RU2086778C1

RU2086778C1 - Electrohydraulic device for local control of turbomachine valve servomotor

Info

Publication number: RU2086778C1
Application number: RU94004751/06A
Authority: RU
Inventors: М.С. Фрагин; Ю.М. Черепашенец; О.Ф. Фомченко; И.Г. Бойко-Баба; Ю.К. Баженов; М.А. Бухгалтер; Л.Л. Калинин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод"
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 1997-08-10

Abstract

FIELD: electrohydraulic control systems for turbomachines. SUBSTANCE: actuating hydraulic device of protection unit is made in the form of hydraulic distributor; control spool valve is provided with additional bands on plunger and ports through which hydraulic line connected to one of control chambers of spool valve of electrohydraulic booster passes due to which abrupt relief of pressure is ensured at operation of protective unit; pressure relieving is effected simultaneously through hydraulic distributor of protective unit and sloop valve of electrohydraulic booster. Besides, control spool valve of protective unit may be provided with increased number of bands on plunger and ports connected with hydraulic distributor and check pressure hydraulic line, thus providing for dual protection: by electric and hydraulic signals. EFFECT: enhanced efficiency of protection. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электрогидравлическим системам регулирования турбомашин, а его объектом является электрогидравлическое устройство для локального управления сервомотором клапана турбомашины, преимущественно клапана одностороннего действия для крупной паровой турбины. The invention relates to electro-hydraulic control systems for turbomachines, and its object is an electro-hydraulic device for local control of a servomotor valve of a turbomachine, mainly a single-acting valve for a large steam turbine.

Электрогидравлические системы регулирования турбомашин являются наиболее прогрессивными и ими оснащаются фактически все современные крупные паровые турбины. Одним из основных элементов такой системы является электрогидравлический усилитель, управляющий потоком рабочей среды через другую гидроаппаратуру, связанную с исполнительными гидроустройствами, в частности сервомоторами для привода клапанов [1] Обычно для управления сервомоторами клапанов турбомашин, в том числе и крупных паровых турбин используют централизованные системы регулирования, в которых электрогидравлический усилитель и большая часть гидроаппаратуры, в том числе и выполняющей защитные функции, являются общими для всей системы и только золотники сервомоторов являются автономными с локальной привязкой их к управляемому сервомотору. Однако в последнее время особенно для крупных паровых турбин, предназначенных для работы на повышенных давлениях пара, появилась тенденция к децентрализации системы регулирования за счет создания автономных устройств для локального управления сервомоторами клапанов, включающих в себя функциональные элементы регулирования. Такие устройства являются аналогами настоящего изобретения. Electro-hydraulic control systems for turbomachines are the most advanced and they are equipped with virtually all modern large steam turbines. One of the main elements of such a system is an electro-hydraulic amplifier that controls the flow of the working medium through other hydraulic equipment associated with executive hydraulic devices, in particular servomotors for valve drive [1] Typically, centralized control systems are used to control valve servomotors of turbomachines, including large steam turbines in which the electro-hydraulic amplifier and most of the hydraulic equipment, including those performing protective functions, are common to all Stem and only servo slides are self-contained with a local binding them to the controlled servo. Recently, however, especially for large steam turbines designed to operate at elevated steam pressures, there has been a tendency to decentralize the control system by creating autonomous devices for local control of valve servomotors that include functional control elements. Such devices are analogues of the present invention.

Ближайшим аналогом является электрогидравлическое устройство для локального управления сервомотором клапана турбомашины, входящее в состав компактного монокорпусного привода клапана с автономной системой регулирования [2] Это устройство содержит электрогидравлический усилитель, состоящий из электрогидравлического преобразователя и золотника управления сервомотором, и блок защиты, включающий управляющий золотник с электромагнитом сигнала защиты и исполнительное гидроустройство для сброса давления из сервомотора, к которому параллельно с золотником управления сервомотором подключены напорная, сливная и гидролиния подачи давления к сервомотору. The closest analogue is an electro-hydraulic device for local control of a turbomachine valve servomotor, which is part of a compact single-valve valve actuator with an autonomous control system [2] This device contains an electro-hydraulic amplifier consisting of an electro-hydraulic converter and a servo motor control valve, and a protection unit including a control valve with an electromagnet protection signal and hydraulic actuator to relieve pressure from a servomotor to which steam Along with the servomotor control valve, the pressure, drain and pressure supply lines to the servomotor are connected.

Такое устройство обеспечивает автономное управление сервомотором клапана по электрическим сигналам от командного центра и экстренное закрытие клапана с высоким быстродействием и минимальной задержкой. Однако использование подпружиненного посадочного клапана в указанном известном устройстве в качестве исполнительного гидроустройства для сброса давления требует особого внимания к обеспечению высокой надежности и готовности к срабатыванию блока защиты. При этом, т.к. в известном устройстве аварийный сброс давления в сервомоторе осуществляется только через посадочный клапан, для обеспечения необходимой степени надежности и быстродействия требуется применение двух и более посадочных клапанов и соответствующего числа золотников и соединительных гидролиний. Кроме того, в известном устройстве защита обеспечивается только по электрическому сигналу, в то время как в известных централизованных системах электрогидравлического управления и регулирования обеспечивается удвоенная защита как по электрическому, так и по гидравлическому сигналу. Such a device provides autonomous control of the valve servomotor by electrical signals from the command center and emergency closing of the valve with high speed and minimal delay. However, the use of a spring-loaded landing valve in the aforementioned known device as an actuating hydraulic device for depressurizing requires special attention to ensure high reliability and readiness for operation of the protection unit. Moreover, since in the known device, emergency pressure relief in the servomotor is carried out only through the landing valve, to ensure the necessary degree of reliability and speed, the use of two or more landing valves and the corresponding number of spools and connecting hydraulic lines is required. In addition, in the known device, protection is provided only by an electric signal, while in the known centralized systems of electro-hydraulic control and regulation, double protection is provided both by electric and hydraulic signals.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания такого электрогидравлического устройства для локального управления сервомотором клапана турбомашины, сочетание конструкционных элементов которого обладало бы повышенной надежностью с высокой степенью аварийной защиты и вместе с тем содержало бы возможно меньшее число конструкционных элементов. The basis of the present invention is the task of creating such an electro-hydraulic device for local control of the servomotor valve of a turbomachine, the combination of structural elements of which would have increased reliability with a high degree of emergency protection and at the same time contain the smallest possible number of structural elements.

Эта задача решена в электрогидравлическом устройстве, содержащем электрогидравлический усилитель с золотником управления сервомотором и блок защиты с управляющим золотником и исполнительным гидроустройством, в котором в соответствии с сущностью настоящего изобретения исполнительное гидроустройство блока защиты выполнено в виде гидрораспределителя, а управляющий золотник с дополнительными поясками на плунжере и окнами, через которые последовательно соединены части одной из гидролиний электрогидравлического усилителя, соединяющей электрогидравлический преобразователь с одной из управляющих полостей золотника управления сервомотором. This problem is solved in an electro-hydraulic device comprising an electro-hydraulic amplifier with a servo motor control valve and a protection unit with a control valve and an actuating hydraulic device, in which, in accordance with the essence of the present invention, the protective hydraulic device of the protection unit is designed as a valve, and a control valve with additional belts on the plunger and windows through which parts of one of the hydraulic lines of the electro-hydraulic amplifier are connected in series, connecting th electro converter with one of the control valve servo-control cavities.

Такое исполнение благодаря использованию в качестве исполнительного гидроустройства в блоке защиты золотникового гидроаппарата в виде гидрораспределителя позволяет обеспечить высокую надежность его блока защиты к срабатыванию при возникновении аварийной ситуации в течение длительного периода эксплуатационной работы. При этом большая пропускная способность гидрораспределителя и использование золотника электрогидравлического усилителя в качестве еще одного средства сброса давления с управлением этими средствами одним гидроаппаратом позволяет обеспечить при минимальной задержке высокое быстродействие срабатывания аварийной защиты со сбросом давления из сервомотора. This design, due to the use of a spool valve in the form of a control valve, as an executive hydraulic device in the protection unit, allows to ensure high reliability of its protection unit against triggering in the event of an emergency for a long period of operational work. At the same time, the large throughput of the hydrodistributor and the use of the spool of the electro-hydraulic amplifier as another means of depressurizing with the control of these means by one hydraulic device allows providing, with a minimum delay, high speed emergency response with pressure relief from the servomotor.

Решение в соответствии с основной сущностью изобретения позволяет относительно просто обеспечить срабатывание аварийной защиты не только по электрическому, но и по гидравлическому сигналу. Для этого в соответствии с дополнительным решением управляющий золотник блока защиты выполнен с еще одной группой поясков на плунжере и окон, подключенных к контрольной гидролинии давления и к одной из управляющих полостей гидрораспределителя сброса давления, а один из управляющих полостей этого же золотника с направлением воздействия противоположным усилию управляющего электромагнита сигнала защиты связана с окном указанного гидрораспределителя, которое в одном из положений плунжера последнего может быть сообщено с напорной гидролинией. The solution in accordance with the main essence of the invention makes it relatively easy to ensure that the emergency protection is triggered not only by electrical, but also by hydraulic signal. For this, in accordance with an additional solution, the control spool of the protection unit is made with another group of belts on the plunger and windows connected to the control pressure line and to one of the control cavities of the pressure relief valve, and one of the control cavities of the same spool with the opposite direction of force the control electromagnet of the protection signal is connected to the window of the specified valve, which in one of the positions of the plunger of the latter can be communicated with the pressure hydro line.

Для обеспечения возможности внережимного переключения управляющего золотника блока защиты целесообразно, чтобы блок защиты был снабжен переключающим золотником для управления гидролиний, связывающей управляющую полость управляющего золотника этого блока с окном гидрораспределителя, которое в одном из расположений плунжера последнего сообщается с напорной гидролинией. To enable non-mode switching of the control spool of the protection unit, it is advisable that the protection unit be equipped with a switching spool for controlling the hydraulic lines connecting the control cavity of the control spool of this unit with the control valve window, which in one of the locations of the plunger of the latter communicates with the pressure hydraulic line.

Сущность настоящего изобретения и его достоинства поясняются следующим далее подробным описанием одного из примеров его реализации, изображенного на прилагаемых чертежах, где схематически показано электрогидравлическое устройство для локального управления сервомотором клапана турбомашины, выполненное согласно изобретению и содержащее электрогидравлический усилитель (фиг. 1) и блок защиты (фиг. 2). The essence of the present invention and its advantages are illustrated by the following detailed description of one example of its implementation, shown in the accompanying drawings, which schematically shows an electro-hydraulic device for local control of a servomotor valve of a turbomachine, made according to the invention and containing an electro-hydraulic amplifier (Fig. 1) and a protection unit ( Fig. 2).

Изображенное на чертежах устройство предназначено для управления сервомотором одностороннего действия, приводящим стопорный клапан крупной паровой турбины. Устройство разработано в виде единого конструкционного блока с герметичным корпусом, в котором расположены функциональные элементы, соединенные короткими трубопроводами или каналами. The device depicted in the drawings is intended to control a single-acting servo motor that drives the check valve of a large steam turbine. The device is designed as a single structural unit with a sealed enclosure in which functional elements are located connected by short pipelines or channels.

Наиболее общими функциональными частями устройства являются электрогидравлический усилитель А, изображенный на фиг. 1, и блок защиты Б, изображенный на фиг. 2. The most common functional parts of the device are the electro-hydraulic amplifier A shown in FIG. 1, and the protection unit B shown in FIG. 2.

Электрогидравлический усилитель А состоит из электрогидравлического преобразователя 1 и золотника 2 управления сервомотором. Electro-hydraulic amplifier A consists of an electro-hydraulic converter 1 and a spool 2 for controlling a servo motor.

В корпусе электрогидравлического преобразователя 1 выполнены окна левое (здесь и далее по чертежу) 3, центральное 4 и правое 5, а внутри соосно установлены подвижная гильза 6 с соответствующими окнам корпуса левым 7, центральным 8 и правым 9 окнами и золотниковый плунжер 10 с двумя поясками - левым 11 и правым 12. Плунжер 10 сочленен с концом сердечника электромеханического преобразователя 13, принимающего командный электросигнал. Другой конец этого сердечника соединен с механизмом ручного управления, рукоятка 14 которого удерживается в нейтральном положении пружинами растяжения 15. In the housing of the electro-hydraulic converter 1, the left windows (hereinafter in the drawing) 3, the central 4 and the right 5 are made, and the movable sleeve 6 with the corresponding case windows left 7, the central 8 and the right 9 windows and the spool plunger 10 with two belts are coaxially installed - left 11 and right 12. The plunger 10 is articulated with the end of the core of the electromechanical transducer 13, receiving a command electrical signal. The other end of this core is connected to a manual control mechanism, the handle 14 of which is held in neutral position by tension springs 15.

В корпусе золотника 2 выполнены окна левое 16, центральное 17 и правое 18, которые соединены с блоком защиты Б и внешними магистралями с помощью гидролиний соответственно, сливной 19, подачи давления к сервомотору 20 и напорной 21. При одинаковом осевом расположении с окном 18 в корпусе золотника 2 выполнено еще одно окно 22, которое связано с окном 4 электрогидравлического преобразователя 1 гидролинией, содержащей редуктор давления 23. В крышках корпуса золотника 2 выполнены окна 24 и 25, с помощью которых левая управляющая полость 26 сообщается через гидролинии 27 и 28, связывающие электрогидравлический усилитель А и блок защиты Б, с окном 3 электрогидравлического преобразователя 1, а правая управляющая полость 29 с окном 5 этого же преобразователя с помощью гидролинии, к которой подключен перепускной клапан 30. Плунжер 31 золотника 2 выполнен с тремя поясками - левым 32, центральным 33 и правым 34, а один из его концов с помощью механизма обратной связи, включающего двуплечий рычаг 35, соединен с концом подвижной гильзы 6 электрогидравлического преобразователя 1. In the valve body 2, the windows 16 are made of the left 16, the central 17 and the right 18, which are connected to the protection unit B and the external highways using hydraulic lines respectively, drain 19, pressure supply to the servomotor 20 and pressure head 21. With the same axial arrangement with the window 18 in the case the valve spool 2 has another window 22, which is connected to the window 4 of the electro-hydraulic transducer 1 with a hydraulic line containing a pressure reducer 23. Windows 24 and 25 are made in the covers of the valve spool 2, with which the left control cavity 26 is communicated through lines 27 and 28 connecting the electro-hydraulic amplifier A and the protection unit B with the window 3 of the electro-hydraulic converter 1, and the right control cavity 29 with the window 5 of the same converter using a hydraulic line to which the bypass valve 30 is connected. The plunger 31 of the spool 2 is made with three the belts are left 32, central 33 and right 34, and one of its ends is connected to the end of the movable sleeve 6 of the electro-hydraulic converter 1 by a feedback mechanism including a two-arm lever 35.

Блок защиты Б содержит исполнительное гидроустройство для сброса давления, выполненное в виде гидрораспределителя 36. В корпусе этого гидрораспределителя выполнены окна левое 37, центральное 38 и правое 39, сообщающиеся гидролиниями 21, 20 и 19 с окнами 18, 16 и 17, соответственно, золотника 2 электрогидравлического усилителя А. Плунжер 40 гидрораспределителя 36 выполнен с четырьмя поясками 41, 42, 43, и 44, а через тело плунжера проходит сквозной осевой канал 45, сообщающий между собой левую торцевую полость 46 с правой 47. Левая 48 и правая 49 крышки корпуса гидрораспределителя 36 выполнены с управляющими полостями 50 и 51, в которых установлены пружина сжатия 52 и плунжер 53, соответственно. Полости 50 и 51 связаны через окна 54 и 55 в левой 48 и правой 49 крышках с источником управляющего гидравлического воздействия, которым является управляющий золотник 56. Protection block B contains an actuator for pressure relief, made in the form of a directional valve 36. In the body of this directional valve there are windows left 37, center 38 and right 39, connected by hydraulic lines 21, 20 and 19 with windows 18, 16 and 17, respectively, of the spool 2 of electro-hydraulic amplifier A. The plunger 40 of the control valve 36 is made with four belts 41, 42, 43, and 44, and a through axial channel 45 passes through the body of the plunger, communicating with each other the left end cavity 46 with the right 47. The left 48 and right 49 of the hydraulic housing cover the distributor 36 is made with control cavities 50 and 51, in which a compression spring 52 and a plunger 53 are installed, respectively. Cavities 50 and 51 are connected through windows 54 and 55 in the left 48 and right 49 covers with a source of control hydraulic pressure, which is the control valve 56.

Управляющий золотник 56 содержит плунжер 57 с пятью поясками 58, 59, 60, 61 и 62, делящими объем корпуса на четыре распределительные и две управляющие полости левую 63 и правую 64. В левой управляющей полости 63 расположена пружина сжатия 65, а через крышку правой 64 проходит штоковая часть плунжера 57, которая сочленена с якорем электромагнита толкающего типа 66, подключенного к электропитанию системы регулирования. В корпусе золотника выполнено несколько окон для подключения внутренних и внешних гидролиний. Окна 67 и 68 с помощью гидролиний связаны с окнами 55 и 54, соответственно, правой 51 и левой 50 управляющих полостей гидрораспределителя 36. К окнам 69 и 70 подключены гидролинии 27 и 28, с помощью которых осуществляется сообщение управляющей полости 26 золотника 2 с электрогидравлическим преобразователем 1 усилителя А. Два другие окна 71 и 72 обеспечивают дренажный слив с корпуса золотника 56, а к окнам 73 и 74 подключена контрольная гидролиния давления 75. Правая управляющая полость 64 через окно 72 сообщена с дренажным сливом, а левая управляющая полость 63 через окно 76 связана с окном 77 переключающего золотника 78. The control spool 56 contains a plunger 57 with five bands 58, 59, 60, 61 and 62, dividing the body volume into four distribution and two control cavities left 63 and right 64. A compression spring 65 is located in the left control cavity 63, and through the right cover 64 passes the rod part of the plunger 57, which is articulated with an anchor of a push type electromagnet 66 connected to the power supply of the control system. In the valve body there are several windows for connecting internal and external hydraulic lines. Windows 67 and 68 are connected via hydraulic lines to windows 55 and 54, respectively, of the right 51 and left 50 of the control cavities of the control valve 36. The hydraulic lines 27 and 28 are connected to the windows 69 and 70, by means of which the control cavity 26 of the spool 2 is connected with an electro-hydraulic converter 1 amplifier A. Two other windows 71 and 72 provide drainage from the valve body 56, and a control pressure line 75 is connected to the windows 73 and 74. The right control cavity 64 is connected with a drainage drain through the window 72, and the left control cavity is 63 es box 76 is connected to the window 77 of the switching valve 78.

Переключающий золотник 78 содержит плунжер 79 с двумя поясками левым 80 и правым 81, делящими объем корпуса на три полости, из которых левая 82 и правая 83 торцевые через соответствующие окна связаны с дренажным сливом. При этом через крышку левой торцевой полости 82 проходит шток плунжера 79, сочлененный с электромагнитом толкающего типа 84 внережимного возбуждения, не связанного с электропитанием системы регулирования, а в правой торцевой полости 83 расположена пружина сжатия 85. В корпусе золотника 78 выполнены окна 77 для сообщения с золотником 62 и 86, сообщенное с окном 87 гидрораспределителя 36, расположенным в осевом протяжении непосредственно перед окном 37 со стороны левой торцевой полости 46 этого гидрораспределителя. The switching valve 78 contains a plunger 79 with two bands of left 80 and right 81, dividing the body volume into three cavities, of which the left 82 and right 83 end ones are connected with drainage drain through the corresponding windows. At the same time, through the cover of the left end cavity 82, a plunger rod 79 is coupled with an electromagnet of the push type 84 of non-mode excitation that is not connected to the power supply of the control system, and a compression spring 85 is located in the right end cavity 83. Windows 77 are made in the valve body 78 for communication with the spool 62 and 86, in communication with the window 87 of the control valve 36, located in the axial extension immediately in front of the window 37 from the side of the left end cavity 46 of the control valve.

Работа описанного электрогидравлического устройства происходит следующим образом. The operation of the described electro-hydraulic device is as follows.

В исходном состоянии при отключенном гидравлическом и электрическом питании плунжер 31 золотника 2 и подвижная гильза 6 электрогидравлического преобразователя 1 могут находиться в любом произвольном положении, но вместе с тем золотниковый плунжер 10 последнего вместе с сердечником электромеханического преобразователя 13 занимает среднее положение. Плунжер 40 гидрораспределителя сброса давления 36 под действием пружины 52 занимает крайнее правое положение (по чертежу). В этом же положении под действием пружины 65 находится плунжер 57 золотника 56, а плунжер 79 золотника 78 под действием пружины 85 занимает крайнее левое положение (по чертежу). In the initial state, when the hydraulic and electrical power is off, the plunger 31 of the spool 2 and the movable sleeve 6 of the electro-hydraulic converter 1 can be in any arbitrary position, but at the same time the spool plunger 10 of the latter together with the core of the electromechanical converter 13 occupies a middle position. The plunger 40 of the pressure relief valve 36 under the action of the spring 52 occupies the extreme right position (according to the drawing). In the same position under the action of the spring 65 is the plunger 57 of the spool 56, and the plunger 79 of the spool 78 under the action of the spring 85 occupies the extreme left position (according to the drawing).

При пуске устройства вначале осуществляют подачу электропитания на электромагнит 66 золотника 56, в результате чего плунжер 57 переместится в крайнее левое положение. На электромагнит 84 золотника 78 электропитание не подается и плунжер 79 остается в прежнем положении. When starting up the device, power is first supplied to the electromagnet 66 of the spool 56, as a result of which the plunger 57 will move to its leftmost position. No power is supplied to the electromagnet 84 of the spool 78 and the plunger 79 remains in the same position.

Затем осуществляют подачу давления от внешней контрольной гидролинии 75 к золотнику 56, которое через полость между поясками 59 и 60 плунжера 57 по гидролинии между окном 67 этого золотника и окном 55 гидрораспределителя 36 поступит в правую управляющую полость 51 последнего. При этом поясок 62 плунжера 57 перекрывает окно 68 и давление не передается в левую управляющую полость 50. В результате этого плунжер 40 переместится в крайнее левое положение, преодолевая действие пружины 52, а его поясок 42 перекроет окно 37, отключив блок защиты Б от напорной гидролинии 21. Then, pressure is supplied from the external control line 75 to the valve 56, which through the cavity between the belts 59 and 60 of the plunger 57 along the hydraulic line between the window 67 of this valve and the window 55 of the control valve 36 will enter the right control cavity 51 of the latter. In this case, the band 62 of the plunger 57 overlaps the window 68 and the pressure is not transmitted to the left control cavity 50. As a result, the plunger 40 will move to the leftmost position, overcoming the action of the spring 52, and its belt 42 will block the window 37, disconnecting the protection unit B from the pressure hydraulic line 21.

После этого осуществляют подключение устройства к напорной 21 гидролинии. При этом плунжер 31 золотника 2 устойчиво займет среднее положение, т. к. давление напора через окно 22 этого золотника будет передаваться к центральному окну 4 электрогидравлического преобразователя 1 и далее через левое 7 или правое 9 в гильзе 6, в зависимости от ее положения, по соответствующим полостям 26 и 29 золотника 2 до выравнивания давления в этих полостях. Располагаясь в среднем положении, плунжер 31 своим центральным пояском 33 будет перекрывать окно 17 в корпусе золотника 2, к которому подключена гидролиния 20 подачи давления к сервомотору, а за счет механизма обратной связи гильза 6 электрогидравлического преобразователя 1 также займет среднее положение. After that, the device is connected to the pressure head 21 of the hydraulic line. In this case, the plunger 31 of the spool 2 will stably occupy the middle position, since the head pressure through the window 22 of this spool will be transmitted to the central window 4 of the electro-hydraulic converter 1 and then through the left 7 or right 9 in the sleeve 6, depending on its position, the respective cavities 26 and 29 of the spool 2 until the pressure in these cavities is equalized. Located in the middle position, the plunger 31 with its central girdle 33 will block the window 17 in the valve body 2, to which the pressure supply line 20 is connected to the servomotor, and due to the feedback mechanism, the sleeve 6 of the electro-hydraulic converter 1 will also occupy the middle position.

В результате указанных операций электрогидравлическое устройство приводится в готовность для управления сервомотором стопорного клапана паровой турбины. As a result of these operations, the electro-hydraulic device is alerted to control the servo motor of the stop valve of the steam turbine.

В процессе работы устройства командный электрический сигнал подается на электромеханический преобразователь 13 электрогидравлического усилителя А, который отрабатывает его в соответствующее гидравлическое воздействие, как это осуществляется во всех известных электрогидравлических усилителях пропорционального действия. При этом в зависимости от направления перемещения плунжера 31 золотника 2, гидролиния 20, соединенная с полостью давления сервомотора, будет сообщаться через центральное окно 17 этого золотника либо с напорной гидролинией 21, осуществляя рабочий ход сервомотора с открытием запорного клапана, либо с гидролинией слива 19, обеспечивая обратный ход под действием возвратной пружины сервомотора с закрытием запорного клапана. In the process of operation of the device, a command electrical signal is supplied to the electromechanical converter 13 of the electro-hydraulic amplifier A, which processes it into the corresponding hydraulic action, as is done in all known electro-hydraulic amplifiers of proportional action. In this case, depending on the direction of movement of the plunger 31 of the spool 2, the hydraulic line 20 connected to the pressure cavity of the servomotor will communicate through the central window 17 of this spool either with the pressure hydraulic line 21, operating the servomotor with the opening of the shut-off valve, or with the drain line 19, providing a reverse stroke under the action of the return spring of the servomotor with the closing of the shut-off valve.

Если в процессе работы возникает аварийная ситуация, требующая экстренного закрытия стопорного клапана паровой турбины, работа описанного устройства будет заблокирована блоком защиты, который срабатывает от электрического или гидравлического сигнала защиты в следующей последовательности. If an emergency occurs during operation that requires an emergency shut-off valve of the steam turbine, the operation of the described device will be blocked by the protection unit, which is triggered by an electrical or hydraulic protection signal in the following sequence.

При потере электропитания обесточивается электромагнит 66 золотника 56 блока защиты Б и плунжер 57 этого золотника переместится в крайнее правое положение. При этом гидролиния, соединяющая окно 55 правой управляющей полости 51 гидрораспределителя 36 с окном 67 золотника 56, будет отсечена пояском 59 плунжера 57 этого золотника от контрольной гидролинии давления 75 и связана через окно 71 с дренажным сливом, а левая управляющая полость 50 гидрораспределителя 36 через гидролинию, соединяющую окно 54 этого гидрораспределителя и окно 68 золотника 56, будет сообщена через окно 74 с контрольной гидролинией давления 75. Под действием перепада давления и усилия пружины 52 плунжер 57 гидрораспределителя 36 переместится в крайнее правое положение за очень короткий промежуток времени, сокращению которого способствует переброс рабочей жидкости из правой концевой полости 47 в левую 46 по каналу 45 в теле плунжера 40. В результате этого окна 38 и 39 в корпусе гидрораспределителя 36 и подключенные к ним сливная гидролиния 19 и гидролиния 20 подачи давления к сервомотору будут сообщены друг с другом через полость между поясками 42 и 43 плунжера 40 этого гидрораспределителя, обеспечивая сброс давления из сервомотора. При смещении плунжера 40 в момент открытия его пояском 42 окна 37 давление напора через окно 87 по гидролинии, связанной с этим окном и окном 86 золотника 78, и через другую гидролинию, связанную с другим окном 77 этого золотника и окном 76 золотника 56, пройдет в левую управляющую полость 63, увеличивая скорость перемещения плунжера 57 и создавая его подпор в крайнем правом положении. When the power is lost, the electromagnet 66 of the spool 56 of the protection unit B is de-energized and the plunger 57 of this spool moves to its extreme right position. In this case, the hydraulic line connecting the window 55 of the right control cavity 51 of the valve 36 to the window 67 of the valve 56 will be cut off by the belt 59 of the plunger 57 of this valve from the control pressure line 75 and connected through the window 71 to the drainage drain, and the left control cavity 50 of the valve 36 through the hydraulic line connecting the window 54 of this control valve and the window 68 of the spool 56 will be communicated through the window 74 with the control pressure line 75. Under the influence of pressure drop and spring force 52, the plunger 57 of the control valve 36 will move I’m in the extreme right position for a very short period of time, the reduction of which is facilitated by the transfer of the working fluid from the right end cavity 47 to the left 46 through channel 45 in the body of the plunger 40. As a result of this, windows 38 and 39 in the valve body 36 and the drain hydraulic line connected to them 19 and the pressure supply line 20 to the servomotor will be communicated with each other through the cavity between the belts 42 and 43 of the plunger 40 of this valve, providing pressure relief from the servomotor. When the plunger 40 is displaced at the moment of opening the window 37 by its belt 42, the pressure of pressure through the window 87 along the hydraulic line connected with this window and the window 86 of the valve 78 and through another hydraulic line connected with another window 77 of this valve and the window 76 of the valve 56 will pass the left control cavity 63, increasing the speed of movement of the plunger 57 and creating its support in the extreme right position.

Одновременно с указанными переключениями в блоке защиты Б за счет подключения контрольной гидролинии давления 75 через окна 73 и 69 и образовавшуюся полость сообщения между поясками 59 и 60 плунжера 57 золотника 56 к гидролинии 27 произойдут соответствующие переключения и в электрогидравлическом усилителе А. Так как через гидролинию 27 давление поступит в левую управляющую полость 26 золотника 2 плунжер 31 этого золотника переместится в крайнее правое положение. Ускоренному перемещению этого плунжера способствует сброс давления из правой управляющей полости 29 через перепускной клапан 30. Вследствие этого полость между поясками 32 и 33 плунжера 31 обеспечит сообщение через окна 16 и 17 гидролинии 20 подачи давления к сервомотору со сливной гидролинией 19. Simultaneously with the indicated switches in the protection block B, by connecting the control pressure line 75 through the windows 73 and 69 and the resulting communication cavity between the belts 59 and 60 of the plunger 57 of the valve 56 to the hydraulic line 27, the corresponding switches will also take place in the electro-hydraulic amplifier A. Since through the hydraulic line 27 the pressure will enter the left control cavity 26 of the spool 2 the plunger 31 of this spool will move to the extreme right position. The accelerated movement of this plunger is facilitated by the depressurization from the right control cavity 29 through the bypass valve 30. As a result, the cavity between the belts 32 and 33 of the plunger 31 will provide communication through the windows 16 and 17 of the pressure supply line 20 to the servomotor with the drain hydraulic line 19.

В результате всех указанных переключений в электрогидравлическом усилителе А и в блоке защиты Б обеспечивается быстрый сброс давления из сервомотора и ускоренное аварийное закрытие его возвратной пружиной запорного клапана паровой турбины. As a result of all these switches in the electro-hydraulic amplifier A and in the protection unit B, a quick pressure relief from the servomotor and accelerated emergency closing of the steam turbine shut-off valve by the return spring is ensured.

При несанкционированном аварийном падении давления в контрольной гидролинии 75 при крайнем левом положении плунжера 57 золотника 56, являющимся нормальным, через полость между поясками 59 и 60 плунжера 57, сообщающую окна 73 и 67 золотника 56, и гидролинию между указанным окном 67 и окном 55 гидрораспределителя 36 падение давления произойдет и в правой управляющей полости 51 этого гидрораспределителя. Вследствие этого под действием пружины 52 плунжер 40 гидрораспределителя 36 начнет смещаться вправо. Как только левая кромка пояска 42 плунжера 40 приоткроет окно 37, давление напора от гидролинии 21 через окно 87 пройдет по описанной выше цепочке в левую управляющую полость 63 золотника 56. При этом произойдет перемещение плунжера 57 в крайнее правое положение и соответствующие переключения в блоке защиты Б и электрогидравлическом усилителе А, как это описано выше в отношении срабатывания по электрическому сигналу защиты. In the event of an unauthorized emergency pressure drop in the control line 75 at the extreme left position of the plunger 57 of the spool 56, which is normal, through the cavity between the belts 59 and 60 of the plunger 57, which communicates the windows 73 and 67 of the spool 56 and the hydraulic line between the specified window 67 and the window 55 of the control valve 36 a pressure drop will occur in the right control cavity 51 of this valve. As a result, under the action of the spring 52, the plunger 40 of the control valve 36 will begin to shift to the right. As soon as the left edge of the girdle 42 of the plunger 40 opens the window 37, the pressure of the pressure from the hydraulic line 21 through the window 87 passes along the chain described above to the left control cavity 63 of the spool 56. This will move the plunger 57 to the extreme right position and the corresponding switchings in the protection block B and electro-hydraulic amplifier A, as described above with respect to actuation by an electrical protection signal.

Для возвращения золотника в нормальное состояние после аварийной ситуации используют переключающий золотник 78. При включении его электромагнита 84 плунжер 79 переместится в крайнее правое положение, в результате чего левый поясок 80 этого плунжера отсечет давление напора, передаваемое через окно 86, а окно 77, связанное с левой управляющей полостью 63 золотника 56, через полость 82 будет сообщено с линией слива дренажа. Это приведет к падению давления в левой управляющей полости 63 золотника 56 и обеспечит возможность подготовки его к работе перемещением плунжера 57 в крайнее левое положение за счет подачи электропитания на электромагнит 66, как об этом указано выше. После переключения плунжера 40 в левое положение электромагнит 84 отключают от электропитания. To return the spool to its normal state after an emergency, use the switching spool 78. When its electromagnet 84 is turned on, the plunger 79 will move to the extreme right position, as a result of which the left girdle 80 of this plunger will cut off the head pressure transmitted through the window 86, and the window 77 associated with the left control cavity 63 of the spool 56, through the cavity 82 will be communicated with the drain drain line. This will lead to a drop in pressure in the left control cavity 63 of the spool 56 and provide the possibility of preparing it for work by moving the plunger 57 to the leftmost position by supplying power to the electromagnet 66, as described above. After switching the plunger 40 to the left position, the electromagnet 84 is disconnected from the power supply.

Claims

1. An electro-hydraulic device for local control of a servomotor of a turbomachine valve, comprising an electro-hydraulic amplifier consisting of an electro-hydraulic converter and a control valve of a servomotor, and a protection unit including a control spool with an electromagnet of a protection signal and an actuating hydraulic device to relieve pressure from the servomotor, to which is parallel to the control spool servomotor connected pressure, drain and pressure supply lines to the servomotor, characterized in that The executive hydraulic arrangement of the protection unit is made in the form of a hydrodistributor, and the control valve of this unit with a girdle on the plunger and windows through which hydraulic lines are connected in series, connecting the electro-hydraulic converter to one of the control cavities of the servo motor control valve.

2. The device according to claim 1, characterized in that the control spool of the protection unit is made with additional belts on the plunger and two pairs of windows, one of the pairs of which is connected to a control pressure line, and through another pair of control cavities of the pressure relief valve, the latter It is made with a window, which, through one of the distribution cavities and the connection window for the pressure hydraulic line, is capable of communicating this hydraulic line with a hydraulic line connected to the control cavity of the control ash when the protection is activated nick protection unit, in which the direction of the impact force on the plunger opposite the control electromagnet.

3. The device according to claim 2, characterized in that the protection unit is equipped with a switching valve for disabling the hydraulic line connecting the control cavity of the control valve with the pressure relief valve window, which provides communication with the pressure hydraulic line.