[发明专利]汽轮机的高压主汽门装置

说明书

技术领域

本发明涉及火力发电领域，具体地，涉及一种汽机轮的高压主汽门装置。

背景技术

在汽轮机中，高压主汽门的功能是在需要时起到紧急阻断进汽的作用；在汽轮机机组启动时，高压主汽门具有调节转速的作用。

现有的汽轮中通常采用卧式高压主汽阀，其中主汽阀20通常使用油动机开启，并且使用弹簧机构关闭。具体地，如图1A和图1B所示，活塞缸30的活塞杆31通过杠杆32与弹簧机构10中的导杆15连接，导杆15与主汽阀20的阀杆21连接。其中活塞杆31与杠杆32垂直，导杆15连接在杠杆32的中部。

在出现紧急情况时，通过控制系统使活塞缸30内的抗燃油迅速卸掉，弹簧14的弹性力作用在弹簧座13上，弹簧座13推动阀杆21移动，从而关闭主汽阀20的阀芯，并且通过蒸汽压力和弹簧14的弹性力使主汽阀20保持在关闭状态，进而停运汽轮机。

在紧急情况解除后，通过控制系统使活塞缸30内充入抗燃油，抗燃油推动活塞杆31朝向主汽阀20开启的方向运动，活塞杆31作用在杠杆32上，然后依次使杠杆32作用在导杆15上，使导杆15作用在阀杆21上，从而带动阀杆21移动，使主汽阀20的阀芯开启，并通过活塞缸30内的抗燃油的压力保持阀芯开启状态。

在实际操作中，紧急停机经常会出现主汽阀关闭时间过长的现象。特别是在高负荷的状态下，关闭时间过长的现象更加严重。经检查发现，造成主汽阀关闭时间过长的主要原因是弹簧机构20中的弹簧座13受力复杂并且主汽阀的阀杆容易弯曲，从而导致主汽阀关闭阻力变大。

此外，从图1B中可以看出，在高压主汽门开关过程中，杠杆32与活塞杆31和导杆15的连接处的运动均可以看作为圆弧运动，这种圆弧运动必然造成阀杆21与活塞杆31受到较大的侧向力，从而增加了高压主汽门关闭的阻力。

以上情况都将产生主汽阀关闭时间过长的问题，而且由于阀杆弯曲以及存在侧向力，在主汽门开关过程中容易使导杆、杠杆和活塞杆之间产生干涉，导致活塞缸漏油等，给汽轮机机组的安全可靠运行带来严重威胁。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽机轮的高压主汽门装置，该汽机轮的高压主汽门装置在紧急停机时可以减小高压主汽门的关闭时间。

为了实现上述目的，本发明提供一种汽轮机的高压主汽门装置，该高压主汽门装置包括主汽阀和弹簧机构，其中，所述弹簧机构包括：固定在所述主汽阀上的壳体，该壳体的一端设置有端盖；弹簧座，该弹簧座沿轴向可移动地安装在壳体内；弹簧，该弹簧的两端分别安装在端盖和弹簧座上，并且分别对端盖和弹簧座施加弹性力；导杆，该导杆在壳体内与主汽阀的阀杆连接；在壳体内固定有导筒，弹簧套设在该导筒上，导杆能够在所述导筒的中空腔室中移动，并且当主汽阀开启时，弹簧座支撑在导筒上。

优选地，所述导筒具有锥形部，该锥形部的外周面朝向所述弹簧座缩小；所述弹簧座具有容纳开口，该容纳开口的内周面能够与所述锥形部的外周面相配合。

进一步地，在所述壳体中安装有连接头，该连接头的一端通过销与所述导杆连接，另一端与所述阀杆连接。

优选地，在所述连接头和所述弹簧座之间固定安装有连接件。

优选地，所述壳体包括第一容纳室和第二容纳室，所述第一容纳室的内周面大于所述第二容纳室的内周面，所述弹簧座安装在所述第一容纳室中，所述连接头安装在所述第二容纳室中。

进一步地，所述高压主汽门装置包括活塞缸，所述端盖具有开口，所述活塞缸的活塞杆穿过所述开口后与所述导杆连接。

优选地，所述弹簧包括内弹簧和外弹簧，所述内弹簧位于所述导筒的外周面上，所述外弹簧位于所述内弹簧的外侧。

优选地，所述弹簧的预紧力为7×10⁴~7.5×10⁴N。

优选地，用于关闭所述主汽阀的关闭动力为1.58×10⁵~1.62×10⁵N。

本发明通过使用导筒来承受弹簧座和弹簧的重力，以减小了阀杆所承受的重力。此外，本发明中通过将活塞缸和主汽阀设置在同一水平面上，使活塞杆直接与导杆连接，并通过在导杆上直接施加作用力以驱动主汽阀的阀杆移动，从而减小了阀杆受到的侧向力。因此，本发明减小了阀杆弯曲的可能性，进而减小了主汽阀的关闭阻力，避免了主汽阀关闭时间过长的问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明