EP0631056A1 - Actuator for a control valve - Google Patents

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EP0631056A1
EP0631056A1 EP94108751A EP94108751A EP0631056A1 EP 0631056 A1 EP0631056 A1 EP 0631056A1 EP 94108751 A EP94108751 A EP 94108751A EP 94108751 A EP94108751 A EP 94108751A EP 0631056 A1 EP0631056 A1 EP 0631056A1
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EP
European Patent Office
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valve
volume
oil
actuator
control valve
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EP94108751A
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EP0631056B1 (en
EP0631056B2 (en
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Heinz Frey
Kamil Prochazka
Franz Suter
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ABB AG Germany
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ABB Management AG
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    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0405—Valve members; Fluid interconnections therefor for seat valves, i.e. poppet valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

This actuator (1) for a control valve (2) has a control circuit which sets the actuator (1) in accordance with a desired value preset by a superior plant control system. In addition, it has a main piston (6) sliding in a main cylinder (5), with a drive volume (7), to which oil under pressure can be admitted in a controlled manner, on one side of the main piston (6), and a plate valve (17) connected upstream of the drive volume (7). An actuator for a control valve is to be created which can be improved in its dynamic behaviour with comparatively simple means. This is achieved by the plate valve (17) being provided with a separate storage volume, connected to a drain device, for the oil leaking from the plate valve (17). <IMAGE>

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung geht aus von einem Stellantrieb für ein Regelventil gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an actuator for a control valve according to the preamble of patent claim 1.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Ein Stellantrieb für die Betätigung eines Regelventils mit welchem beispielsweise die Dampfzufuhr zu einer Turbine einer Kraftwerksanlage geregelt wird, weist einen mit der Betätigungsstange des Regelventils verbundenen Hauptkolben einer Kolben-Zylinder-Anordnung auf, der einerseits mit Federkraft und andererseits mit Öl unter Druck beaufschlagt ist. Bei nachlassendem Druck des den Hauptkolben in Öffnungsrichtung beaufschlagenden Öls schliesst die Federkraft sicher das Regelventil, wodurch die Dampfzufuhr unterbrochen wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Turbine nicht ausser Kontrolle gerät, wenn der Druck des Öls einmal abfallen sollte. Der Öldruck in einem Antriebsvolumen, der auf den Hauptkolben einwirkt und über diesen das Regelventil betätigt, wird durch einen elektrohydraulischen Wandler erzeugt. Bei einer Bewegung des Regelventils in Öffnungsrichtung wird Öl unter Druck in das Antriebsvolumen eingespeist, da diese Bewegung jedoch vergleichsweise langsam erfolgt, genügen vergleichsweise kleine Querschnitte für die Zuführung des Öls. Eine Schliessbewegung des Regelventils hat jedoch mit einer um etwa das Zehnfache höheren Geschwindigkeit zu erfolgen. Dies bedingt eine vergleichsweise schnelle Entleerung des Antriebsvolumens, welche jedoch durch die kleinen Querschnitte der Ölzuführung nicht erreicht werden kann.An actuator for actuating a control valve with which, for example, the steam supply to a turbine of a power plant is regulated, has a main piston of a piston-cylinder arrangement connected to the actuating rod of the control valve, which is acted upon on the one hand by spring force and on the other hand by oil under pressure. When the pressure of the oil acting on the main piston in the opening direction decreases, the spring force securely closes the control valve, as a result of which the steam supply is interrupted. This ensures that the turbine does not get out of control if the pressure of the oil should drop. The oil pressure in a drive volume, which acts on the main piston and actuates the control valve via it, is generated by an electro-hydraulic converter. When the control valve moves in the opening direction, oil is fed into the drive volume under pressure, but since this movement takes place comparatively slowly, comparatively small cross sections are sufficient for the supply of the oil. A Closing movement of the control valve must, however, take place at a speed which is about ten times higher. This requires a comparatively quick emptying of the drive volume, which however cannot be achieved due to the small cross-sections of the oil supply.

Zudem zeigt es sich, dass infolge der Vergrösserung der Turbinenleistungen auch die Regelventile und damit auch die sie betätigenden Stellantriebe grösser bzw. stärker ausgelegt werden müssen. Eine entsprechende proportionale Vergrösserung der Stellantriebe führt zu Anordnungen mit vergleichsweise grossen Mengen Öl unter Druck für deren Betätigung. Mit handelsüblichen Ventilen lassen sich derartige Mengen von Öl nur noch schwierig beherrschen, zudem leidet so auch mit zunehmender Grösse die Dynamik des Stellantriebes.In addition, it is shown that, as a result of the increase in the turbine outputs, the control valves and thus also the actuators actuating them must be designed larger or stronger. A corresponding proportional enlargement of the actuators leads to arrangements with comparatively large amounts of oil under pressure for their actuation. With commercially available valves, such quantities of oil can only be controlled with difficulty and the dynamics of the actuator also suffer as the size increases.

Aus der Europäischen Patentanmeldung 0 430 089 A1 ist ein Stellantrieb mit vergleichsweiser hoher Dynamik bekannt. Dieser Stellantrieb weist eine Kolben-Zylinder-Anordnung auf, bei der auf einer Seite des Hauptkolbens ein gesteuert mit Öl unter Druck beaufschlagbares Antriebsvolumen und auf dessen anderer Seite ein ölgefülltes Puffervolumen angeordnet ist. Bei diesem Stellantrieb wird durch ein direkt an die Kolben-Zylinder-Anordnung angebautes Plattenventil ein Ölstrom aus dem Antriebsvolumen durch eine an die Kolben-Zylinder-Anord-nung direkt angebaute Verbindungsleitung mit grossem Querschnitt in das Puffervolumen freigegeben, sodass das Regelventil sehr rasch betätigt wird.An actuator with comparatively high dynamics is known from European patent application 0 430 089 A1. This actuator has a piston-cylinder arrangement in which on one side of the main piston there is a drive volume which can be pressurized with oil under pressure and on the other side an oil-filled buffer volume. With this actuator, an oil flow from the actuator volume is released through a plate valve directly attached to the piston-cylinder arrangement through a connecting line with a large cross-section directly attached to the piston-cylinder arrangement, so that the control valve is actuated very quickly .

Soll ein bereits bestehender Stellantrieb im Zusammenhang mit Retrofitarbeiten dynamisch verbessert werden, so muss für diesen eine vollständig neu gebaute Kolben-Zylinder-Anordnung verwendet werden, was einen vergleichsweise grossen Aufwand bedingt. Häufig ist auch für die in der Europäischen Patentanmeldung 0 430 089 A1 vorgeschlagene Lösung kein Platz vorhanden, sodass andere, aufwendigere Lösungswege eingeschlagen werden müssen.If an existing actuator is to be dynamically improved in connection with retrofitting work, then a completely newly constructed piston-cylinder arrangement must be used for this, which requires a comparatively large outlay. Often there is also no space for the solution proposed in European patent application 0 430 089 A1, so that other, more complex solutions have to be taken.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Stellantrieb für ein Regelventil zu schaffen, der mit vergleichsweise einfachen Mitteln in seinem dynamischen Verhalten verbesserbar ist.The invention seeks to remedy this. The invention, as characterized in the claims, solves the problem of creating an actuator for a control valve which can be improved in its dynamic behavior with comparatively simple means.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass der Stellantrieb vergleichsweise einfach und betriebssicher aufgebaut werden kann.The advantages achieved by the invention are essentially to be seen in the fact that the actuator can be constructed in a comparatively simple and reliable manner.

Dieser Stellantrieb für ein Regelventil weist einen Regelkreis auf, welcher den Stellantrieb entsprechend einem von einer übergeordneten Anlagenleittechnik vorgegebenen Sollwert einstellt. Er weist zudem einen in einem Hauptzylinder gleitenden Hauptkolben auf, mit einem gesteuert mit Öl unter Druck beaufschlagbaren Antriebsvolumen auf einer Seite des Hauptkolbens, und ein dem Antriebsvolumen vorgeschaltetes Plattenventil. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen,dass das Plattenventil mit einem mit einer Ablaufvorrichtung verbundenen separaten Speichervolumen versehen ist. Auf diese Art kann das Plattenventil an beliebigen Stellen im Bereich der Kolben-Zylinder-Anordnung des Stellantriebs angeordnet werden.This actuator for a control valve has a control circuit which adjusts the actuator according to a setpoint specified by a higher-level system control system. It also has a main piston sliding in a master cylinder, with a drive volume on one side of the main piston that can be pressurized with oil under pressure, and a plate valve upstream of the drive volume. It has proven particularly advantageous that the plate valve is provided with a separate storage volume connected to a drain device. In this way, the plate valve can be arranged at any point in the area of the piston-cylinder arrangement of the actuator.

Zwischen dem Antriebsvolumen und dem Plattenventil ist eine Anschlussleitung vorgesehen, die durch ein Verbindungsstück in einen Federraum des Plattenventils einmündet.A connecting line is provided between the drive volume and the plate valve, which leads through a connecting piece into a spring chamber of the plate valve.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass das separate Speichervolumen konzentrisch um den Federraum herum angeordnet ist. Der unter Druck stehende Federraum und die Dichtungsstellen des Plattenventils sind auf diese Art vollständig von mit niederem Druck beaufschlagten Volumina umgeben. Sollte nun bei einem Defekt Öl unter hohem Druck aus dem Federraum entweichen, so entweicht dies in die besagten Volumina, sodass Sekundärschäden mit grosser Sicherheit vermieden werden.It has proven to be particularly advantageous that the separate storage volume is arranged concentrically around the spring chamber. The spring chamber under pressure and the sealing points of the plate valve are complete in this way surrounded by low pressure volumes. If oil should escape from the spring chamber under high pressure in the event of a defect, this escapes into the volumes mentioned, so that secondary damage is avoided with great certainty.

Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.The further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung, ihre Weiterbildung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnung, welche lediglich einen möglichen Ausführungsweg darstellt, näher erläutert.The invention, its further development and the advantages which can be achieved thereby are explained in more detail below with reference to the drawing, which only represents one possible embodiment.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Es zeigen:

Fig.1
eine Prinzipskizze eines erfindungsgemässen Stellantriebes,
Fig.1a
ein Detail des erfindungsgemässen Stellantriebes gemäss Fig.1,
Fig.2
eine erste Ausgestaltung eines Details eines Plattenventils,
Fig.3
eine zweite Ausgestaltung eines Details eines Plattenventils,
Fig.4
eine dritte Ausgestaltung eines Details eines Plattenventils, und
Fig. 5
eine vierte Ausgestaltung eines Details eines Plattenventils.
Show it:
Fig. 1
a schematic diagram of an actuator according to the invention,
Fig.1a
1 shows a detail of the actuator according to the invention according to FIG. 1,
Fig. 2
a first embodiment of a detail of a plate valve,
Fig. 3
a second embodiment of a detail of a plate valve,
Fig. 4
a third embodiment of a detail of a plate valve, and
Fig. 5
a fourth embodiment of a detail of a plate valve.

Bei allen Figuren sind gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der besseren Anschaulichkeit halber sind in Fig.1a Sichtkanten weggelassen worden.Elements with the same effect are provided with the same reference symbols in all the figures. For the sake of clarity, visible edges have been omitted in Fig. 1a.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

Die Figur 1 zeigt einen Stellantrieb 1, der ein Regelventil 2 betätigt, welches die durch eine Heissdampfleitung 3 zu einer nicht dargestellten Turbine strömende Heissdampfmenge regelt. Das Regelventil 2 ist durch eine Ventilspindel 4 mit einem in einem Hauptzylinder 5 gleitenden Hauptkolben 6 verbunden. Unterhalb des Hauptkolbens 6 ist ein mit Öl unter Druck beaufschlagtes Antriebsvolumen 7 angeordnet. Anstelle des Öls kann auch eine andere Hydraulikflüssigkeit oder ein gasförmiges Medium vorgesehen werden. Oberhalb des Hauptkolbens 6 ist ein ölgefülltes Puffervolumen 8 vorgesehen, in welchem zudem eine Feder 9 angeordnet ist, welche dem Öldruck im Antriebsvolumen 7 entgegenwirkt. Vom Puffervolumen 8 führt eine Leitung 52 zu einer nicht dargestellten Ablaufvorrichtung. Am Hauptkolben 6 ist federseitig eine Stange 10 vorgesehen, welche denselben mit einer Wegmesseinrichtung 11 verbindet.Die Wegmesseinrichtung 11 überwacht den Hub des Hauptkolbens 6 und meldet seine Stellung kontinuierlich, wie eine Wirkungslinie 40 andeutet, an einen Positionsregler 33. Die Stange 10 und die Ventilspindel 4 durchdringen den Hauptzylinder 5 an entgegengesetzten Seiten. Die konstruktive Ausführung dieser druckdicht ausgeführten Durchdringungen ist bekannt und braucht hier nicht weiter beschrieben werden. Die Wegmesseinrichtung 11 kann auch im Bereich ausserhalb des Hauptzylinders 5 direkt an der Ventilspindel 4 angebracht werden.FIG. 1 shows an actuator 1, which actuates a control valve 2, which regulates the amount of hot steam flowing through a hot steam line 3 to a turbine (not shown). The control valve 2 is connected by a valve spindle 4 to a main piston 6 sliding in a master cylinder 5. A drive volume 7 pressurized with oil is arranged below the main piston 6. Instead of the oil, another hydraulic fluid or a gaseous medium can also be provided. An oil-filled buffer volume 8 is provided above the main piston 6, in which a spring 9 is also arranged, which counteracts the oil pressure in the drive volume 7. A line 52 leads from the buffer volume 8 to a drain device, not shown. A rod 10 is provided on the spring side of the main piston 6, which connects the latter to a displacement measuring device 11. The displacement measuring device 11 monitors the stroke of the main piston 6 and continuously reports its position to a position controller 33, as indicated by an action line 40. The rod 10 and the valve spindle 4 penetrate the master cylinder 5 on opposite sides. The design of these pressure-tight penetrations is known and need not be described further here. The displacement measuring device 11 can also be attached directly to the valve spindle 4 in the area outside the master cylinder 5.

Am Hauptzylinder 5 ist im stirnseitigen Bereich des Antriebsvolumens 7 eine Anschlussleitung 15 angeschlossen welche einen vergleichsweise grossen Querschnitt aufweist und welche das Antriebsvolumen 7 des Hauptzylinders 5 mit einem von diesem räumlich getrennt angeordneten Plattenventil 17 verbindet. Das Plattenventil 17 ist in Fig.1a etwas detaillierter dargestellt. Das Plattenventil 17 weist ein Gehäuse 22 auf, welches auf einer Seite durch einen Deckelflansch 22a abgeschlossen wird. Dieser Deckelflansch 22a umgibt ein Zwischenvolumen 24. Im Deckelflansch 22a ist ein Ablaufstutzen 24a vorgesehen, an den eine Leitung angeschlossen wird, die das Zwischenvolumen 24 mit einer nicht dargestellten Ablaufvorrichtung für das Öl verbindet. In dieses Gehäuse 22 ist ein Verbindungsstück 14 druckdicht eingefügt. Das Plattenventil 17 ist so an einen nicht dargestellten Anschlussflansch der Anschlussleitung 15 angeflanscht, dass ein Ende 14a des Verbindungsstücks 14 druckdicht mit der Anschlussleitung 15 verbunden ist. Das rohrförmig ausgebildete Verbindungsstück 14 weist am anderen Ende einen zylindrisch ausgebildeten Dichtungssitz 14b auf. Das Plattenventil 17 weist eine, beispielsweise mit einer Blende 70 versehene, Platte 18 auf, die durch eine Druckfeder 19 gegen den Dichtungssitz 14b und gleichzeitig gegen ein in das Gehäuse 22 eingelassenes Dichtungsteil 23 gedrückt wird. Im geschlossenen Zustand verhindert die Platte 18 den Austritt von Öl aus dem Federraum 20 in ein das Verbindungsstück 14 konzentrisch umgebendes Volumen 21. Das Volumen 21 geht in das Zwischenvolumen 24 über. Diese beiden Volumina umschliessen den Federraum 20 und die Dichtungsstellen des Plattenventils 17 konzentrisch. Der im gezeigten Betriebszustand mit Öl unter Druck beaufschlagte Federraum 20 ist mittels eines Federraumdeckels 20a gegen das Zwischenvolumen 24 abgeschlossen. Die Platte 18 ist so ausgebildet, dass ein Klemmen derselben ausgeschlossen ist. Die Druckfeder 19 ist in einem durch eine Bohrung 12 und eine Öffnung 13 mit Öl unter Druck beaufschlagten Federraum 20 angeordnet. Der Federraum 20 ist der Grössenordnung nach etwa tausendfach kleiner ausgelegt als das Antriebsvolumen 7, mit dem er in Wirkverbindung steht. Der Federraum 20 steht zudem über eine Leitung 47 in Wirkverbindung mit einem Proportional-Wegeventil 25.A connection line 15 is connected to the master cylinder 5 in the front area of the drive volume 7, which has a comparatively large cross section and which connects the drive volume 7 of the master cylinder 5 to a plate valve 17 which is spatially separated therefrom. The plate valve 17 is shown in somewhat more detail in FIG. 1a. The plate valve 17 has a housing 22 which is closed on one side by a cover flange 22a. This cover flange 22a surrounds an intermediate volume 24. In the cover flange 22a there is an outlet connection 24a to which a line is connected which connects the intermediate volume 24 to a drain device for the oil, not shown. In this housing 22, a connector 14 is inserted pressure-tight. The plate valve 17 is flanged to a connecting flange (not shown) of the connecting line 15 such that one end 14a of the connecting piece 14 is connected to the connecting line 15 in a pressure-tight manner. The tubular connecting piece 14 has a cylindrical sealing seat 14b at the other end. The plate valve 17 has a plate 18, for example provided with an orifice 70, which is pressed by a compression spring 19 against the sealing seat 14b and at the same time against a sealing part 23 embedded in the housing 22. In the closed state, the plate 18 prevents oil from escaping from the spring space 20 into a volume 21 concentrically surrounding the connecting piece 14. The volume 21 merges into the intermediate volume 24. These two volumes surround the spring chamber 20 and the sealing points of the plate valve 17 concentrically. The spring chamber 20 pressurized with oil in the operating state shown is closed off against the intermediate volume 24 by means of a spring chamber cover 20a. The plate 18 is designed in such a way that it cannot jam. The compression spring 19 is arranged in a spring chamber 20 which is pressurized with oil through a bore 12 and an opening 13. The size of the spring chamber 20 is approximately 1,000 times smaller than the drive volume 7 with which it is in operative connection. The spring chamber 20 is also operatively connected to a proportional directional control valve 25 via a line 47.

Als Proportional-Wegeventil 25 kann beispielsweise das direktbetätigte Proportional-Wegeventil mit Lageregelung des Typs KFDG 4V - 3/5, Serie 20, der Firma Vickers Systems GmbH, D 6380 Bad Homburg v.d.H. verwendet werden. Das Proportional-Wegeventil 25 weist zwei Betätigungsmagnete 26, 27, die mit nicht dargestellten Rückstellfedern zusammenwirken, und in diesem Fall drei hydraulische Anschlüsse 28, 29, 30 auf. In Fig. 1 ist das Proportional-Wegeventil 25 in der sogenannten "fail-safe" Stellung dargestellt. Das Proportional-Wegeventil 25 weist eine mit einem Schieber des Ventils verbundene Hubmessung 31 auf, welche die jeweilige Stellung des Schiebers misst und, wie durch eine Wirkungslinie 32 angedeutet, diese Information in einen Positionsregler 33 mit integriertem Leistungsverstärker weitergibt. Die Betätigungsmagnete 26, 27 erhalten, wie durch Wirkungslinien 34, 35 angedeutet, ihre Befehle von diesem Positionsregler 33 mit integriertem Leistungsverstärker. Ferner weist der Positionsregler 33 einen Eingang auf für die Einspeisung eines, wie die Wirkungslinie 40 andeutet, von der Wegmesseinrichtung 11 gelieferten elektrischen Signals. Als Positionsregler 33 kann beispielsweise ein speziell auf das Proportional-Regelventil 25 abgestimmter Leistungsverstärker EEA-PAM-533-A, Serie 20, der Firma Vickers Systems GmbH, D 6380 Bad Homburg v.d.H. eingesetzt werden. Dieser Positionsregler 33 wirkt zusammen mit einem übergeordneten Regler 36, wie eine Wirkungslinie 37 andeutet. Der Regler 36 weist weitere Eingänge 38 auf, durch welche Informationen und Befehle von einer übergeordneten Anlagenleittechnik, welche die gesamte Kraftwerksanlage steuert, eingespeist werden.As a proportional directional control valve 25, for example, the directly operated one Proportional directional control valve with position control of the type KFDG 4V - 3/5, series 20, from Vickers Systems GmbH, D 6380 Bad Homburg vdH can be used. The proportional directional valve 25 has two actuating magnets 26, 27, which cooperate with return springs, not shown, and in this case three hydraulic connections 28, 29, 30. In Fig. 1, the proportional directional control valve 25 is shown in the so-called "fail-safe" position. The proportional directional valve 25 has a stroke measurement 31 connected to a slide of the valve, which measures the respective position of the slide and, as indicated by an action line 32, passes this information on to a position controller 33 with an integrated power amplifier. As indicated by lines of action 34, 35, the actuating magnets 26, 27 receive their commands from this position controller 33 with an integrated power amplifier. Furthermore, the position controller 33 has an input for feeding in an electrical signal, as indicated by the action line 40, from the displacement measuring device 11. A power amplifier EEA-PAM-533-A, series 20, from Vickers Systems GmbH, D 6380 Bad Homburg vdH, which is specially matched to the proportional control valve 25, can be used as the position controller 33, for example. This position controller 33 works together with a higher-order controller 36, as indicated by an action line 37. The controller 36 has further inputs 38, through which information and commands are fed in by a higher-level plant control system which controls the entire power plant.

Durch eine Leitung 45 wird Öl unter Druck eingespeist, der nötige Öldruck wird durch eine nicht dargestellte Pumpe erzeugt. Die Durchflussmenge des Öls wird in manchen speziellen Fällen durch eine im Verlauf der Leitung 45 angeordnete Blende 46 begrenzt auf eine maximale Menge. In der Regel wird jedoch die Durchflussmenge des Öls durch eine in der Platte 18 des Plattenventils 17 vorgesehene Blende 70 begrenzt, sodass dann auf die Blende 46 verzichtet werden kann. Die Leitung 45 führt zum Anschluss 28 des Proportional-Wegeventils 25, der in der Darstellung der Fig. 1 nicht durchverbunden ist zum Anschluss 29. Der Anschluss 29 ist einerseits mit einer Leitung 47 verbunden, die ihrerseits mit der Bohrung 12 verbunden ist, die in den Federraum 20 des Plattenventils 17 führt, und andererseits mit einer Leitung 48, die zu einem im Normalfall geschlossenen, als Plattenventil ausgebildeten Sicherheitsventil 49 führt. Nach dem Sicherheitsventil 49 führt eine Leitung 50 in das Zwischenvolumen 24 des Plattenventils 17. Das letzte Stück der Leitung 50 ist in Fig.1a als die Wand des Gehäuses 22 durchdringende Bohrung dargestellt. Eine Leitung 51 zweigt von der Leitung 50 ab und stellt die Verbindung her mit dem Anschluss 30 des Proportional-Wegeventils 25. Die Leitungen 50 und 51 sind als Bohrungen im Gehäuse 22 ausgebildet, dies ist deshalb möglich, da sowohl das Proportional-Wegeventil 25 als auch das Sicherheitsventil 49 direkt und druckdicht an das Gehäuse 22 angeflanscht sind, sodass ein monolithischer Ventilblock entsteht. Vom Zwischenvolumen 24 führt ein Ablaufstutzen 24a in eine Leitung, die zu einer nicht dargestellten Ablaufvorrichtung. Von dieser Ablaufvorrichtung gelangt das Öl weiter durch die erwähnte Pumpe zurück in die Leitung 45.Oil is fed in under pressure through a line 45, and the necessary oil pressure is generated by a pump (not shown). In some special cases, the flow rate of the oil is limited to a maximum amount by an orifice 46 arranged in the course of the line 45. As a rule, however, the flow rate of the oil is limited by an orifice 70 provided in the plate 18 of the plate valve 17, so that the orifice 46 can then be dispensed with. The Line 45 leads to the connection 28 of the proportional directional control valve 25, which in the illustration in FIG. 1 is not connected through to the connection 29. The connection 29 is connected on the one hand to a line 47, which in turn is connected to the bore 12, which in the Spring chamber 20 of the plate valve 17 leads, and on the other hand with a line 48, which leads to a normally closed, designed as a plate valve safety valve 49. After the safety valve 49, a line 50 leads into the intermediate volume 24 of the plate valve 17. The last piece of the line 50 is shown in FIG. 1a as a bore penetrating the wall of the housing 22. A line 51 branches off from the line 50 and establishes the connection with the connection 30 of the proportional directional valve 25. The lines 50 and 51 are designed as bores in the housing 22, this is possible because both the proportional directional valve 25 and the safety valve 49 is also flanged directly and pressure-tight to the housing 22, so that a monolithic valve block is formed. A drain port 24a leads from the intermediate volume 24 into a line leading to a drain device, not shown. From this drain device, the oil continues through the aforementioned pump back into line 45.

Das Sicherheitsventil 49 ist als Plattenventil ausgebildet mit einem Zylinder 53, einem von einem Sicherheitsölkreis her durch eine Leitung 54 mit Öl unter Druck beaufschlagten Volumen 55, welches durch eine Ventilplatte 56 begrenzt wird und mit einer Ventilfeder 57, welche dem auf die Ventilplatte 56 einwirkenden Öldruck entgegenwirkt. Aus der schematischen Darstellung des Sicherheitsventils 49 ist nicht ersichtlich, dass die Ventilplatte 56 so gestaltet ist, dass ein Verklemmen derselben unmöglich ist. Die Leitung 54 führt im Normalfall durch ein Wegeventil 58 hindurch und verbindet dieses mit dem Volumen 55. Das Wegeventil 58 wird durch einen Elektromagneten 59 betätigt. Eine Wirkungslinie 60 deutet den Weg des Auslösebefehls für den Elektromagneten 59 an.The safety valve 49 is designed as a plate valve with a cylinder 53, a volume 55 which is pressurized with oil under pressure from a safety oil circuit through a line 54 and which is delimited by a valve plate 56 and with a valve spring 57 which controls the oil pressure acting on the valve plate 56 counteracts. It cannot be seen from the schematic illustration of the safety valve 49 that the valve plate 56 is designed in such a way that it is impossible to jam it. The line 54 normally leads through a directional control valve 58 and connects it to the volume 55. The directional control valve 58 is actuated by an electromagnet 59. An action line 60 indicates the path of the trigger command for the electromagnet 59.

Als besonders vorteilhaft wirkt es sich aus, dass das Plattenventil 17 in allen Anlagen unabhängig von der Bauart des jeweiligen Hauptzylinders 5 eingesetzt werden kann. Die Leitung 15 lässt sich in der Regel vergleichsweise kurz ausführen, sodass das ölgefüllte Leitungsvolumen entsprechend klein ausfällt, was die Dynamik vorteilhaft erhöht. Es ist jedoch auch möglich, zusätzlich zum Plattenventil 17 ein oder mehrere andere Ventile vorzusehen, wenn dies von den Betriebsanforderungen her, die an den Stellantrieb 1 gestellt werden, wünschenswert erscheint. Ebenso ist es möglich das Proportional-Wegeventil 25 durch mindestens ein elektrohydraulisches Ventil oder durch eine Kombination verschiedener elektrohydraulischer Ventile zu ersetzen, um den Stellantrieb bzw. dessen dynamisches Verhalten den vorgegebenen Betriebsbedingungen anzupassen. Der stellantrieb ist demnach sehr vielseitig einsetzbar.It is particularly advantageous that the plate valve 17 can be used in all systems regardless of the design of the respective master cylinder 5. The line 15 can generally be made comparatively short, so that the oil-filled line volume is correspondingly small, which advantageously increases the dynamics. However, it is also possible to provide one or more other valves in addition to the plate valve 17, if this appears desirable due to the operational requirements placed on the actuator 1. It is also possible to replace the proportional directional control valve 25 with at least one electrohydraulic valve or with a combination of different electrohydraulic valves in order to adapt the actuator or its dynamic behavior to the specified operating conditions. The actuator is therefore very versatile.

Das Zusammenwirken des Positionsreglers 33 mit integriertem Leistungsverstärker und des Reglers 36 als gemeinsame elektronischen Regelanordnung eines Regelkreises ist besonders deshalb vorteilhaft, da der Positionsregler 33 speziell an das Proportional-Wegeventil 25 angepasst ist, sodass keine zusätzlichen Anpassungen und Abgleichungen nötig sind. Es ist jedoch durchaus möglich diese elektronische Regelanordnung aus anderen Elementen zusammenzusetzten oder ihre Funktion in eine übergeordnete Anlagenleittechnik zu verlegen, wenn beispielsweise das Schutzkonzept der Kraftwerksanlage dies erfordern würde. In der elektronischen Regelanordnung werden von der Wegmesseinrichtung 11 und von der Hubmessung 31 herrührende Signale kontinuierlich zusammen mit mindestens einem, durch die übergeordnete Anlagenleittechnik vorgegebenen Sollwert nach einer vorgegebenen Logik verarbeitet. Bei Abweichungen von diesem Sollwert generiert diese Regelanordnung Korrektursignale, welche auf die Betätigungsmagnete 26, 27 des Proportional-Wegeventils 25 einwirken und ein entsprechendes Umsteuern desselben bewirken.The interaction of the position controller 33 with the integrated power amplifier and the controller 36 as a common electronic control arrangement of a control circuit is particularly advantageous because the position controller 33 is specially adapted to the proportional directional control valve 25, so that no additional adjustments and adjustments are necessary. However, it is entirely possible to assemble this electronic control system from other elements or to transfer its function to a higher-level system control system if, for example, the protection concept of the power plant would require this. In the electronic control arrangement, signals originating from the displacement measuring device 11 and from the stroke measurement 31 are processed continuously together with at least one setpoint value specified by the higher-level system control system according to a specified logic. In the event of deviations from this target value, this control arrangement generates correction signals which act on the actuating magnets 26, 27 of the proportional directional control valve 25 and cause the same to be reversed accordingly.

In der Fig. 2 ist ein Teil der Platte 18 des Plattenventils 17 im Schnitt schematisch dargestellt. Die federraumseitige Fläche 65 der Platte 18 ist rechts angeordnet; dies gilt auch für die folgenden Figuren. Ein Durchbruch durch die Platte 18 weist eine zylindrische Öffnung 66 auf, welcher sich eine konische Erweiterung anschliesst. Eine Kugel 67 wird durch eine Feder 68, welche sich gegen eine mit der Platte 18 verbundene Halterung 69 abstützt, in diese konische Erweiterung gedrückt und verschliesst die Öffnung 66. Durch die Öffnung 66 kann Öl unter Druck in das Verbindungsstück 14 und durch dieses und weiter durch die Anschlussleitung 15 in das Antriebsvolumen 7 nachströmen, sobald eine Druckdifferenz auftritt, die gross genug ist, um die Kraft der Feder 68 und den auf die Kugel 67 einwirkenden Öldruck zu überwinden.2, part of the plate 18 of the plate valve 17 is shown schematically in section. The spring chamber side surface 65 of the plate 18 is arranged on the right; this also applies to the following figures. A breakthrough through the plate 18 has a cylindrical opening 66, which is followed by a conical extension. A ball 67 is pressed into this conical extension by a spring 68, which is supported against a holder 69 connected to the plate 18, and closes the opening 66. Oil 66 can enter the connecting piece 14 through pressure and through this and further flow through the connecting line 15 into the drive volume 7 as soon as a pressure difference occurs that is large enough to overcome the force of the spring 68 and the oil pressure acting on the ball 67.

Die Fig. 3 ist der Fig. 2 ähnlich, nur dass in diesem Fall ein Durchbruch mit der Öffnung 66 durch die Platte 18 so ausgestaltet ist, dass Öl vom Antriebsvolumen 7 her durch die Anschlussleitung 15 und durch das Verbindungsstück 14 in den Federraum 20 strömen kann. Zusätzlich ist noch eine starre Blende 70 vorhanden, welche einen Ölfluss in beide Richtungen zulässt. Der Querschnitt der Blende 70 ist hier wesentlich kleiner ausgelegt als der der Öffnung 66.3 is similar to FIG. 2, except that in this case an opening with the opening 66 through the plate 18 is designed such that oil flows from the drive volume 7 through the connecting line 15 and through the connecting piece 14 into the spring chamber 20 can. In addition, there is also a rigid orifice 70 which allows oil to flow in both directions. The cross section of the diaphragm 70 is designed to be significantly smaller than that of the opening 66.

Es ist natürlich auch möglich, wie Fig. 4 zeigt, lediglich eine starre Blende 70 in die Platte 18 als Durchbruch einzufügen und durch diese den Öldurchtritt zu begrenzen.It is of course also possible, as shown in FIG. 4, to insert only a rigid diaphragm 70 into the plate 18 as a breakthrough and thereby limit the oil passage.

Fig. 5 zeigt eine Platte 18 mit zwei Ventilanordnungen ähnlich wie in Fig. 2 dargestellt, die jedoch in einander entgegengesetzte Richtungen bei entsprechendem Differenzdruck einen Öldurchtritt erlauben. Die Öffnung 66, welche vom Antriebsvolumen 7 in den Federraum 20 führt weist einen wesentlich grösseren Querschnitt auf als die zweite Öffnung 66.FIG. 5 shows a plate 18 with two valve arrangements similar to that shown in FIG. 2, but which allow oil to pass through in opposite directions with a corresponding differential pressure. The opening 66, which leads from the drive volume 7 into the spring chamber 20, has a substantially larger cross section than the second opening 66.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei die Fig. 1 näher betrachtet. Das Regelventil 2 muss im Betrieb vergleichsweise schnell geschlossen werden können. Die Schliessgeschwindigkeit liegt im Normalfall im Bereich um 1 m/sec, als Öffnungsgeschwindigkeit dagegen werden lediglich Geschwindigkeiten im Bereich um 0,02 m/sec verlangt. Diese Geschwindigkeitsangaben sind Richtwerte, je nach Auslegung der Kraftwerksanlage können auch erhebliche Abweichungen von diesen Angaben auftreten. Der Stellantrieb 1 kann mit vergleichsweise geringem Aufwand an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepasst werden.Soll das Regelventil 2 in Öffnungsrichtung bewegt werden, so wird durch den Positionsregler 33 das Proportional-Wegeventil 25 betätigt, und zwar wird es so angesteuert, dass das links der eingezeichneten Stellung stehende Schema gilt. Die Anschlüsse 28 und 29 sind dann durchverbunden und Öl unter Druck strömt von der Leitung 45 her durch das Proportional-Wegeventil 25 durch. Durch die Leitung 48 kann im Normalbetrieb kein Öl strömen, da das Sicherheitsventil 49 diese Leitung 48 abschliesst. Das Öl strömt durch die Leitung 47, die Bohrung 12 und die Öffnung 13 in den Federraum 20 des Plattenventils 17 und von dort weiter durch den Durchbruch der Platte 18, durch das Verbindungsstück 14 und durch die Anschlussleitung 15 in das Antriebsvolumen 7. Der Öldruck im Antriebsvolumen 7 bewegt den Hauptkolben 6 nach oben und damit über die Ventilspindel 4 das Regelventil 2 in Öffnungsrichtung. Die Wegmesseinrichtung 11 überwacht den Hub des Hauptkolbens 6 und meldet seine Stellung kontinuierlich, wie die Wirkungslinie 40 andeutet, an den Positionsregler 33. Sobald der vorgegebene Sollwert des Hubes erreicht ist, steuert der Positionsregler 33 das Proportional-Wegeventil 25 so ab, dass der Ölfluss unterbrochen wird. Die Hubmessung 31, deren Signale im Positionsregler 33 verarbeitet werden, überwacht das Betriebsverhalten des Proportional-Wegeventils 25. Die Bewegung des Hauptkolbens 6 wird gleichzeitig mit dieser Absteuerung beendet.To explain the mode of operation, FIG. 1 is considered in more detail. The control valve 2 must be comparatively in operation can be closed quickly. The closing speed is normally around 1 m / sec, while the opening speed, on the other hand, only requires speeds around 0.02 m / sec. These speed specifications are guide values; depending on the design of the power plant, there may also be significant deviations from these specifications. The actuator 1 can be adapted to the respective operating conditions with comparatively little effort. If the control valve 2 is to be moved in the opening direction, the proportional directional control valve 25 is actuated by the position controller 33, and is actuated in such a way that it is to the left of the position shown standing scheme applies. The connections 28 and 29 are then connected through and oil under pressure flows from the line 45 through the proportional directional control valve 25. No oil can flow through line 48 in normal operation, since the safety valve 49 closes this line 48. The oil flows through the line 47, the bore 12 and the opening 13 into the spring chamber 20 of the plate valve 17 and from there through the opening of the plate 18, through the connector 14 and through the connecting line 15 into the drive volume 7. The oil pressure in Drive volume 7 moves the main piston 6 upward and thus the control valve 2 in the opening direction via the valve spindle 4. The position measuring device 11 monitors the stroke of the main piston 6 and continuously reports its position to the position controller 33, as indicated by the line of action 40. As soon as the specified setpoint value of the stroke has been reached, the position controller 33 controls the proportional directional valve 25 so that the oil flow is interrupted. The stroke measurement 31, the signals of which are processed in the position controller 33, monitors the operating behavior of the proportional directional valve 25. The movement of the main piston 6 is ended at the same time as this control.

Soll dagegen das Regelventil 2 aus einer Offenstellung rasch in einen geschlossenen Zustand überführt werden, so wird das Proportional-Wegeventil 25 so umgesteuert, dass das rechts der gezeichneten Stellung stehende Schema gilt. Die Anschlüsse 29 und 30 sind miteinander verbunden und Öl aus dem Federraum 20 strömt ab durch die Leitung 47, durch das Proportional-Wegeventil 25, durch die Leitungen 51 und 50 weiter durch das Puffervolumen 8 und die Leitung 52 in die Ablaufvorrichtung. Dieser Strömungsvorgang dauert jedoch nur sehr kurze Zeit, da sich, sobald der Druck im Federraum 20 kleiner ist als der Druck im Antriebsvolumen 7, die Platte 18 gegen den Druck der Feder 19 nach unten bewegt und das Öl aus dem Antriebsvolumen 7 in das Volumen 21 und das Zwischenvolumen 24 abströmen kann und von dort aus weiter in die Ablaufvorrichtung. Die Feder 9 drückt den Hauptkolben 6 nach unten und damit das Öl aus dem Antriebsvolumen 7 solange hinaus bis die Endstellung des Regelventils 2 erreicht ist. Das Herausströmen des Öls erfolgt sehr rasch, da der durch das Plattenventil 17 freigegebene Querschnitt vergleichsweise gross ist, sodass der Strömungsvorgang durch ihn nicht negativ beeinflusst wird.If, on the other hand, the control valve 2 is to be quickly transferred from an open position into a closed state, this will be Proportional directional control valve 25 reversed so that the diagram on the right of the position shown applies. The connections 29 and 30 are connected to one another and oil from the spring chamber 20 flows out through the line 47, through the proportional directional valve 25, through the lines 51 and 50 further through the buffer volume 8 and the line 52 into the drain device. However, this flow process takes only a very short time because, as soon as the pressure in the spring chamber 20 is less than the pressure in the drive volume 7, the plate 18 moves downward against the pressure of the spring 19 and the oil from the drive volume 7 into the volume 21 and the intermediate volume 24 can flow out and from there further into the drain device. The spring 9 presses the main piston 6 down and thus the oil from the drive volume 7 until the end position of the control valve 2 is reached. The oil flows out very quickly, since the cross section released by the plate valve 17 is comparatively large, so that the flow process is not negatively influenced by it.

Eine derartige schnelle Druckentlastung des Antriebsvolumens 7 und ein derartig schnelles Abströmen des Öls aus demselben wäre durch die vergleichsweise kleinen Querschnitte der Leitungen 47, 51 und 50 nicht möglich. Würde man diese Querschnitte und das Proportional-Wegeventil 25 entsprechend vergrössern, so liesse sich wegen der grossen, auf vergleichsweise langen Wegen zu bewegenden Ölmengen keine auch nur annähernd so gute Dynamik des Stellantriebes 1 erreichen wie mit der erfindungsgemässen Ausführung.Such a rapid pressure relief of the drive volume 7 and such a rapid outflow of the oil from the same would not be possible due to the comparatively small cross sections of the lines 47, 51 and 50. If these cross sections and the proportional directional control valve 25 were to be increased accordingly, it would not be possible to achieve the dynamics of the actuator 1 that nearly as good as with the embodiment according to the invention because of the large amounts of oil to be moved on comparatively long paths.

Für die Beaufschlagung des im Vergleich zum Antriebsvolumen 7 sehr kleinen Federraumes 20 wird nur eine vergleichsweise kleine Menge Öl unter Druck benötigt. Dieser Federraum 20 ist deshalb auch sehr schnell durch die Leitungen 47, 51 und 50 druckentlastet, wenn ein entsprechender Steuerbefehl das Proportional-Wegeventil 25 erreicht. Das hat zur Folge, dass unmittelbar nach dem Steuerbefehl bereits das Plattenventil 17 öffnet und die rasche Schliessbewegung des Hauptkolbens 6 und damit des Regelventils 2 einleitet. Das Volumen der Leitungen 47, 51, 50 beeinflusst demnach die Dynamik des Stellantriebes nicht bzw. nur äusserst geringfügig negativ.Only a comparatively small amount of oil under pressure is required to act on the spring chamber 20, which is very small compared to the drive volume 7. This spring chamber 20 is therefore very quickly relieved of pressure by the lines 47, 51 and 50 when a corresponding control command reaches the proportional directional control valve 25. As a result, the plate valve is immediately after the control command 17 opens and initiates the rapid closing movement of the main piston 6 and thus the control valve 2. The volume of the lines 47, 51, 50 therefore does not influence the dynamics of the actuator, or only has an extremely slight effect.

Im Normalbetrieb werden kleine Abweichungen vom Sollwert durch den Regler 36 erkannt und entsprechende Korrektursignale werden über den Positionsregler 33 auf das Proportional-Wegeventil 25 übertragen. Soll das Regelventil 2 noch etwas öffnen, so wird nur eine kleine Menge Öl unter Druck in das Antriebsvolumen 7 nachgespeist, bis der Sollwert wieder erreicht ist. Für Öffnungsbewegungen des Regelventils genügt der mindestens eine Durchbruch durch die Platte 18, wie er in Fig. 2 durch die Öffnung 66, in Fig. 3 und Fig. 4 durch die Blende 70 und in Fig. 5 durch die obere Öffnung 66 schematisch dargestellt ist. Wenn die Platte 18 nach Fig. 2 ausgestaltet ist, so wird die Schliessbewegung des Regelventils, wie bereits beschrieben, durch ein Absenken des Öldrucks im Federraum 20 eingeleitet, worauf, wenn nur ein kleiner Hub in Schliessrichtung zu machen ist, das Plattenventil 17 nur kurzzeitig öffnet und Öl nur kurzzeitig in das Volumen 21 und das Zwischenvolumen 24 entweichen lässt. Sobald der Sollwert erreicht ist, schliesst das Plattenventil 17 sofort wieder.In normal operation, small deviations from the target value are recognized by the controller 36 and corresponding correction signals are transmitted to the proportional directional control valve 25 via the position controller 33. If the control valve 2 is to open a little, only a small amount of oil is fed under pressure into the drive volume 7 until the setpoint is reached again. For opening movements of the control valve, the at least one opening through the plate 18 is sufficient, as is shown schematically in FIG. 2 through the opening 66, in FIG. 3 and FIG. 4 through the diaphragm 70 and in FIG. 5 through the upper opening 66 . 2, the closing movement of the control valve, as already described, is initiated by lowering the oil pressure in the spring chamber 20, whereupon, if only a small stroke is to be made in the closing direction, the plate valve 17 only for a short time opens and oil can only briefly escape into the volume 21 and the intermediate volume 24. As soon as the desired value is reached, the plate valve 17 closes again immediately.

Bei der Ausführung der Platte 18 gemäss Fig. 3 können kleinere Schliessbewegungen ohne ein Öffnen des Plattenventils 17 stattfinden, da durch die Öffnung 66 und durch die Blende 70 Öl aus dem Antriebsvolumen 7 in den Federraum 20 abströmen kann bis ein Druckausgleich hergestellt ist, sobald der Sollwert erreicht ist. Sind in diesem Fall grössere Sollwertabweichungen auszugleichen, so öffnet, falls die Querschnitte der Öffnung 66 und der Blende 70 nicht genügen, zusätzlich auch noch kurzzeitig das Plattenventil 17. Der Ablauf des Schliessvorganges erfolgt bei der Ausführung gemäss Fig. 4 ähnlich wie der bei der Ausführung gemäss Fig. 3.3, smaller closing movements can take place without opening the plate valve 17, since oil can flow out of the drive volume 7 into the spring chamber 20 through the opening 66 and through the diaphragm 70 until pressure equalization is established as soon as the Setpoint is reached. If in this case larger setpoint deviations are to be compensated, then if the cross sections of the opening 66 and the diaphragm 70 are not sufficient, the plate valve 17 also opens briefly. The execution of the closing process in the embodiment according to FIG 3.

Die Ausführung der Platte 18 gemäss Fig. 5 erlaubt ebenfalls eine kleine Schliessbewegung, für grössere Hube des Hauptkolbens 6 ist auch in diesem Fall ein Öffnen des Plattenventils 17 nötig.The design of the plate 18 according to FIG. 5 also allows a small closing movement, for a larger stroke of the main piston 6 it is also necessary to open the plate valve 17 in this case.

Das Proportional-Wegeventil 25 ist in Fig. 1 in der Mittelstellung dargestellt. Diese Stellung nimmt es ein, wenn beispielsweise die Betätigungsmagnete 26, 27 keine Spannung erhalten sollten wegen eines Netzausfalles. Das Erreichen dieser Stellung wird durch Federkraft von im Innern des Proportional-Wegeventils 25 vorgesehenen Federn unter allen Umständen sichergestellt. In dieser Stellung wird der Federraum 20 durch die Leitungen 47, 51 und 50 druckentlastet, sodass das Plattenventil 17 öffnet, was wie bereits beschrieben, zu einem schnellen Schliessen des Regelventils 2 führt. Auf diese Art ist gewährleistet, dass das Regelventil 2 auch im Falle einer Störung stets definitv geschlossen wird, sodass unter keinen Umständen Schäden an der betriebenen Turbine infolge eines Defektes im Stellantrieb 1 auftreten können.The proportional directional control valve 25 is shown in the central position in FIG. 1. This position is assumed if, for example, the actuating magnets 26, 27 should not receive any voltage due to a power failure. Reaching this position is ensured by spring force of springs provided in the interior of the proportional directional valve 25 under all circumstances. In this position, the spring chamber 20 is relieved of pressure by the lines 47, 51 and 50, so that the plate valve 17 opens, which, as already described, leads to a quick closing of the control valve 2. In this way it is ensured that the control valve 2 is always definitely closed even in the event of a fault, so that under no circumstances can damage to the turbine being operated as a result of a defect in the actuator 1.

Das Sicherheitsventil 49 verhindert im Normalfall einen Druckabfall in der Leitung 48 in Richtung Ablaufvorrichtung. Wenn jedoch der Druck im Sicherheitsölkreislauf sinkt, so sinkt auch der Druck im Volumen 55 und das Sicherheitsventil 49 gibt, unabhängig von der Stellung des Proportional-Wegeventils 25, die Leitung 48 frei, sodass der Druck aus dem Federraum 20 des Plattenventils 17 entweichen kann über die Leitungen 47, 48 und 50, wodurch, wie bereits beschrieben, ein schneller Schliessvorgang des Regelventils 2 eingeleitet wird. Auch durch diese Massnahme lässt sich in jedem Fall eine sichere Absperrung der Dampfversorgung der Turbine erreichen.The safety valve 49 normally prevents a pressure drop in the line 48 in the direction of the drain device. However, if the pressure in the safety oil circuit drops, the pressure in the volume 55 also drops and the safety valve 49 releases the line 48, regardless of the position of the proportional directional control valve 25, so that the pressure can escape from the spring chamber 20 of the plate valve 17 the lines 47, 48 and 50, whereby, as already described, a quick closing process of the control valve 2 is initiated. This measure can also be used to reliably shut off the steam supply to the turbine.

Bei Inbetriebsetzungsversuchen kann es vorkommen, dass der Sicherheitsölkreis noch nicht unter Druck gesetzt ist, bzw. noch nicht unter Druck gesetzt werden kann. Für diesen Fall ist das Wegeventil 58 eingebaut, welches ermöglicht, sobald es elektromagnetisch umgeschaltet wird auf das rechts von der gezeichneten Stellung dargestellte Schema, dass Öl unter Druck von der Leitung 45 her durch die Leitung 61 und durch das Wegeventil 58 hindurch das Volumen 55 beaufschlagen kann, wodurch das Sicherheitsventil 49 geschlossen wird. Der Befehlsweg für das Wegeventil 58, wie er durch die Wirkungslinie 60 angedeutet ist, muss jedoch, sobald auf Normalbetrieb umgeschaltet wird, blockiert werden, da sonst eventuell ein Einwirken des Sicherheitsölkreises auf das Sicherheitsventil 49 nicht mehr möglich ist, sodass die Schutzfunktion dieses Kreises nicht mehr gewährleistet wäre.During start-up attempts, it can happen that the safety oil circuit is not yet pressurized or cannot be pressurized yet. In this case, the directional control valve 58 is installed, which makes it possible as soon as it is switched electromagnetically to the right of the Shown position shown scheme that oil under pressure from line 45 through line 61 and through the directional control valve 58 can act on the volume 55, whereby the safety valve 49 is closed. The command path for the directional control valve 58, as indicated by the line of action 60, must, however, be blocked as soon as it is switched over to normal operation, since otherwise the safety oil circuit may no longer be able to act on the safety valve 49, so that the protective function of this circuit is not more would be guaranteed.

Soll ein älterer Stellantrieb dynamisch und auch sicherheitstechnisch ertüchtigt werden, so ist es sinnvoll, das Plattenventil 17, das Proportional-Wegeventil 25 und das Sicherheitsventil 49 zu einer monolithischen Einheit zu verbinden. Diese Einheit kann dann dort im Bereich der Kolben-Zylinder-Anordnung des Stellantriebs montiert werden, wo genügend Platz vorhanden ist.If an older actuator is to be upgraded dynamically and in terms of safety technology, it makes sense to connect the plate valve 17, the proportional directional valve 25 and the safety valve 49 to form a monolithic unit. This unit can then be installed in the area of the piston-cylinder arrangement of the actuator where there is sufficient space.

Der unter Druck stehende Federraum 20 und die Dichtungsstellen des Plattenventils 17 sind vollständig von mit niederem Druck beaufschlagten Volumina umgeben. Sollte bei einem Defekt Öl unter hohem Druck aus dem Federraum 20 entweichen, so entweicht dies in die besagten Volumina, sodass Sekundärschäden mit grosser Sicherheit vermieden werden.The pressurized spring chamber 20 and the sealing points of the plate valve 17 are completely surrounded by volumes subjected to low pressure. If oil should escape from the spring chamber 20 under high pressure in the event of a defect, this escapes into the said volumes, so that secondary damage is avoided with great certainty.

BEZEICHNUNGSLISTELIST OF DESIGNATIONS

11
StellantriebActuator
22nd
RegelventilControl valve
33rd
HeissdampfleitungSuperheated steam pipe
44th
VentilspindelValve stem
55
HauptzylinderMaster cylinder
66
HauptkolbenMain piston
77
AntriebsvolumenDrive volume
88th
PuffervolumenBuffer volume
99
Federfeather
1010th
Stangepole
1111
WegmesseinrichtungPosition measuring device
1212th
Bohrungdrilling
1313
Öffnungopening
1414
VerbindungsstückConnector
14a14a
EndeThe End
14b14b
DichtungssitzSealing seat
1515
AnschlussleitungConnecting cable
1717th
PlattenventilPlate valve
1818th
Platteplate
1919th
DruckfederCompression spring
2020th
FederraumSpring chamber
20a20a
FederraumdeckelSpring chamber cover
2121
Volumenvolume
2222
Gehäusecasing
22a22a
DeckelflanschCover flange
2323
DichtungsteilSealing part
2424th
ZwischenvolumenIntermediate volume
24a24a
AblaufstutzenDrain connector
2525th
Proportional-WegeventilProportional directional valve
26, 2726, 27
BetätigungsmagneteActuating magnets
28,29,3028,29,30
Anschlüsseconnections
3131
HubmessungStroke measurement
3232
WirkungslinieLine of action
3333
PositionsreglerPosition controller
34, 3534, 35
WirkungslinienLines of action
3636
ReglerRegulator
3737
WirkungslinieLine of action
3838
EingängeEntrances
4040
WirkungslinieLine of action
4545
Leitungmanagement
4646
Blendecover
47, 4847, 48
Leitungmanagement
4949
SicherheitsventilSafety valve
5050
Leitungmanagement
51, 5251, 52
Leitungmanagement
5353
Zylindercylinder
5454
Leitungmanagement
5555
Volumenvolume
5656
VentilplatteValve plate
5757
VentilfederValve spring
5858
WegeventilDirectional control valve
5959
ElektromagnetElectromagnet
6060
WirkungslinieLine of action
6161
Leitungmanagement
6565
Flächearea
6666
Öffnungopening
6767
KugelBullet
6868
Federfeather
6969
Halterungbracket
7070
Blendecover

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Stellantrieb (1) für ein Regelventil (2) mit einem Regelkreis, welcher den Stellantrieb (1) entsprechend einem von einer übergeordneten Anlagenleittechnik vorgegebenen Sollwert einstellt, mit einem in einem Hauptzylinder (5) gleitenden Hauptkolben (6), mit einem gesteuert mit Öl unter Druck beaufschlagbaren Antriebsvolumen (7) auf einer Seite des Hauptkolbens (6) und mit einem dem Antriebsvolumen (7) vorgeschalteten Plattenventil (17), dadurch gekennzeichnet, - dass das Plattenventil (17) mit einem mit einer Ablaufvorrichtung verbundenen separaten Speichervolumen (Volumen 21, Zwischenvolumen 24) für aus dem Plattenventil (17) austretendes Öl versehen ist. Actuator (1) for a control valve (2) with a control circuit that adjusts the actuator (1) according to a setpoint specified by a higher-level system control system, with a main piston (6) sliding in a master cylinder (5), with one controlled by oil below Pressurizable drive volume (7) on one side of the main piston (6) and with a plate valve (17) upstream of the drive volume (7), characterized in that - That the plate valve (17) is provided with a separate storage volume (volume 21, intermediate volume 24) connected to a drain device for oil emerging from the plate valve (17). Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass zwischen dem Antriebsvolumen (7) und dem Plattenventil (17) eine Anschlussleitung (15) vorgesehen ist, die durch ein Verbindungsstück (14) in einen Federraum (20) des Plattenventils (17) einmündet. Actuator according to claim 1, characterized in - That between the drive volume (7) and the plate valve (17) a connecting line (15) is provided, which opens through a connecting piece (14) into a spring chamber (20) of the plate valve (17). Stellantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, - dass das separate Speichervolumen (Volumen 21, Zwischenvolumen 24) konzentrisch um den Federraum (20) herum angeordnet ist. Actuator according to claim 2, characterized in - That the separate storage volume (volume 21, intermediate volume 24) is arranged concentrically around the spring chamber (20).
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