Устройство управления турбиной

"-". :ь К, 2 вательскии ий институт С,А,Квачан, Л.Рухлов и ительная гид, 1971, с. 425,.П.,чнымс,1 оздушные соплами. , рис. 4.7. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗС)БР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(56) Башта Т.М., Машиностроравлика, М,; Машиностроениерис, 244 а.ЕминО,НЗарицкий Си газовые турбины с одиноМ,: Машиностроение, 1975,Изобретение относится к машиностроению, в частности к автоматике, и может быть использовано для управления турбинами ссопловым приводом, например в арматуро-.строении, в качестве устройства управления струйным приводом шаровых кранов,Целью изобретения является обеспечение работоспособности.в режиме прямого действия и повышение надежности в бальшем диапазоне давлений рабочего тела.На фиг,1 изображено устройство управления турбиной (турбина не показана), в котором поршень с центральным телом установлен с возможностью тройной на стройки; на фиг, 2 - вариант устройства, в котором поршень установлен с воэможностью настройки начального положения; на фиг, 3 - вариант устройства с дополнительной втулкой для изменения жесткости пружины.Устройство содержит корйус 1 с крышкой 2, в глухом отверстии 3 которой распо(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТУРБИНОЙ57 Использование: машиност оение с) Р у ройства управления струйным приводом шаровых кранов, Сущность изобретения; повышение давления рабочего тела приводит к перемещению поршня 4 с иглой 6 влево, Игла 6 входит в выходное отверстие сопла 14 турбины, Мощность турбины поддерживается в заданном диапазоне. Крайнее левое положение иглы 6 соответствует критическому сечению сопла 14, Для под. стройки не требуемый закон управления через окна 19 изменяют предварительное натяжение пружины 18. 2 з.п. ф-лы, 3 ил,С: ложен поршень 4 со штоком 5, имеющим профилированный свободный конец (иглу) Б 6, установленный в отверстии 7 перегородки 8 корпуса 1 с уплотнениями 9, Перегород- д ка 8 разделяет корпус 1 на полости;управляемую полость 10, образованную поршнем 4 и крышкой 2 и соединенную с +ф каналом 11 подвода регулирующей среды, и 4 полость 12 с каналом 13 подвода рабочего тела и соплом 14 турбины. Игла 6 и сопла 14 Я в совокупности образуют регулирующий ор- (") ган в виде сопла с центральным теломКанал 11 выполнен в виде сообщенныхф" отверстий: радиального 15 в штоке 5 за его профилированным участком, выходящего в полость 10, и центрального осевого 16 в штоке 5 и поршне 4, выходящего в полость 12. Шток 5 поршня 4 выполнен двухступен, чатым с наружной резьбой на ступени А.большего диаметра б 1, сопрягаемой с внутренней резьбой установленного на этой ступени регулируемого упора 17, образующегос ним винтовую пару. Упор 17 имеет наружный диаметр О больше диаметра д отверстия 3 крышки 2, глубина Н которого болеевысоты Ь поршня 4 по меньшей мере навеличину ходапоршня 4. Ходпоршня 4определяют расстоянием от торца большейступени А до перегородки 8, В отверстии 7перегородки 8 расположена с возможностью осевого перемещения часть штока 5 сменьшим диаметром бг бгд 1). Поршень 4с центральным телом 6 подпружинен в направлении от сопла 14 пружиной,18, расположенной между регулируемым упором 17 иперегородкой 8, расстояние между которыми более ходапоршня 4. В корпусе 1 выполнены и монтажные окна 19.В корпусе 1 между пружиной.18 иперегородкой 8 может быть дополнительно установлена с возможностью осевогоперемещения втулка 20 с наружной резьбойицентральным отверстием 21. Диаметр дзотверстия. 21 втулки 20 больше диаметра б 1большей ступени А, а раСстояние . от упора17 до торца втулки 20 более ходапоршня 4.В устройстве управления турбинойчасть корпуса 1 с поршнем 4, перегородкой8; втулкой 20 и крышкой 2 может быть ей полнена в аиде ступенчатой втулки 22 с наружной резьбой, герметично установленнойв корпусе 1. с возможностью осевого перемещения и фиксации положейия..Устройство управленйя турбиной работает следующим образом,В наЧальном положении пОршень 4 сцентральным телом 6 йоддейстеием пружины 18 находится в крайнем положении. Настройку этого положейия осуществляютповоротом упора 17 на штоке 5 через монтажные окна 19 в корпусе 1 или во втулке 22,что сопровождается осевым перемещениемпоршня 4 со штоком 5 и иглой 6 (по принципу винт-гайка).Подача рабочего тела на турбину в заданном режиме осущесгвляется через канал 1.3, полость 12 и сопло 14 с центральнымтелом 6, Усилия от давлейия рабочето телапри этОм на поршень 4 равномерно воздействуют на поаерхйбсть поршня 4, посколькупоступает в полость 10 по Центральномуотверстию, менее усилия пружины 18, поэтому упор 17 прижат к крышке 2, так как егодиаметр О больше диаметра б углубления 3в крышке 2, одновременно определяя й положение иглы 6 в Сопле 14 и положениепораня 4 в полости 10. Игла 6 в этом:положении полностью иМи частично выдвинутаиэ выходного отверстия сопла 14,котороеопределяет велицийу критического минимального) сечения Сопла 14; необходимуюдля нормальной работы турбины на эадан ном (имеющемся) минимальном давлении и заданной (имеющейся) нагрузке, т.е. величина критического сечения сопла 14 определяет расход рабочего тела на турбину и,следовательно, ее мощность Повышение давления рабочего тела сопровождается поступлением регулирующей среды - рабочего тела под этим давлением в полость 10 через канал 11 т.е. по отверстиям 15 и 16), равномерно воздействует на поверхность поршня 4, т.к, отверстие 16 - центральное, что приводит к превышению 10 усилия на поршне 4 над усилием пружины 18, что обуславливает перемещение поршня 4 с иглой 6 влево. При этом игла 6 входит в выходное отверстие сопла 14 турбины, уменьшая его критическое сечение, а следовательно, и расход рабочего тела на турбину, поддерживая таким образом ее 20 мощность в заданном диапазоне. Крайнее левое положение йглы 6 соответствует критическому минимальному) сечению сопла 14 (см. фиг, 1-3., т, сг), при котором поршень 4 со штоком 5 (и игла 6) перемещаются на 25 величину ходапоршня 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 тур 30 бины, т;е, превышение ее мощности). В случае необходимости расширения диапазона применения устройства по давлению рабочего тела соответственно иэменяют его настройку вращением упора 17 до35 требуемого увеличения полйого хода ,Для подстройки на требуемой закон.управления воздействием на положение втулки 20 .через окна 19 изменяют предварительное натяжение пружины 18.При осевом перемещении поршня 4 шток 5 перемещается в отверстии 21 во втулке 20 до упора поверхностью А в.перегородку 8, поскольку ее диаметр бг менее 40 диаметра о 1(бгб 1) отверстия 21, что позволяет использовать втулку 20 без увеличения 45 габаритов устройства. Благодаря тому, что расстояниеот торца упора 17 до торца втулки 20 и от торца порш.ня 4 до упора 25 мости существенного изменения закона управления необходймо поменять пружину 18 на более или менее жесткую, а затем настроить ее на требуемое предварительное натяжение посредством вращения втулки 20.В случае выполнения части корпуса 1 в виде отьемной ступенчатой втулки 22 ее на 55 именьшая ступень, выполняющая роль поболее ходапоршня 4, последний имеет .50 возможность осевого перемещения в корпусе 1 на требуемую величину. При необходидвижной перегородки 8 с уплотнениями 9,отделяет полость 12, предотвращая потеридавления рабочего тела, поступающего вполость 10, обеспечивая точную работу устройства, Промежуточная ступень втулки 22, 5соединенная с корпусом 1 и с втулкой 20посредством резьбы, позволяет изменятьначальное положение иглы 6 относительновыходного отверстия сопла 14 путем проворота втулки 22 в корпусе 1, что в результате 10определяет диапазон изменения критического сечения для данного диапазона давлений.При необходимости использования тур-бины в другом диапазоне по нагрузке возможна быстрая (за счет модульногоисполнения) замена части корпуса 1 с соплом 14 на сопло с требуемыми геометрическими параметрами, 20Отьемная часть (втулка 22 с крышкой 2и ее содержимым) может быть помещена взащитный кожух 23 для предохранения отвнешних механических воздействий, Наслучай разгерметизации стыка перегородки 258 со штоком 5 в кожухе 23 выполнены окна24 для стравливания рабочего тела из промежуточной (и редпоршневой) полости,Устройство управления турбиной обеспечивает более широкий, по сравнению с 30прототипом, диапазон применения по давлению, причем в режиме прямого действия,благодаря установке в корпусе поршня сцентральным телом с возможностью настройки и изменения его.начального положения в отношении выходного сопла,благодаря возможности изменения усилиянатяжения пружины, Обеспечивающего требуемый закон регулирования, и выполнению канала в штоке и поршне, 40сообщающего входную полость с полостьюза поршнем, т.е. обеспечивающего использование рабочего тела в автономном режиме в качестве регулирующей среды,Формула изобретения 451, Устройство управления 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, связанным с каналом подвода рабочего тела, причем управляемая полость, образованная поршнем и крышкой корпуса, соединена с каналом подвода регулирующей среды, о т л и ч э ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения работоспособности в режиме прямого действия и повышения 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 каналомподвода рабочего тела, глубина центрального отверстия крышки больше длины поршня, 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 отверстия крышки, винтовую пару, корпус имеет монтажные окна, а пружина расположена между перегородкой корпуса и регулируемым упором, расстояние между которыми больше хода поршня, а расстояние от большей ступени штока до перегородки равно ходу поршня,2,Устройство поп.1,отл ича ю щеес я тем, что устройство дополнительно содержит втулку с наружной резьбой и центральным отверстием, установленную с возмокностью осевого перемещения в корпусе между пружиной и перегородкой, причем диаметр центрального отверстия втулки больше диаметра большей ступени штока, а расстояние от упора до торца втулки больше. хода поршня. 3. Устройство по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что часть корпуса с поршнем, перегородкой, втулкой и крышкой выполнена в виде ступенчатой втулки с наружной резьбой, герметично установленной в корпусе с возможностью осевого перемещения и фиксации положения,