DE1126689B

DE1126689B - Valve whose valve closure piece can be moved in a guide

Info

Publication number: DE1126689B
Application number: DEC22052A
Authority: DE
Inventors: Georg Lieckfeld; Dipl-Ing Fritz Purjahn
Original assignee: Continental Elektronidustrie AG
Current assignee: Continental Elektronidustrie AG
Priority date: 1960-08-02
Filing date: 1960-08-02
Publication date: 1962-03-29

Description

Ventil, dessen Ventilverschlußstück in einer Führung bewegbar ist Die Erfindung betrifft ein Ventil, dessen Ventilverschlußstück in einer Führung bewegbar angeordnet ist, insbesondere ein Ventil, welches in einer Dampfturbinenanlage verwendet wird und bei dem das Verschlußstück in einer Führungsbuchse gleitet. Das warmfeste Material, aus dem bei solchen Ventilen Verschlußstück und Führungsbuchse gefertigt sind, ist dabei starken Beanspruchungen ausgesetzt, so daß es vorkommen kann, daß die Gleitflächen, auf denen das Verschlußstück in der Führungsbuchse rutscht, so stark verschrammt wird, daß das Verschlußstück klemmt und das Ventil nicht mehr betätigt werden kann.Valve, the valve closure piece of which can be moved in a guide The invention relates to a valve whose valve closure piece is in a guide is movably arranged, in particular a valve, which in a steam turbine system is used and in which the locking piece slides in a guide bushing. That Heat-resistant material from which the locking piece and guide bushing in such valves are made are manufactured, is exposed to heavy loads, so that it can happen can that the sliding surfaces on which the locking piece slides in the guide bush, is scratched so badly that the locking piece jams and the valve no longer can be operated.

Um einer derartigen Abnutzung bzw. einer Korrosion vorzubeugen, hat man bereits die Außenfläche des Ventilverschlußstückes und die Innenfläche der Führungsbuchse mit einem Material gepanzert, welches so hart ist, daß Korrosionserscheinungen an ihm nicht auftreten. Derartige Panzerungen sind indessen sehr kostspielig und schwer aufzutragen, wenn das Ventilverschlußstück und damit seine Außenfläche bzw. die Innenfläche der Führungsbuchse sehr groß ist.To prevent such wear and tear or corrosion, has you already have the outer surface of the valve closure piece and the inner surface of the guide bushing armored with a material that is so hard that it shows signs of corrosion not occur to him. Such armor, however, is very expensive and heavy to apply when the valve closure piece and thus its outer surface or the Inner surface of the guide bush is very large.

Erfindungsgemäß wird daher bei einem Ventil, dessen Verschlußstück in einer dieses umgebenden Führung bewegbar ist, wobei das Verschlußstück an seiner in der Führung gleitenden Außenfläche und die Führung an ihrer entsprechenden, ihrem Inneren befindlichen Gleitflächc zur Verhinderung des Festklemmens infolge von Korrosion bzw. erhöhter Abnutzung mit hartem Material gepanzert sind, insbesondere bei einem entlasteten Ventil mit Haupt- und Vorhubventil in einer Dampfturbinenanlage, bei dem das Hauptventilverschlußstück in einer Führungsbuchse gleitet, vorgeschlagen, diese Nachteile dadurch zu beseitigen, daß das der Panzerung dienende Hartmaterial in schmalen Streifen konzentrisch bzw. nahezu konzentrisch oder parallel zur Bewegungsrichtung des Hauptventilverschlußstückes in die gleitende Außenfläche des letzteren und/oder parallel zur Bewegungsrichtung des Hauptventilverschlußstückes oder konzentrisch bzw. nahezu konzentrisch in die innere Gleitfläche der Führungsbuchse vorzugsweise durch Schweißen eingebracht ist. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Streifen aus hartem Material so einzubringen bzw. aufzutragen, daß sie - wenn auch nur geringfügig - aus den Oberflächen der Gleitflächen herausragen. Dann gleitet das Hauptventilverschlußstück auf den erhabenen Streifen gepanzerten Materials, und evtl. vorhandenes zerstörtes oder abgeriebenes Material sammelt sich zwischen den Streifen, so daß Klemmungen des Hauptventilverschlußstückes weitgehend vermieden werden. Aus den Zwischenräumen zwischen den Streifen aus Panzermaterial wird dieses zerstörte bzw. abgeriebene Material sodann durch den Dampfstrom herausgespült.According to the invention, therefore, in a valve, the closure piece is movable in a guide surrounding this, with the closure piece on its outer surface sliding in the guide and the guide on its corresponding, hers Inner sliding surface to prevent jamming due to corrosion or increased wear are armored with hard material, especially one relieved valve with main and pre-stroke valve in a steam turbine system which the main valve closure piece slides in a guide bushing, proposed to eliminate these disadvantages in that the hard material used for armoring in narrow strips concentrically or almost concentrically or parallel to the direction of movement of the main valve plug into the sliding outer surface of the latter and / or parallel to the direction of movement of the main valve closing piece or concentrically or preferably almost concentrically in the inner sliding surface of the guide bush is introduced by welding. In a further embodiment of the invention it is proposed that to bring in or apply the strips of hard material so that they - if even only slightly - protrude from the surfaces of the sliding surfaces. Then slide the main valve plug on the raised strips of armored material, and any destroyed or abraded material collects between the strip, so that jamming of the main valve closure piece is largely avoided will. This becomes the space between the strips of armor material Destroyed or abraded material is then flushed out by the steam flow.

Die Anwendung dieses Vorschlags sei am Beispiel eines entlasteten Ventils mit Haupt- und Vorhubventil erläutert, welches vielfach in Dampfkraftanlagen Verwendung findet, und das in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist.The application of this proposal is the example of an exonerated Valve with main and pre-stroke valve explains what is often used in steam power plants Is used, and which is shown in the accompanying drawing.

In Fig. 1 a ist mit 1 ein Ventilgehäuse bezeichnet, welches in Pfeilrichtung von Dampf durchströmt ist. In dem Ventilsteg 2 ist dabei die Ventilsitzöffnung 3 vorgesehen, die durch das Hauptventilverschlußstück 4 verschließbar ist. Der Verstellbereich, in dem sich das Hauptverschlußstück 4 bewegt, ist dabei noch von einem zylindrischen Dampfsieb 5 umschlossen. Mit 6 ist die Führungsbuchse bezeichnet, in der sich das Hauptverschlußstück 4 bewegt. Dieses Bewegung kommt dadurch zustande, daß das Hauptverschlußstück 4 bei Aufwärtsbewegung der Ventilspindel 7 von dieser mitgenommen bzw. bei deren Abwärtsbewegung abgesenkt wird. Die Mitnahme erfolgt durch das Verschlußstück 8 des Vorhubventils, das an der Ventilspindel fest angebracht ist. 9 ist die öffnung des Vorhubventils, auf dessen bekannte Wirkungsweise hier nicht weiter eingegangen werden soll.In Fig. 1a, 1 denotes a valve housing through which steam flows in the direction of the arrow. The valve seat opening 3, which can be closed by the main valve closure piece 4, is provided in the valve web 2. The adjustment range in which the main closure piece 4 moves is still enclosed by a cylindrical steam sieve 5. With 6 the guide bushing is referred to, in which the main locking piece 4 moves. This movement is brought about by the fact that the main closure piece 4 is carried along by the valve spindle 7 when the valve spindle 7 moves upwards or is lowered when the valve spindle 7 moves downwards. It is carried along by the locking piece 8 of the pilot stroke valve, which is firmly attached to the valve spindle. 9 is the opening of the pre-stroke valve, the known mode of operation of which will not be discussed further here.

Die Fig. 1 b zeigt nun einen stark vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1 a, der die gleitende Lagerung des Hauptverschlußstücks in der Führungsbuchse veranschaulichen soll. Die Ziffer 4 bezeichnet hier einen Teil des Querschnitts des Hauptverschlußstücks, 6 einen Teil des Querschnittes der Führungsbuchse, und zwar beide im Aufriß. Die Streifen aus Hartmaterial, mit denen die Gleitflächen gepanzert sind, sind mit 10 und 11 bezeichnet und mit schwarzer Farbe dick ausgezogen. Die Streifen am Hauptverschlußstück verlaufen parallel zu dessen Bewegungsrichtung. EinStreifen ist mit 10 bezeichnet und in der Fig. 1 b zu sehen. Die Streifen an der Führungsbuchse verlaufen konzentrisch zum Hauptverschlußstück an ihrer inneren Zylinderfläche 13. Die Fig. 1 c stellt einen Schnitt durch Hauptverschlußstück 4 und Führungsbuchse 6 senkrecht zur Ventilspindel 7 (s. Fig. 1) dar .und ist ebenfalls stark vergrößert. In Übereinstimmung mit den Bezeichnungen in den anderen Figuren bedeutet 11 hier wieder einen Streifen aus Panzermaterial, der konzentrisch zum Hauptverschlußstück 4 auf die zylindrische Innenfläche der Führungsbuchse 6 aufgebracht ist. Mit 10 sind die Streifen aus Panzermaterial bezeichnet, die parallel zur Ventilspindel auf die Außenfläche 14 des Hauptverschlußstückes 4 gebracht sind.FIG. 1 b now shows a greatly enlarged section of FIG. 1 a, which is intended to illustrate the sliding mounting of the main locking piece in the guide bushing. The number 4 here denotes part of the cross section of the main locking piece, 6 part of the cross section of the guide bush, both in elevation. The strips of hard material with which the sliding surfaces are armored are denoted by 10 and 11 and drawn out thickly with black paint. The strips on the main closure piece run parallel to its direction of movement. One strip is designated 10 and can be seen in Figure 1b. The strips on the guide bushing run concentrically to the main closing piece on its inner cylindrical surface 13. Fig. 1c shows a section through the main closing piece 4 and guide bush 6 perpendicular to the valve spindle 7 (see Fig. 1) and is also greatly enlarged. In accordance with the designations in the other figures, 11 here again means a strip of armor material which is applied concentrically to the main locking piece 4 on the cylindrical inner surface of the guide bush 6. With 10 the strips of armor material are referred to, which are brought onto the outer surface 14 of the main closure piece 4 parallel to the valve spindle.

Wie man aus den Fig. 1 b und 1 c ersieht, ragen die Streifen aus Panzermaterial aus den Flächen 14 bzw. 13 desHauptverschlußstückes undderFührungsbuchse etwas heraus, sind also erhaben über die Flächen, in die sie eingebracht sind. Das Hauptverschlußstück 4 gleitet daher an den Kreuzungspunkten der Streifen 10 mit den Streifen 11. Zwischen diesen Kreuzungspunkten bleiben schmale Zwischenräume, in denen sich abgeriebene Teile und korrodiertes Material sammeln können, ohne daß das Hauptverschlußstück klemmen und sich festfressen kann. Die zwischen den aufeinanderliegenden bzw. -gleitenden Streifen 10 und 11 verbleibenden freien Felder zwischen dem Hauptverschlußstück und der Führungsbuchse bilden dabei gleichzeitig eine Drosselstelle, durch die der Dampf hindurchtritt und die bewirkt, daß zwischen dem Vorhubventil8, 9 und der Drosselstelle bei Öffnung des ersteren der Druckabfall eintritt, der in bekannter Weise die qffnung des Hauptverschlußstückes 4 erleichtert bzw, ermöglicht. Beim Durchströmen des Dampfes durch diese Drosselstelle werden dabei gleichzeitig die korrodierten bzw. abgeriebenen Teile aus den Zwischenräumen zwischen den Streifen 10 und 11 herausgespült.As can be seen from FIGS. 1 b and 1 c, the strips of armor material protrude somewhat from the surfaces 14 and 13, respectively, of the main locking piece and the guide bushing, that is to say they are raised above the surfaces in which they are introduced. The main closure piece 4 therefore slides at the points of intersection of the strips 10 with the strips 11. Narrow gaps remain between these points of intersection in which worn parts and corroded material can collect without the main closure piece being able to jam and seize. The remaining free fields between the superimposed or sliding strips 10 and 11 between the main closure piece and the guide bushing simultaneously form a throttle point through which the steam passes and which causes between the Vorhubventil8, 9 and the throttle point when the former opens Pressure drop occurs, which in a known manner facilitates or enables the opening of the main closure piece 4. When the steam flows through this throttle point, the corroded or abraded parts are flushed out of the spaces between the strips 10 and 11 at the same time.

Die beschriebene Art der Panzerung ist in mancherlei Abwandlungen möglich. Statt wie in der Zeichnung dargestellt die Streifen 11 als einzelne Ringe an die Zylinderinnenwand der Führungsbuchse zu legen, könnte man einen einzigen, spiralig oder gewindeartig das Hauptverschlußstück umschließenden Streifen aufbringen. Es ist ebenso auch möglich, die konzentrisch oder nahezu konzentrisch zur Bewegungsrichtung des Hauptverschlußstückes verlaufenden Streifen auf dem Hauptverschlußstück anzubringen und umgekehrt die parallel zu dieser Bewegungsrichtung verlaufenden Streifen auf der zylindrischen Innenwand der Führungsbuchse. Eine Ersparnis an Panzermaterial würde sich auch schon dann ergeben, wenn nur eine der beiden Gleitflächen - das sind die zylindrische Innenwand 13 der Führungsbuchse und die Außenfläche 14 des Hauptverschlußstückes -über ihre volle Fläche gepanzert wäre und nur auf der anderen Fläche das Panzermaterial streifenförmig aufgebracht würde. Eine solche Art der Panzerung kann dann vorteilhaft sein, wenn man statt der punktförmigen Gleitstellen, die durch die Kreuzungspunkte der Streifen 10 und 11 entstehen, eine größere Berührungsfläche zur Verfügung haben will. Die Gefahr des Festfressens aneinander gleitender Teile ist bekanntlich dann besonders groß, wenn diese Teile aus gleichem Material sind. Es kann daher vorteilhaft sein, für die Panzerung der beiden Gleitflächen 13 und 14 voreinander verschiedenes- Hartmaterial (z. B. Material verschiedener Härte) zu verwenden. Es könnte also das Hauptverschlußstück 4 mit anderem Material gepanzert sein als die Innenfläche 13 der Führungsbuchse 6, wodurch ein zusätzlicher Schutz gegen ein Festfressen des Hauptverschlußstückes erreicht wird. Die Verwendung von Werkstoff verschiedener Art und Härte für aufeinander gleitende Teile ist zwar im Armaturenbau an sich. bereits bekannt.The type of armor described is possible in various modifications. Instead of placing the strips 11 as individual rings on the cylinder inner wall of the guide bushing, as shown in the drawing, a single strip, spiral or thread-like, surrounding the main closure piece could be applied. It is also possible to apply the concentric or nearly concentric to the direction of movement of the main closure strips on the main closure piece and vice versa the strips running parallel to this direction of movement on the cylindrical inner wall of the guide bushing. A saving in armor material would also result if only one of the two sliding surfaces - that is, the cylindrical inner wall 13 of the guide bush and the outer surface 14 of the main locking piece - were armored over its full area and the armor material were only applied in strips on the other surface . Such a type of armoring can be advantageous if, instead of the point-like sliding points that arise from the intersection of the strips 10 and 11, one wants to have a larger contact area available. As is well known, the risk of parts sliding on one another is particularly high when these parts are made of the same material. It can therefore be advantageous to use different hard material (e.g. material of different hardness) for the armoring of the two sliding surfaces 13 and 14 in front of one another. The main locking piece 4 could therefore be armored with a different material than the inner surface 13 of the guide bushing 6, as a result of which additional protection against seizing up of the main locking piece is achieved. The use of materials of different types and hardnesses for parts sliding on one another is inherent in valve construction. already known.

Ist schließlich eine der beiden Gleitflächen Bedingungen unterworfen, bei denen eine erhöhte Abnutzung bzw. eine Korrosion auch des weichen Materials nicht zu befürchten ist, so wäre es möglich, die Panzerung an dieser Seite ganz zu unterlassen und nur die andere Seite zu panzern. Zur Aufnahme des Panzermaterials werden die Gleitflächen 13 bzw. 14 zweckmäßigerweise mit Nuten versehen. Das Auftragen des Panzermaterials geschieht in den meisten Fällen elektrisch mit dem Lichtbogen unter Verwendung einer entsprechenden Kobaltelektrode. Das Auftragen durch autogenes Schweißen ist schwieriger, hat dafür aber größere Vorteile. Damit tatsächlich nur die gepanzerten Stellen tragen bzw. aufeinander gleiten, werden die Rohteile vorher über das Nennmaß hinaus aus- bzw. abgedreht.Finally, if one of the two sliding surfaces is subject to conditions, in which there is increased wear and tear or corrosion, even of the soft material not to be feared, it would be possible to completely remove the armor on this side to refrain from armoring only the other side. To accommodate the armor material the sliding surfaces 13 and 14 are expediently provided with grooves. The application of the armor material is mostly done electrically with the arc using an appropriate cobalt electrode. Applying by autogenes Welding is more difficult, but it has greater advantages. So actually only the armored bodies wear or slide on each other, the raw parts are beforehand Turned out or turned off beyond the nominal dimension.

Die vorgeschlagene Panzerung bedeutet eine Einsparung an Material und Kosten. Außerdem wird durch sie die Betriebssicherheit des Ventils erhöht.The proposed armoring means a saving in material and costs. They also increase the operational safety of the valve.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Valve, the closure piece of which can be moved in a guide surrounding it, the closure piece on its outer surface sliding in the guide and the guide on its corresponding sliding surface located in its interior to prevent jamming due to corrosion or increased wear hard material are armored, in particular relieved valve with main and pre-stroke valve in a steam turbine system, in which the main valve closure piece slides in a guide bush, characterized in that the hard material used for armoring in narrow strips (10, 11) concentric or almost concentric or parallel to Direction of movement of the main valve closure piece (4) in the sliding outer surface (14) of the last and / or parallel to the direction of movement of the main valve closure piece (4) or concentrically or almost concentrically in the inner sliding surface (13) of the guide bushing (6), preferably by welding is.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the strips (10, 11) made of hard material after being introduced from the surfaces of the sliding surfaces (13, 14) protrude.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that for Armouring of the guide bush (6) on the one hand and the main valve closure piece (4) on the other hand, different material, preferably of different hardness is used.

4. Relieved valve with main and pre-stroke valve according to claim 1 or 2, wherein after opening the Vorhubventils the steam between Main valve closure piece and guide part flows through, characterized in that that by the remaining between the strips (10, 11) free fields between the main valve closing piece (4) and the guide bushing (6) which control the pressure drop to relieve the main valve closure piece (4) causing throttle point is created. Publications considered: Swiss Patent No. 271208.