The rod 32 is preferably coupled to a valve rod 58 also lying in the axis 37.

Unter dem Antrieb 33 ist noch schematisch die Umgebung des Verschlußstücks 52 dargestellt. Die Pfeile 53 und 54 geben die Strömungsrichtung des Dampfes an, wenn das Ventil geöffnet ist. Das Verschlußstück 52 wird mit Hilfe der Dampfkraft beim Schließen gegen seinen Sitz 55 bewegt. Das Öffnen und Offenhalten des Ventils erfolgt gegen die Dampfkraft, die nach der ersten Öffnungsphase, also nach dem Druckausgleich zwischen dem Zuströmraum 56 und dem Abströmraum 57, nur noch auf dem Ouerschnitt der Ventilspindel 58 steht.The surroundings of the closure piece 52 are also shown schematically under the drive 33. The arrows 53 and 54 indicate the direction of flow of the steam when the valve is open. The closure piece 52 is moved against its seat 55 with the aid of the steam force when it is closed. The valve is opened and held open against the steam force, which after the first opening phase, that is, after the pressure equalization between the inflow space 56 and the outflow space 57, only stands on the cross section of the valve spindle 58 .

Für den ersten Parallelstrom 38 ist im Gebiet des Kolbens 36 ein Kanal 22 am Zylinder 34 angeschlossen. Des weiteren ist für den zweiten Parallelstrom 39 außerhalb der Außenstimseite 19 des Kolbens 30 ein weiterer Kanal 28 am Zylinder 34 angeschlossen. Zwischen den zwei Kolbendichtungen 40 und 41 ist ein Nutraum 26 vorgesehen. Dieser ist während des gesamten Kolbenhubs 42 einerseits über mindestens einen Kolbenkanal 43 mit dem Raum 24 zwischen den beiden Kolben 30 und 36 und andererseits mit einem am Zylinder 34 angeschlossenen, zu einem Sammelbehälter führenden Kanal 27 für das hydraulische Druckmittel verbunden.For the first parallel flow 38 , a channel 22 is connected to the cylinder 34 in the area of the piston 36. Furthermore, a further channel 28 is connected to the cylinder 34 for the second parallel flow 39 outside the outer end 19 of the piston 30. A groove space 26 is provided between the two piston seals 40 and 41. During the entire piston stroke 42, this is connected on the one hand via at least one piston channel 43 to the space 24 between the two pistons 30 and 36 and on the other hand to a channel 27 for the hydraulic pressure medium connected to the cylinder 34 and leading to a collecting container.

Von einer Stelle 44 des Kanals 28 für den zweiten ParalleIstrom 39, die zwischen dem Zylinder 34 und der zu diesem Strom 39 gehörigen Aus- und Einschaltvorrichtung 11 liegt, führt zum Kanal 27 ein Verbindungskanal 45, der ein auf einen etwas höheren Druck als den höheren Ansprechdruck eingestelltes Sicherheitsventil 31, also ein Überdruckventil, enthält. Der Kanal 28 für den zweiten Parallelstrom 39 enthält zwischen der Stelle 44 und der Vorrichtung 11 ein Rückschlagventil 20, das vorzugsweise ein Kegelrückschlagventil ist.From a point 44 of the channel 28 for the second parallel flow 39, which lies between the cylinder 34 and the switching device 11 belonging to this flow 39 , a connecting channel 45 leads to the channel 27 , which is at a slightly higher pressure than the higher one Response pressure adjusted safety valve 31, so a pressure relief valve contains. The channel 28 for the second parallel flow 39 contains a check valve 20 between the point 44 and the device 11 , which is preferably a cone check valve.

Die beiden Parallelströme 38 und 39 gehen aus dem Antriebsstrom 46 hervor. Dieser durchströmt ein Venturirohr 14 als Druckgeber. Bei Steuerimpulsdruckgebung an einem Steuergerät 59 und dadurch bedingter Öffnung eines Umschaltschiebers 60, wodurch der Antriebsstrom entsteht, strömt das Steuerdrucknüttel, z. B. Öl, durch das Venturirohr 14, den Kanal 17 und den Kanal 21 über das offene Ventil 10 dem Kanal 22 zu. Das Ventil 11 ist geschlossen. Aus dem Kanal 22 strömt das Druckmittel durch die Räume 23 und 24 und über die Kanäle 43 in den Raum 26 und von dort aus in den Kanal 27. Die beiden Kolben 30 und 36 befinden sich dabei in der dargestellten Lage. Nach Steuerimpulsdruckgebung sinkt der statische Druck des Steuerdruckmittels im Venturirohr 14 auf unteratmosphärischen Druck ab. Wenn dieser Druck etwa 0,8 atü groß ist, wird der Schalter 13 des hydroelektrischen Steuergerätes, z. B. Kontaktmanometers 12, geschlossen. Dadurch werden die Schalter 16 des Relais 15 geschlossen, denn der Hubmagnet 48 ist bei geschlossenen Schaltern 13 und 49 stromdurchflossen. Dieser elektrische Steuerstrom ist ein Wechselstrom von 220 V. Durch Schließen der Schalter 16 erhalten die Hubmagnete 50 und 51 elektrischen Kraftstrom aus dem 24-V-Gleichstromnetz. Dadurch wird das Ventil 10 geschlossen und das Ventil 11 geöffnet. Bei etwa 1,5 atü im Raum 29 und im Strom 46, 39 wird die Kraft der Feder35 überwunden, wodurch der Kolben30 nach oben wandert. Der Druck im Strom46, 39 und im Raum 29 steigt nun weiter an. Wenn er 3 atü erreicht hat, was dem Kontaktmanometer 12 vom Venturirohr 14 mitgeteilt wird, wird der Schalter 13 geöffnet. Dadurch werden die Schalter 16 ebenfalls geöffnet, d. h., das Ventil 11 wird geschlossen, und das Ventil 10 wird geöffnet. Der Druck im Strom 46, 38 steigt nun, da der Abfluß zum Kanal 27 versperrt ist, bis auf 10 atü an, wodurch die beiden aufeinandergepreßten Kolben 30 und 36 nach unten gedrückt werden. Somit wird das Ventil geöffnet und verbleibt in diesem geöffneten Zustand, da der genannte Druck von 10 atü auf dieser Höhe gehalten wird.The two parallel currents 38 and 39 emerge from the drive current 46. This flows through a Venturi tube 14 as a pressure transducer. When control pulse printing on a control unit 59 and the resulting opening of a switchover slide 60, which creates the drive current, the control pressure nuttel flows, for. B. oil, through the Venturi tube 14, the channel 17 and the channel 21 via the open valve 10 to the channel 22. The valve 11 is closed. The pressure medium flows from the channel 22 through the spaces 23 and 24 and via the channels 43 into the space 26 and from there into the channel 27. The two pistons 30 and 36 are in the position shown. After the control pulse pressure has been generated, the static pressure of the control pressure medium in the Venturi tube 14 drops to subatmospheric pressure. When this pressure is about 0.8 atü, the switch 13 of the hydroelectric control device, for. B. contact pressure gauge 12, closed. As a result, the switches 16 of the relay 15 are closed, because the solenoid 48 has a current flowing through it when the switches 13 and 49 are closed. This electrical control current is an alternating current of 220 V. By closing the switches 16 , the lifting magnets 50 and 51 receive electrical power from the 24 V direct current network. This closes the valve 10 and opens the valve 11. At about 1.5 atmospheres in space 29 and in stream 46, 39 , the force of spring 35 is overcome, causing piston 30 to move upwards. The pressure in stream 46, 39 and in space 29 now continues to rise. When it has reached 3 atm, which is communicated to the contact manometer 12 from the Venturi tube 14, the switch 13 is opened. This also opens the switches 16 , i. i.e., valve 11 is closed and valve 10 is opened. The pressure in stream 46, 38 now rises, since the outflow to channel 27 is blocked, up to 10 atmospheres, whereby the two pistons 30 and 36 pressed against one another are pressed downwards. The valve is thus opened and remains in this open state, since the aforementioned pressure of 10 atmospheres is maintained at this level.

Um während der letztgenannten Umschaltung der Ventile 10 und 11 keinen Druckabfall im Raum 29 durch Abströmen von Druckmittel aus dem Kanal 28 über die Ventile 11 und 10 in den Kanal 22 zu bekommen, ist im Kanal 28 das Kegelrückschlagventil 20 eingeschaltet. Während der obengenannten Abwärtsfahrt der beiden Kolben 30 und 36 wird das Volumen des Raumes29 vermindert, wodurch der Druck in diesem Raum29 ansteigt. Da das Sicherheitsventil31 vorhanden ist, das für 3,5 atü ausgelegt ist, steigt der Druck im Raum 29 nur bis zu dieser Höhe an.In order to avoid a pressure drop in the space 29 during the last-mentioned switchover of the valves 10 and 11 due to the pressure medium flowing out of the channel 28 via the valves 11 and 10 into the channel 22, the conical check valve 20 in the channel 28 is switched on. During the above-mentioned downward travel of the two pistons 30 and 36 , the volume of the space 29 is reduced, as a result of which the pressure in this space 29 rises. Since the safety valve 31 is available, which is designed for 3.5 atmospheres, the pressure in space 29 only rises up to this level.

Durch Steuerimpulsdruckwegnahme am Steuergerät 59 und dadurch bedingtem Umschalten des Schiebers 60 nebst darauffolgender Freigabe der Leitung 18 sinkt der Druck in den Kanälen 17, 21 und 22 und in den Räumen 23 und 47 in kürzester Zeit ab, wodurch der Kolben 36 äußerst schnell nach oben schnellt. Die Ventile 10 und 11 stehen weiterhin nicht unter Strom, d. h., das Ventil 10 bleibt durch Federkaft geöffnet, und das Ventil 11 bleibt durch Federkraft geschlossen.By removing the control pulse pressure on the control unit 59 and thereby switching the slide 60 and the subsequent release of the line 18 , the pressure in the channels 17, 21 and 22 and in the spaces 23 and 47 drops in a very short time, causing the piston 36 to snap up very quickly . The valves 10 and 11 are still not energized, i. That is, the valve 10 remains open by spring force and the valve 11 remains closed by spring force.

Die Handgriffe zur Bedienung des Ventils sind gemäß der Erfindung auf einen Kleinstwert beschränkt.The handles for operating the valve are according to the invention limited to a minimum value.

Claims

PATENT CLAIMS- 1. Hydraulic drive for shut-off devices, in particular for turbine quick-closing valves, via two pistons which are axially consecutive in a cylinder and can be pressed against one another in a sealing manner by a hydraulic pressure medium, of which the first is firmly connected to a rod which adjusts the closure piece and the second is sealed off from the cylinder, characterized in that the drive has a device for switching off a first flow (38) of the hydraulic pressure medium serving to act on the first piston (36) while simultaneously switching on a second flow (39) of this pressure medium (first) which is used to act on the second piston (30) Process) and for switching on the first stream (38) with simultaneous switching off of the second stream (39) after increasing the static pressure in the second stream (39; second process), in which the two streams as parallel streams (38, 39) from one single drive stream (46) emerge and a pressure transducer (14) through which it flows is provided, which starts the first process at a low static pressure (response pressure) of the drive current (46) and at a higher static pressure (response pressure) of the drive current achieved by said increase (46) triggers the second event.

2. Device according to claim 1, characterized in that the pressure transmitter is a Venturi tube (14). 3. Device according to claim 2, characterized in that the Venturi tube (14) triggers at a sub-atmospheric pressure as a low response pressure and at a superatmospheric pressure as a higher response pressure. 4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a switching device (12, 13, 15, 16, 48, 10, 11, 50, 51) is provided for triggering, which can be opened at the low response pressure and at has a higher response pressure closable and thereby the aforementioned processes triggering electrical switch (13) . 5. Device according to claim 1, 2 or 3, in particular according to claim 4, characterized in that for carrying out the said processes a device (10 ) through which a parallel flow (38) can flow and a device (11) through which the other parallel flow (39) can flow are provided, both of which can be actuated electromagnetically in the sense mentioned by the pulses from the pressure transmitter (14), in particular via the switch (13) mentioned in claim 4. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a groove space (26) provided between two piston seals (40, 41) of the second piston (30 ) during the entire piston stroke (42) on the one hand via at least one piston channel (43) is connected to the space (24) between the two pistons (30, 36) and, on the other hand, to a channel (27) for the hydraulic pressure medium connected to the cylinder (34) and leading to a collecting container. 7. Device according to claim 6, characterized in that from a location (44) of the channel (28) for the second parallel flow (39) between the cylinder (34) and this current (39) off and switch-associated (11) is # a connecting channel (45) leads to the discharge channel (27) , which contains a safety valve (31) set to a higher pressure than the higher response pressure. 8. Device according to claim 7, characterized in that the channel (28) for the second ParaUelstrom (39) between the point mentioned in claim 7 and the device (11) mentioned in claim 7 contains a check valve (20). Documents considered: German Patent No. 857 723; U.S. Patent No. 11 14 43 1. Prior Patents Considered: German Patent No. 1062 999.