SU1747720A1

SU1747720A1 - Устройство управлени турбиной

Info

Publication number: SU1747720A1
Application number: SU894714764A
Authority: SU
Inventors: Сергей Константинович Королев; Юрий Тимофеевич Федотов; Сергей Анатольевич Квачан; Сергей Михайлович Ванеев; Людмила Федоровна Евтушенко; Юрий Леонидович Рухлов; Павел Павлович Приходченко
Priority date: 1989-07-04
Filing date: 1989-07-04
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Использование: машиностроение, устройства управлени струйным приводом шаровых кранов, Сущность изобретени : повышение давлени рабочего тела приводит к перемещению поршн 4 с иглой 6 влево. Игла 6 входит в выходное отверстие сопла 14 турбины. Мощность турбины поддерживаетс в заданном диапазоне. Крайнее левое положение иглы 6 соответствует критическому сечению сопла 14. Дл подстройки не требуемый закон управлени через окна 19 измен ют предварительное нат жение пружины 18. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к автоматике, и может быть использовано дл управлени турбинами с сопловым приводом, например в арматуро- строении,в качестве устройства управлени струйным приводом шаровых кранов,

Целью изобретени вл етс обеспечение работоспособности в режиме пр мого действи и повышение надежности в большем диапазоне давлений рабочего тела.

На фиг,1 изображено устройство управлени турбиной (турбина не показана), в котором поршень с центральным телом установлен с возможностью тройной настройки; на фиг. 2 - вариант устройства, в котором поршень установлен с возможностью настройки начального положени ; на фиг, 3 - вариант устройства с дополнительной втулкой дл изменени жесткости пружины .

Устройство содержит корпус 1 с крышкой 2, в глухом отверстии 3 которой расположен поршень 4 со штоком 5, имеющим профилированный свободный конец (иглу) 6, установленный в отверстии 7 перегородки 8 корпуса 1 с уплотнени ми 9. Перегородка 8 раздел ет корпус 1 на полости; управл емую полость 10, образованную поршнем 4 и крышкой 2 и соединенную с каналом 11 подвода регулирующей среды, и полость 12 с каналом 13 подвода рабочего тела и соплом 14 турбины. Игла 6 и сопло 14 в совокупности образуют регулирующий орган в виде сопла с центральным телом.

Канал 11 выполнен в виде сообщенных отверстий: радиального 15 в штоке 5 за его профилированным участком, выход щего в полость 10, и центрального осевого 16 в штоке 5 и поршне 4, выход щего в полость 12. Шток 5 поршн 4 выполнен двухступенчатым с наружной резьбой на ступени А большего диаметра cU, сопр гаемой с внутренней резьбой установленного на этой ступени регулируемого упора 17, образующего

х| ч

ю о

с ним винтовую пару. Упор 17 имеет наружный диаметр D больше диаметра d отверсти 3 крышки 2, глубина Н которого более высоты h поршн 4 по меньшей мере на величину хода I поршн 4. Ход I поршн 4 определ ют рассто нием от торца большей ступени А до перегородки 8. В отверстии 7 перегородки 8 расположена с возможностью осевого перемещени часть штока 5 с меньшим диаметром da (d2 di). Поршень 4 с центральным телом 6 подпружинен в направлении от сопла 14 пружиной 18, расположенной между регулируемым упором 17 и перегородкой 8, рассто ние между которыми более хода I поршн 4. В корпусе 1 выполнены монтажные окна 19.

В корпусе 1 между пружиной 18 и перегородкой 8 может быть дополнительно уста- новлена с возможностью осевого перемещени втулка 20 с наружной резьбой и центральным отверстием 21. Диаметр d3 отверсти 21 втулки 20 больше диаметра di большей ступени А, а рассто ние L от упора 17 до торца втулки 20 более хода I поршн 4.

В устройстве управлени турбиной часть корпуса 1 с поршнем 4, перегородкой 8, втулкой 20 и крышкой 2 может быть выполнена в виде ступенчатой втулки 22 с наружной резьбой, герметично установленной в корпусе 1 с возможностью осевого перемещени и фиксации положени .

Устройство управлени турбиной работает следующим образом,

В начальном положении поршень 4 с центральным телом б под действием пружины 18 находитс в крайнем положении, Настройку этого положени осуществл ют поворотом упора 17 на штоке 5 через монтажные окна 19 в корпусе 1 или во втулке 22, что сопровождаетс осевым перемещением поршн 4 со штоком 5 и иглой 6 (по принципу винт-гайка).

Подача рабочего тела на турбину в заданном режиме осуществл етс через канал 13, полость 12 и сопло Нецентральным телом 6. Усили от давлени рабочего тела при этом на поршень 4 равномерно воздействуют на поверхность поршн 4, поскольку поступает в полость 10 по Центральному отверстию, мвнеё усили пружины 18, поэтому упор 17 прижат к крышке 2, так как его диаметр D больше диаметра d углублени 3 в крышке 2, одновременно определ И положение иглы 6 в сопле 14 и положение поршн 4 в полости 10. Игла 6 в этом положении полностью ИЛИ частично выдвинута из выходно го отверсти сопла 14, которое определ ет величину критического (минимального ) сечени сопла 14, необходимую дл нормальной работы турбины на заданном (имеющемс ) минимальном давлении и заданной (имеющейс ) нагрузке, т.е. величина критического сечени сопла 14 определ ет расход рабочего тела на турбину и,

следовательно, ее мощность.

Повышение давлени рабочего тела сопровождаетс поступлением регулирующей среды - рабочего тела под этим давлением в полость 10 через канал 11 (т.е. по отвер0 сти м 15 и 16), равномерно воздействует на поверхность поршн 4, т.к. отверстие 16 - центральное, что приводит к превышению усили на поршне 4 над усилием пружины 18, что обуславливает перемещение поршн

5 4 с иглой 6 влево. При этом игла 6 входит в выходное отверстие сопла 14 турбины, уменьша его критическое сечение, а следовательно , и расход рабочего тела на турбину , поддержива таким образом ее

0 мощность в заданном диапазоне. Крайнее левое положение иглы 6 соответствует критическому (минимальному) сечению сопла 14 (см. фиг, 1-3, т. da), при котором поршень 4 со штоком 5 (и игла 6) перемещаютс на

5 величину хода I поршн 4, т.е. до упора торца поверхности А штока 5 в перегородку 8. Это положение иглы 6 в сопле 14 задает режим турбины при максимальном давлении рабочего тела (не допускает разгон тур0 бины, т.е. превышение ее мощности).

В случае необходимости расширени диапазона применени устройства по давлению рабочего тела соответственно измен ют его настройку вращением упора 17 до

5 требуемого увеличени полного хода I.

Дл подстройки на требуемой закон.уп- равлени воздействием на положение втулки 20 через окна 19 измен ют предварительное нат жение пружины 18.

0 При осевом перемещении поршн 4 шток 5 перемещаетс в отверстии 21 во втулке 20 до упора поверхностью А в перегородку 8, поскольку ее диаметр da менее диаметра d 1 (62 d 1) отверсти 21, что позво5 л ет использовать втулку 20 без увеличени габаритов устройства. Благодар тому, что рассто ние L от торца упора 17 до торца втулки 20 и от торца поршн 4 до упора 25 более хода I поршн 4, последний имеет

0 возможность осевого перемещени в корпусе 1 на требуемую величину. При необходимости существенного изменени закона управлени необходимо помен ть пружину 18 на более или менее жесткую, а затем

5 настроить ее на требуемое предварительное нат жение посредством вращени втулки 20.

В случае выполнени части корпуса 1 в виде отъемной ступенчатой втулки 22 ее на- именьша ступень, выполн юща роль подвижной перегородки 8 с уплотнени ми 9, отдел ет полость 12, предотвраща потери давлени рабочего тела, поступающего в полость 10, обеспечива точную работу устройства . Промежуточна ступень втулки 22, соединенна с корпусом 1 и с втулкой 20 посредством резьбы, позвол ет измен ть начальное положение иглы 6 относительно выходного отверсти сопла 14 путем прово- рота втулки 22 в корпусе 1, что в результате определ ет диапазон изменени критического сечени дл данного диапазона давлений .

При необходимости использовани турбины в другом диапазоне по нагрузке воз- можна быстра (за счет модульного исполнени ) замена части корпуса 1 с соплом 14 на сопло с требуемыми геометрическими параметрами,

Отьемна часть (втулка 22 с крышкой 2 и ее содержимым) может быть помещена в защитный кожух 23 дл предохранени от внешних механических воздействий, На случай разгерметизации стыка перегородки 8 со штоком 5 в кожухе 23 выполнены окна 24 дл стравливани рабочего тела из промежуточной (предпоршневой) полости.

Устройство управлени турбиной обеспечивает более широкий, по сравнению с прототипом, диапазон применени по давлению , причем в режиме пр мого действи , благодар установке в корпусе поршн с центральным телом с возможностью настройки и изменени его начального поло- жени в отношении выходного сопла, благодар возможности изменени усили нат жени пружины, обеспечивающего требуемый закон регулировани , и выполнению канала в штоке и поршне, сообщающего входную полость с полостью за поршнем, т.е. обеспечивающего использование рабочего тела в автономном режиме в качестве регулирующей среды.

Claims

Формулаизобретени

1, Устройство управлени турбиной, содержащее установленный в глухом отверстии крышки корпуса подпружиненный поршень со штоком, установленным в перегородке корпуса с образованием регулирующего органа в виде сопла с центральным телом между профилированным концом штока и соплом турбины, св занным с каналом подвода рабочего тела, причем управл ема полость, образованна поршнем и крышкой корпуса, соединена с каналом подвода регулирующей среды, отличающеес тем, что, с целью обеспечени работоспособности в режиме пр мого действи и повышени надежности в большем диапазоне давлений рабочего тела, устройство содержит регулируемый упор с внутренней резьбой, канал подвода регулирующей среды выполнен в штоке и поршне и соединен с каналом подвода рабочего тела, глубина центрального отверсти крышки больше длины поршн , по меньшей мере на величину его хода, шток выполнен двухступенчатым, причем ступень большего диаметра имеет наружную резьбу, образующую с внутренней резьбой упора, наружный диаметр которого больше диаметра отверсти крышки, винтовую пару , корпус имеет монтажные окна, а пружина расположена между перегородкой корпуса и регулируемым упором, рассто - ние между которыми больше хода поршн , а рассто ние от большей ступени штока до перегородки равно ходу поршн .
2.Устройство поп. 1,отличающее- с тем, что устройство дополнительно содержит втулку с наружной резьбой и центральным отверстием, установленную с возможностью осе вого перемещени в корпусе между пружиной и перегородкой, причем диаметр центрального отверсти втулки больше диаметра большей ступени штока, а рассто ние от упора до торца втулки больше хода поршн .
3.Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ е е с тем, что часть корпуса с поршнем, перегородкой, втулкой и крышкой вы полне- на в виде ступенчатой втулки с наружной резьбой, герметично установленной в корпусе с возможностью осевого перемещени и фиксации положени .

01 L 9

1гпф 01 h Г ft V 91

II

/I

it 61 91

//

I U Li 61

jf Si II

L 8 6 9 U l

S 01 H

9 SI Јf