DE3432890C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des hydraulischen Ansteuerdruckes eines Schnellschlußventils einer Turbine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der DE 30 40 367 A1 ist eine derartige Überwachungseinrichtung mit einer 2- von 3-Schaltung bekannt, bei der jedem Überwachungskanal ein mittels hydraulischen Druckschalters betätigbarer elektrischer Schalter, ein Magnetventil und ein fliegend angeordneter membrangedichteter Kolben zugeordnet sind. Der Kolben selbst ist zweiseitig beaufschlagt: in einer Richtung über jeweils die Magnetventile zweier Kanäle, in der anderen durch den durch eine Drossel gedrosselten Zulauf.

Demnach besteht diese Einrichtung, die zur Steuerung eines Schnellschlußventils bei Turbinen Anwendung findet, pro Überwachungskanal jeweils aus der Verknüpfung von drei Elementen, nämlich aus Druckschalter, Magnetventil und Kolben, wobei die letzteren in einem für alle Überwachungskanäle gemeinsamen hydraulischen Block eingefangen sind.

Nachteilig an diesem Konzept ist die Störungsanfälligkeit der Verknüpfungsglieder untereinander sowie die kostspielige Erstellung des hydraulischen Blocks.

Aus der DE 33 40 925 A1 ist eine Regeleinrichtung für Stellventile von Turbinen bekannt, bei welcher das Stellventil dreikantig über drei hydraulische Leitungspaare angesteuert wird. Jeder der drei Kanäle für sich ist so ausgebildet, daß er alleine für die Betätigung des Stellventils ausreicht. Im Falle einer Störung im Bereich des gerade in aktivem Einsatz stehenden Kanals schaltet diese Regeleinrichtung selbsttätig auf einen der anderen beiden Kanäle um. Eine weitergehende logische Verknüpfung der drei Kanäle miteinander ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung, wie sie im Anspruch gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art die Anzahl der verknüpften Elemente pro Überwachungskanal zu reduzieren.

Der Vorteil der Erfindung ist im wesentlichen darin zu sehen, daß jeder Überwachungskanal nun aus einem einzigen Magnetventil besteht. Die Verbindung der Magnetventile untereinander ist leitungslos, d. h., sie werden direkt auf einem hydraulischen Block fixiert.

Damit kann auf den Einsatz von Kolben, Membranen, Rohrleitungen, Dichtungen etc. verzichtet werden, so daß jeder Überwachungskanal nur ein bewegliches Teil aufweist und für die Verknüpfung der Schaltlogik gar keine beweglichen Teile notwendig sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei vier verschiedenen Betriebsabläufen schematisch dargestellt.

Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind fortgelassen. Die Strömungsrichtung des Arbeitsmediums ist mit Pfeilen bezeichnet. Es zeigt

Fig. 1 die korrekte Funktion der Schaltlogik bei Auslösung; alle drei Magnetventile sind entregt,

Fig. 2 gestörte Funktion bei Auslösung; ein Magnetventil bleibt in Bereitschaftsstellung oder wird zu Prüfzwecken erregt,

Fig. 3 gestörte Funktion im Betrieb; ein Magnetventil geht in Auslösestellung oder wird zu Prüfzwecken entregt und

Fig. 4 korrekte Funktion im Betrieb; alle drei Magnetventile sind erregt.

Fig. 1 zeigt die Schaltung einer aus drei Überwachungskanälen I, II, III bestehenden Schaltlogik. Diese Überwachungskanäle werden aus einzelnen, handelsüblichen 4-Weg-Magnetventilen 1, 2, 3 gebildet, welche ein Schnellschlußventil 4 einer nicht dargestellten Turbine ansteuern. Der Durchfluß von Steueröl in einer Steuerölleitung 7 wird vor Abzweigung zu den einzelnen Magnetventilen 1, 2, 3 durch eine Blende 5 begrenzt. Über eine erste Abzweigung 7a durchströmt das Steueröl in der Steuerölleitung 7 das erste und zweite Magnetventil 1 bzw. 2, über eine zweite Abzweigung 7b wird das zweite und dritte Magnetventil 2 und 3 beaufschlagt, und über eine dritte Abzweigung 7c sind das dritte und erste Magnetventil 3 und 1 durchströmungsmäßig zusammengekoppelt. Weil hier alle drei Magnetventile 1, 2, 3 entregt sind, strömt das über die Abzweigungen 7a, 7b, 7c abgehende Steueröl in der Steuerölleitung 7 in eine Ablaufleitung 8 und von hier zum Ablauf 11 des Systems weiter. Vor der Blende 5 findet eine Abzweigung von Kraftöl in einer Kraftölleitung 9 statt, wobei stromabwärts eine Blende 6 dafür sorgt, daß die hier durchströmende Ölmenge auf einem festeingestellten Wert begrenzt wird. Das Kraftöl in der Kraftölleitung 9 gelangt in eine Zylinderkammer 10, durchströmt eine Steuerklappenkammer 12 einer duch eine Feder 14 leicht vorgespannten Steuerklappe 13 und strömt dann über eine Ablaufkammer 15 ab. Dies ist möglich, weil die Steuerklappenkammer 12 durch das Steuröl nicht beaufschlagt ist. Bei dieser Konstellation ist der Schnellschluß korrekt ausgelöst.

Erst wenn das Steueröl nicht mehr über die Ablaufleitung 8 abströmen kann, also die Steuerölleitung 7 sich nicht entleeren kann, baut sich in der Steuerklappenkammer 12 ein Druck auf, der bewirkt, daß die Steuerklappe 13 schließt und das Kraftöl in der Kraftölleitung 9 einen durch eine weitere Feder 16 vorgespannten Kolben 17 nach unten bewegen kann und hierdurch ein Durchströmungsventil 18 geöffnet wird: Der Schnellschluß wird damit aufgehoben. Dies ist immer dann der Fall, wenn mindestens, wie aus der später beschriebenen Fig. 3 hervorgeht, zwei der drei Magnetventile 1, 2, 3 gleichzeitig erregt sind.

Ein Prüfventil 19 wird für die Teilhubprüfung des Durchströmungsventils 18 herangezogen und soll über dessen freie Beweglichkeit Auskunft geben.

Jedes Magnetventil 1, 2, 3 weist eine mittels mechanischen Kontaktes ausgerüstete Überwachungseinrichtung 1a, 2a, 3a auf. Dies ermöglicht bei einer manuellen Auslösung einzelner Magnetventile 1, 2, 3 die korrekte Einzelfunktion zu überprüfen.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind das zweite und dritte Magnetventil 2 und 3 durch Betriebsstörung entregt, während Magnetventil 1 funktionsgestört in Bereitschaftsstellung steht oder zu Prüfzwecken erregt ist. Bei dieser Konstellation entleert sich die Ablaufleitung 8 über die zweite Abzweigung 7b und die beiden entregten Magnetventile 2 und 3. Die Überwachungskanäle I-II und III-I sind geschlossen. Das Schnellschlußventil 4 schließt oder bleibt geschlossen.

In Fig. 3 ist das Magnetventil 1 wegen Funktionsstörung in Auslösestellung oder wird zu Prüfzwecken entregt, während das zweite und dritte Magnetventil 2 und 3 erregt in Betriebsstellung stehen. Die Ablaufleitung 8 kann sich nicht entleeren, da die beiden erregten Magnetventile 2 und 3 den Weg (Abzweigungen 7b, 7c) über das entregte Magnetventil 1 versperren. Die erste Abzweigung 7a selbst ist über das erregte zweite Magnetventil 2 versperrt. Dadurch, daß die Steuerklappe 13 nun schließt, bewirkt das Kraftöl in der Kraftölleitung 9 die Öffnung des Schnellschlußventils 4. Zu Prüfzwecken kann also jedes Magnetventil 1, 2, 3 ohne besondere Vorkehrungen nacheinander entregt werden: Das Schnellschlußventil 4 bleibt geöffnet.

Aus den Fig. 2 und 3 geht hervor, daß der Überwachungskanal I gestört ist, während die beiden anderen korrekt funktionierenden Überwachungskanäle II, III die Stellung des Schnellschlußventils 4 bestimmen.

Selbstverständlich ist dies nur ein Beispiel: Da das System funktionssymmetrisch aufgebaut ist, kann statt des gestörten Magnetventils 1 ohne weiteres auch ein anderes Magnetventil (2 oder 3) falsch stehen.

Fig. 4 zeigt einen korrekten Betriebszustand, bei dem alle drei Magnetventile 1, 2, 3 erregt sind. Die Steuerölleitung 7 steht unter Druck: Das Schnellschlußventil 4 ist, analog zu Fig. 3, geöffnet.

Claims (1)

1. Einrichtung zur Überwachung des hydraulischen Ansteuerdruckes eines Schnellschlußventils einer Turbine, mit in einem hydraulischen Block zusammengefaßten hydraulischen Überwachungskanälen, die zu einer 2- von 3-Schaltung zusammengeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet,
   daß vor dem hydraulischen Block eine Blende (5) für die Begrenzung des Steuerölflusses in einer Steuerölleitung (7) vorgesehen ist,
   daß jeder der Überwachungskanäle (I, II, III) mit einem Magnetventil (1, 2, 3) versehen ist, und
   daß pro Überwachungskanal (I, II, III) jeweils eine Abzweigung (7a, 7b, 7c) von der Steuerölleitung (7) vorgesehen ist, wobei die erste Abzweigung (7a) das erste und zweite Magnetventil (1, 2), die zweite Abzweigung (7b) das zweite und dritte Magnetventil (2, 3) und die dritte Abzweigung (7c) das dritte und erste Magnetventil (3, 1) anspeist.