Паровые турбины высокого давления ЛМЗ - Колонка управления клапаном автоматического затвора

Для управления вручную клапаном автоматического затвора служит колонка управления с гидравлическим (масляным) сервомотором, расположенная непосредственно над паровой коробкой клапана (фиг. 49). Заряженный вручную механизм колонки срабатывает, вызывая мгновенное закрытие клапана, при получении импульсов от:

1. регулятора безопасности (см. § 52) — в случае превышения ротором предельно допустимого числа оборотов;
2. регулятора скорости — при предельном смещении им своего золотника при превышении ротором предельно допустимого числа оборотов (см. § 45 и 52);
3. реле осевого сдвига (см. § 81) — в случае превышения ротором (высокого давления) предельно допустимого осевого сдвига в сторону генератора в результате повреждения колодок упорного подшипника;
4. давления масла в напорном маслопроводе системы регулирования, а именно при снижении его за золотником регулятора безопасности до 6,5+0,5 кГ/см9 в случае поднятия рукой рычага расцепления (см. § 53 и 54), если необходимо экстренное закрытие клапана (при остановке турбины, какой-либо аварии и т. п.).

В случае необходимости клапан может быть мгновенно закрыт непосредственным воздействием вручную и а его механизм.
Разрез колонки управления представлен на фиг. 52.
Шпиндель клапана сидит в шаровом шарнире 3 нижнего коромысла 2, которое двумя тягами 4 соединено с верхним коромыслом 13. Верхнее коромысло опирается на поршень 7. Открытие клапана производится подачей масла под давлением под поршень 7 при смещении вниз золотника 33, а закрытие клапана осуществляется двумя пружинами 11 и 12, выжимающими масло из-под поршня при поднятии золотника 33.
Управление подачей масла под поршень сервомотора и сливом масла из-под поршня производится вращением вручную маховика 29, вызывающего перемещение золотника 33 в ту или другую сторону.
Шпиндель 19 механизма управления всегда отжимается кверху пружиной 22, нажимающей на поршень 20, закрепленный на шпинделе коническим штифтом. В нижней части шпиндель 19 имеет нарезку, по которой ходит втулка 28 с внутренней резьбой. Маховик 29 сцепляется со втулкой 28 при помощи шпонки 31 и при своем вращении захватывает втулку 28. На втулку 28 надета втулка 26 с продольными наружными зубцами, называемая «звездочкой». Звездочка удерживается на втулке 28 гайкой 32 и перемещается вверх и вниз по штоку вместе со втулкой 28, но удерживается от вращения вместе со втулкой направляющим пальцем 25. Зубцы звездочки сцепляются с внутренними зубцами кольца 23. Когда при продольном перемещении вниз зубцы звездочки настолько опустятся, что выйдут из зацепления с зубцами кольца 23, то кольцо можно повернуть вокруг его оси на ширину одного зуба рычагом 24.
Под сервомотором расположена водяная камера Л с проточной холодной водой, экранирующая масляную камеру от теплового излучения со стороны крышки паровой коробки. Для контроля за подачей воды к экрану предусмотрен открытый слив воды в воронку (см. фиг. 49).

Колонка клапана показана на фиг. 53 в трех положениях:

1. механизм разряжен, клапан закрыт;
2. механизм взведен, клапан закрыт;
3. механизм взведен, клапан открыт.

Открытие клапана.

Для того чтобы из первого положения зарядить механизм и открыть клапан, необходимо произвести следующие операции.

1. Вращать маховик 29 по часовой стрелке (если смотреть по стрелке К). При этом втулка 28 будет вращаться и перемещаться вниз вместе со звездочкой 26 по неподвижному штоку 19.
2. В крайнем нижнем положении, когда зубцы звездочки опустятся под зубцы кольца 23, следует повернуть кольцо 23 рычагом 24, для чего нужно оттянуть ручку 43 вниз и затем продвинуть ее в прорез серьги 40 до отказа, вращая при этом кольцо 23 по часовой стрелке (если смотреть сверху вниз по стрелке К). При повороте кольца 23 зубцы его встанут под зубцами звездочки 26, а звездочка окажется закрепленной в нижнем положении (положение второе). В этом положении механизм колонки будет заряжен и подготовлен к открытию клапана. Сбоку колонки расположен масляный выключатель 35. состоящий из дифференциального поршня 36, отжимаемого пружиной 38 и находящегося под давлением масла в камерах М и Н. Рабочая площадь поршня со стороны камеры М приблизительно в два раза больше площади со стороны 11.

В камеру М масло подводится из масляного насоса через золотник 52 регулятора безопасности. В камеру 11 масло подается непосредственно от насоса, минуя золотник 52, ввиду чего в этой камере при нормальной работе насоса всегда поддерживается полное давление масла 12+-0,1 кГ/см².
При подготовке турбины к пуску (фиг. 53, положение 2) золотник регулятора безопасности приподнят. Поэтому после включения в работу пускового масляного насоса в обеих камерах М и Н установится полное давление масла, в результате чего поршень 36 преодолеет усилие пружины 38 и сдвинется, перемещая одновременно шток 39 и серьгу 40 вправо. При этом ручка 43 заскочит в уширенную часть прореза серьги и сцепит рычаг 24 со штоком 39 масляного выключателя.
Во избежание защемления звездочки 26 и изгиба пальца 25 рекомендуется заряжать механизм автоматического затвора перед пуском турбины до включения в работу пускового масляного турбонасоса. По той же причине необходимо каждый раз перед сцеплением рычагов регулятора безопасности (перед подъемом за ручку рычага включения) удостовериться в том, что механизм клапана автоматического затвора заряжен.

1. Вращать маховик 29 против часовой стрелки (если смотреть по стрелке К). При этом втулка 28 будет вращаться и заставит шток 19 опускаться вместе с поршнем 20, сжимая пружину 22. Вместе со штоком будет опускаться золотник 33, подвешенный на серьге 15 к рычагу 14 обратной перестановки.

Камера А золотниковой коробки соединена с напорной магистралью от масляного насоса, а камеры С и Р со сливным маслопроводом, идущим в масляный бак. Нижние окна золотниковой буксы 34 обычно перекрыты нижним буртом золотинка 33. При опускании золотника нижние окна буксы откроются, и масло под давлением будет поступать из камеры А в камеру Б под поршень сервомотора. Поршень 7, а вместе с ним и клапан автоматического затвора, начнут подниматься, сжимая пружины 11 и 12. Одновременно с клапаном начнет подниматься с левом стороны рычаг 14, которым в свою очередь поднимет золотник 33. Как только нижние окна золотниковой буксы 34 окажутся перекрытыми нижним буртом золотника 33, дальнейший подъем клапана прекратится, если прекратить дальнейшее вращение маховика 29.

 Для полного открытия клапана автоматического затвора необходимо вращать маховик 29 против часовой стрелки до тех пор, пока указатель хода клапана не покажет полного его подъема. После этого следует повернуть маховик 29 в обратном направлении (по часовой стрелке) до момента трогания клапана в сторону посадки; при этом давление масла под поршнем сервомотора упадет с 12 кГ/см² приме рио до 3,5 кГ/см², что снизит протолки масла через поршневое кольцо, а также вдоль штока.

Закрытие клапана.

В случае надобности в постепенном (не мгновенном) закрытии клапана надлежит вручную вращать маховик 29 по часовой стрелке. При этом шток 19 будет подниматься кверху и приподнимет золотник 33. В результате нижние окна буксы откроются, и масло из камеры Б под поршнем 7 сервомотора начнет сливаться через камеру С в масляный бак, а поршень 7 и клапан под действием пружин 11 и 12 начнут опускаться. Так как золотник 33 подвешен к рычагу 14 обратной перестановки, то при опускании клапана золотник 33 будет также спускаться, приостанавливая дальнейшее опускание клапана при прекращении вращения маховика.
Для полного закрытия клапана необходимо вращать маховик по часовой стрелке до тех пор, пока указатель хода клапана не покажет полного закрытия клапана. После этого следует дать еще несколько оборотов маховику по часовой стрелке, чтобы обеспечить незначительное открытие нижних окон золотниковой буксы для слива масла из-под поршня сервомотора на случаи возможной протечки напорного масла из камеры А через неплотности нижнего бурта золотника.
Приводной механизм клапана предусматривает также возможность быстрого автоматического закрытия клапана при падении давления масла в маслопроводе системы регулирования. В этом случае упадет также давление масла и в камере М масляного выключателя 35, в результате чего пружина 38 и давление масла на поршень со стороны камеры Н сместят влево поршень 36 вместе со штоком 39 и серьгой 40. При этом сцепленный с серьгой рычаг 24 повернет кольцо 23 обратно на ширину зубца; впадины кольца встанут над зубцами звездочки 26, а шток 19 под действием пружины 22 сразу заскочит кверху. Одновременно шток резко сдвинет кверху золотник 33, который откроет нижние окна золотниковой буксы 34, в результате чего клапан быстро закроется.
При бистром смещении штока 19 кверху, в случае сработки механизма, над поршнем 20 образуется воздушная подушка, смягчающая удар поршня о крышку и предохраняющая механизм от повреждения. Регулировка времени закрытия клапана производится путем соответствующей установки воздушного дросселя 17, регулирующего скорость истечения воздуха из- под поршня. После заводского испытания под головку воздушного дросселя подкладывается установочная шайба 18 необходимой толщины.
Как указано выше, механизм управления клапаном автоматического затвора срабатывает автоматически от ряда импульсов, вызывающих падение давления масла в маслопроводе системы регулирования, в результате чего происходит мгновенное закрытие клапана. Передаточными звеньями импульсов являются золотник регулятора безопасности (см. фиг. 69 и 70), рычаг расцепления и соленоид этого рычага.
Выбивание бойков регулятора безопасности при превышении ротором турбины предельно допустимого числа оборотов вызывает спускание золотника (см. фиг. 69) регулятора безопасности, в результате чего маслопровод системы регулирования отключается от масляного насоса и масло из него спускается, что приводит к падению давления масла в нем и в камере М, а также к сработке масляного выключателя. Аналогичное действие вызывает превышение ротором предельной) осевого сдвига при неисправности упорного подшипника. В этом случае реле осевого сдвига (см. § 81) включает соленоид рычага расцепления 47, что вызывает подъем этого рычага и опускание золотника регулятора безопасности.
Быстрое закрытие клапана может быть при необходимости осуществлено вручную, для чего следует приподнять рычаг расцепления на торцевой крышке переднего подшипника.
В случае необходимости мгновенного закрытия клапана (при неисправности механизма колонки) поворот кольца 23 может быть также произведен путем задвигания вручную штока 39 в цилиндр масляного выключателя через отверстие в поршне 36. Для этого нужно рукой сильно нажать на ручку 43 в сторону масляного выключателя и, преодолевая давление масла, задвинуть шток в поршень 36, поворачивая тем самым кольцо 23.
При превышении ротором продельного числа оборотов регулятор скорости турбины смещает в предельное положение свой золотник (см. § 45 и 52) и сливает масло из маслопровода за золотником регулятора безопасности.
При первоначальной наладке механизма колонки во время монтажа, а также после ревизий необходимо проверять, чтобы масляный выключатель срабатывал при снижении давления масла в камере М до 6,5+0,5 кГ/см² или при одновременном снижении давления масла в камерах М и Н до 3+0,8 кГ/см².
На колонке расположен конечный переключатель с двумя сигнальными лампами (фиг. 52). При полностью открытом клапане загорается красный свет, а при закрытии клапана красный свет гаснет и загорается синий свет, причем одновременно подастся сигнал на главный щит станции. Электросхему см. в § 79.

Для воздействия на переключатель на тяге сервомотора установлен профильный кулак 55 (фиг. 52), по которому катится ролик 54 переключателя. Кулак снаружи закрыт шкалой 57 хода клапана. Стрелка 58 шкалы неподвижно закреплена на коробке переключатели.