一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法和裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法和裝置，屬于汽輪機(jī)領(lǐng)域。裝置包括：傳感器、控制器、步進(jìn)電機(jī)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與齒輪齒條機(jī)構(gòu)連接，齒輪齒條機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)閥的閥芯連接，傳感器用于，采集汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；控制器用于，根據(jù)傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，確定汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，比較汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，得到比較結(jié)果，并根據(jù)比較結(jié)果輸出脈沖信號(hào)；步進(jìn)電機(jī)用于，在控制器輸出的脈沖信號(hào)作用下，驅(qū)動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。方法包括：采集汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；根據(jù)采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，確定汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，比較汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，得到比較結(jié)果，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。本發(fā)明調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速比較準(zhǔn)確，避免汽輪機(jī)超速。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽輪機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽輪機(jī)是一種以蒸汽為動(dòng)力，并將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。汽輪機(jī) 廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代火力發(fā)電廠和船舶等領(lǐng)域。在汽輪機(jī)工作時(shí)，需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制汽輪機(jī)的 轉(zhuǎn)速，避免汽輪機(jī)超速。
[0003] 現(xiàn)有的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制裝置主要包括，液壓油缸、齒輪泵、活塞油缸和滑閥。活 塞油缸的無(wú)桿腔上設(shè)有第一油口和第二油口。齒輪泵的進(jìn)油口與液壓油缸接通，齒輪泵的 出油口與第一油口連通，齒輪泵的輸入軸與汽輪機(jī)中高速齒輪箱的齒輪連接。第二油口通 過(guò)滑閥與液壓油缸連通。當(dāng)飽和蒸汽通過(guò)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī)，并驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)的高速齒輪箱 的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪帶動(dòng)齒輪泵轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪泵不斷向活塞油缸的無(wú)桿腔注入液壓油。活塞 將克服彈簧的回復(fù)力帶動(dòng)活塞桿向有桿腔移動(dòng)?；钊麠U與調(diào)節(jié)閥的閥芯連接，活塞桿將帶 動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥芯朝一個(gè)方向移動(dòng)，增大或減小調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速持續(xù)增大或 減小。此時(shí)，人們調(diào)節(jié)滑閥的開(kāi)度，使無(wú)桿腔中液壓油通過(guò)第二油口排出至液壓油缸，無(wú)桿 腔中液壓油壓力減小，活塞將在彈簧的回復(fù)力作用下朝無(wú)桿腔移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度的 大小調(diào)節(jié)。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：
[0005] 第一、滑閥的閥芯容易受擾動(dòng)因子（例如流通介質(zhì)波動(dòng)和外界環(huán)境）影響，發(fā)生移 動(dòng)，改變滑閥的開(kāi)度，從而減小無(wú)桿腔中液壓油壓力，使調(diào)節(jié)閥開(kāi)度發(fā)生改變。這樣，給汽輪 機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)帶來(lái)誤差，并且，調(diào)節(jié)閥的閥芯移動(dòng)次數(shù)頻繁，增大了調(diào)節(jié)閥的不穩(wěn)定性。第 二、當(dāng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟過(guò)大時(shí)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速持續(xù)升高，這時(shí)需抽出無(wú)桿腔中液壓油，以減小調(diào)節(jié) 閥的開(kāi)啟。但是，無(wú)桿腔中液壓油的抽出需花費(fèi)一定的時(shí)間，那么，將調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)至合適的 開(kāi)度需花費(fèi)一定的時(shí)間，這時(shí)汽輪機(jī)速度仍在升高，最終將導(dǎo)致超速，發(fā)生危險(xiǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了減小調(diào)節(jié)誤差、增加調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性和避免汽輪機(jī)超速，本發(fā)明實(shí)施例提供 了一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法和裝置。所述技術(shù)方案如下：
[0007] -方面，提供了一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制裝置，適用于通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸入所述汽 輪機(jī)的飽和蒸汽的流量，所述裝置包括：
[0008] 傳感器、控制器、步進(jìn)電機(jī)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)，
[0009] 所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)連接，所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)與所述調(diào)節(jié) 閥的閥芯連接，
[0010] 所述傳感器用于，采集所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0011] 所述控制器用于，根據(jù)所述傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，確定所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，比較 所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，得到比較結(jié)果，并根據(jù)所述比較結(jié)果輸出脈沖信號(hào)；
[0012] 所述步進(jìn)電機(jī)用于，在所述控制器輸出的脈沖信號(hào)作用下，驅(qū)動(dòng)所述齒輪齒條機(jī) 構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
[0013] 可選地，所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪和齒條；
[0014] 所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與所述第一齒輪的軸連接，所述第一齒輪與所述第二齒輪 嚙合連接，所述第二齒輪與所述第三齒輪同軸，所述第三齒輪與所述齒條嚙合，所述齒條與 所述閥芯固定連接。
[0015] 可選地，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與所述第一齒輪的軸連接。
[0016] 可選地，所述聯(lián)軸器為鼓形齒式聯(lián)軸器。
[0017] 可選地，所述控制器用于，
[0018] 根據(jù)所述傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，獲取所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，
[0019] 比較所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，
[0020] 當(dāng)所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速小于預(yù)置的轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)當(dāng)前采集的汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)和前 次采集的汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，計(jì)算所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度，并判斷所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加 速度是否小于預(yù)置的加速度；
[0021] 當(dāng)所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度小于所述預(yù)置的加速度時(shí)，輸出正脈沖信號(hào)，以增大 所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度；
[0022] 當(dāng)所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加轉(zhuǎn)速不小于所述預(yù)置的加速度時(shí)，輸出負(fù)脈沖信號(hào)，以減 小所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。
[0023] 可選地，所述傳感器為激光傳感器。
[0024] 可選地，所述汽輪機(jī)的輸出軸外壁上沿徑向方向均勻設(shè)有若干凸起，所述傳感器 設(shè)置在所述汽輪機(jī)的輸出軸的罩殼上，且所述凸起設(shè)置在所述傳感器的激光發(fā)射器與所述 傳感器的激光接收器之間。
[0025] 另一方面，提供了一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法，采用前述裝置實(shí)現(xiàn)，適用于通過(guò)調(diào) 節(jié)閥調(diào)節(jié)輸入所述汽輪機(jī)的飽和蒸汽的流量，所述方法包括：
[0026] 采集所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0027] 根據(jù)采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，確定所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，
[0028] 比較所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，得到比較結(jié)果，
[0029] 根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。
[0030] 可選地，所述根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，包括：
[0031] 當(dāng)所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速小于預(yù)置的轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)當(dāng)前采集的汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)和前 次采集的汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，計(jì)算所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度，并判斷所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加 速度是否小于預(yù)置的加速度；
[0032] 當(dāng)所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度小于所述預(yù)置的加速度時(shí)，增大所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度；
[0033] 當(dāng)所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加轉(zhuǎn)速不小于所述預(yù)置的加速度時(shí)，減小所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi) 度。
[0034] 可選地，所述根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，包括：
[0035] 當(dāng)所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速大于所述預(yù)置的轉(zhuǎn)速時(shí)，減小所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。
[0036] 本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：通過(guò)控制器發(fā)出脈沖信號(hào)至步 進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，移動(dòng)調(diào) 節(jié)閥的閥芯，從而改變調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速；由于控制器、步進(jìn)電機(jī)和齒輪齒 條機(jī)構(gòu)均不受擾動(dòng)因子影響，因此，在調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)比較準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)精度較高，并增 加了調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性；同時(shí)，由于是通過(guò)電信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速 時(shí)，響應(yīng)比較快，花費(fèi)時(shí)間少，避免汽輪機(jī)出現(xiàn)超速現(xiàn)象。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0038] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法的流程圖；
[0041] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0043] 實(shí)施例一
[0044] 本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制裝置，適用于通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸入汽 輪機(jī)的飽和蒸汽的流量。參見(jiàn)圖1，該控制裝置包括：
[0045] 傳感器101、控制器102、步進(jìn)電機(jī)103和齒輪齒條機(jī)構(gòu)104。步進(jìn)電機(jī)103的輸出 軸與齒輪齒條機(jī)構(gòu)104連接，齒輪齒條機(jī)構(gòu)104與調(diào)節(jié)閥的閥芯連接。
[0046] 傳感器101用于，米集汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。
[0047] 控制器102與傳感器101連接，用于根據(jù)傳感器101采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，確定汽輪機(jī) 的轉(zhuǎn)速，比較汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，得到比較結(jié)果，并根據(jù)比較結(jié)果輸出脈沖信號(hào)。
[0048] 步進(jìn)電機(jī)103與控制器102連接，用于在控制器102輸出的脈沖信號(hào)作用下，驅(qū)動(dòng) 齒輪齒條機(jī)構(gòu)104運(yùn)動(dòng)。
[0049] 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)控制器發(fā)出脈沖信號(hào)至步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)， 帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，移動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥芯，從而改變調(diào)節(jié)閥的開(kāi) 度，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速；由于控制器、步進(jìn)電機(jī)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)均不受擾動(dòng)因子影響，因此， 在調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)比較準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)精度較高，并增加了調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性；同時(shí)，由于是 通過(guò)電信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，響應(yīng)比較快，花費(fèi)時(shí)間少，避免汽 輪機(jī)出現(xiàn)超速現(xiàn)象。
[0050] 實(shí)施例二
[0051] 本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制裝置，參見(jiàn)圖2，該裝置適用于通過(guò)調(diào) 節(jié)閥20調(diào)節(jié)輸入汽輪機(jī)10的飽和蒸汽30的流量。該控制裝置包括：
[0052] 傳感器201、控制器202、步進(jìn)電機(jī)203和齒輪齒條機(jī)構(gòu)204。步進(jìn)電機(jī)203的輸出 軸與齒輪齒條機(jī)構(gòu)204連接，齒輪齒條機(jī)構(gòu)204與調(diào)節(jié)閥20的閥芯20a連接。
[0053] 傳感器201用于，采集汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速信號(hào)。
[0054] 作為可選的實(shí)施方式，傳感器201可以為激光傳感器。其中，汽輪機(jī)10的輸出軸 外壁上沿徑向方向均勻設(shè)有若干凸起，傳感器201設(shè)置在汽輪機(jī)10的輸出軸的罩殼上，且 凸起設(shè)置在傳感器201的激光發(fā)射器與傳感器201的激光接收器之間。傳感器201可以在 汽輪機(jī)10的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)（罩殼不轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)，檢測(cè)從傳感器201的激光發(fā)射器和激光接收器 之間經(jīng)過(guò)的凸起數(shù)量。汽輪機(jī)10的輸出軸可以是汽輪機(jī)10中齒輪箱l〇a中大齒輪的軸。
[0055] 控制器202與傳感器201連接，用于根據(jù)傳感器201采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，確定汽輪機(jī) 10的轉(zhuǎn)速，比較汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，得到比較結(jié)果，并根據(jù)比較結(jié)果輸出脈沖 信號(hào)。
[0056] 其中，預(yù)置的轉(zhuǎn)速可以是人工設(shè)定的所需的汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速。
[0057] 作為可選的第一實(shí)施方式，控制器202用于，首先，根據(jù)傳感器201采集的轉(zhuǎn)速信 號(hào)，確定汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速。例如，將傳感器201在一分鐘內(nèi)檢測(cè)到的凸起數(shù)量除以汽輪機(jī) 10的輸出軸上一圈的凸起數(shù)量，得到汽輪機(jī)10在一分鐘內(nèi)的轉(zhuǎn)速。其次，比較汽輪機(jī)10的 轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，當(dāng)汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速大于預(yù)置的轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出負(fù)脈沖信號(hào)，以減小調(diào)節(jié) 閥20的開(kāi)度。當(dāng)汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速小于預(yù)置的轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)當(dāng)前采集的汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速信 號(hào)和前次采集的汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速信號(hào)，計(jì)算汽輪機(jī)10當(dāng)前的加速度，并判斷汽輪機(jī)10當(dāng) 前的加速度是否小于預(yù)置的加速度。預(yù)置的加速度可以是人工設(shè)定的所需的汽輪機(jī)10的 加速度。最后，當(dāng)汽輪機(jī)10當(dāng)前的加速度小于預(yù)置的加速度時(shí)，輸出正脈沖信號(hào)，以增大調(diào) 節(jié)閥20的開(kāi)度；當(dāng)汽輪機(jī)10當(dāng)前的加轉(zhuǎn)速不小于預(yù)置的加速度時(shí)，輸出負(fù)脈沖信號(hào)，以減 小調(diào)節(jié)閥20的開(kāi)度。
[0058] 通過(guò)當(dāng)汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速小于預(yù)置的轉(zhuǎn)速且當(dāng)汽輪機(jī)10當(dāng)前的加轉(zhuǎn)速不小于預(yù)置 的加速度時(shí)，減小調(diào)節(jié)閥20的開(kāi)度；由于加速度可以衡量汽輪機(jī)10的增速比率，因此，通過(guò) 加速度能夠?qū)ζ啓C(jī)10的未來(lái)速度進(jìn)行預(yù)判調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)10的保護(hù)，防止汽輪機(jī)10 超速。
[0059] 作為可選的第二實(shí)施方式，控制器202用于，首先，根據(jù)傳感器201采集的轉(zhuǎn)速信 號(hào)，確定汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速。其次，比較汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，當(dāng)汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速 小于預(yù)置的轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出正脈沖信號(hào)，以增大調(diào)節(jié)閥20的開(kāi)度；當(dāng)汽輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速大于預(yù) 置的轉(zhuǎn)速時(shí)時(shí)，輸出負(fù)脈沖信號(hào)，以減小調(diào)節(jié)閥20的開(kāi)度。這樣，控制器202可以對(duì)汽輪機(jī) 10的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)時(shí)性好。
[0060] 步進(jìn)電機(jī)203與控制器202連接，用于在控制器202輸出的脈沖信號(hào)作用下，驅(qū)動(dòng) 齒輪齒條機(jī)構(gòu)204運(yùn)動(dòng)。
[0061] 參見(jiàn)圖2,齒輪齒條機(jī)構(gòu)204包括第一齒2041、第二齒輪2042、第三齒輪2043和齒 條2044。其中，步進(jìn)電機(jī)203的輸出軸與第一齒輪2041的軸連接，第一齒輪2041與第二齒 輪2042嚙合連接，第二齒輪2042與第三齒輪2043同軸，第三齒輪2043與齒條2044嚙合， 齒條2044與閥芯20a固定連接。
[0062] 作為可選的實(shí)施方式，步進(jìn)電機(jī)203的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器205與第一齒輪2041的 軸連接。
[0063] 其中，步進(jìn)電機(jī)203的輸出軸可以與聯(lián)軸器205鍵連接。聯(lián)軸器205可以與第一 齒輪2041的軸鍵連接。作為可選的實(shí)施方式，聯(lián)軸器205可以是鼓形齒式聯(lián)軸器等精密聯(lián) 軸器。
[0064] 其中，步進(jìn)電機(jī)203通過(guò)脈沖信號(hào)控制，輸入正脈沖信號(hào)時(shí)步進(jìn)電機(jī)203正轉(zhuǎn)，輸 入負(fù)脈沖信號(hào)時(shí)步進(jìn)電機(jī)203反轉(zhuǎn)。每接受一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)203就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)精 度的角度，并帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)204轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。齒輪齒條機(jī)構(gòu)204將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為齒 條2044的移動(dòng)，最終帶動(dòng)閥芯20a移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥20的開(kāi)度的調(diào)節(jié)。
[0065] 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)控制器發(fā)出脈沖信號(hào)至步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)， 帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，移動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥芯，從而改變調(diào)節(jié)閥的開(kāi) 度，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速；由于控制器、步進(jìn)電機(jī)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)均不受擾動(dòng)因子影響，因此， 在調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)比較準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)精度較高，并增加了調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性；同時(shí)，由于是 通過(guò)電信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，響應(yīng)比較快，花費(fèi)時(shí)間少，避免汽 輪機(jī)出現(xiàn)超速現(xiàn)象。
[0066] 實(shí)施例三
[0067] 本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法，適用于控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。其 中，汽輪機(jī)與調(diào)節(jié)閥連通，調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)輸入汽輪機(jī)的飽和蒸汽的流量。參見(jiàn)圖3,該方法 包括：
[0068] 步驟301，采集汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。
[0069] 步驟302,根據(jù)采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，確定汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0070] 步驟303,比較汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，得到比較結(jié)果。
[0071] 步驟304，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。
[0072] 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)控制器發(fā)出脈沖信號(hào)至步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)， 帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，移動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥芯，從而改變調(diào)節(jié)閥的開(kāi) 度，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速；由于控制器、步進(jìn)電機(jī)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)均不受擾動(dòng)因子影響，因此， 在調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)比較準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)精度較高，并增加了調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性；同時(shí)，由于是 通過(guò)電信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，響應(yīng)比較快，花費(fèi)時(shí)間少，避免汽 輪機(jī)出現(xiàn)超速現(xiàn)象。
[0073] 實(shí)施例四
[0074] 本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法，適用于控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。其 中，汽輪機(jī)與調(diào)節(jié)閥連通，調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)輸入汽輪機(jī)的飽和蒸汽的流量。參見(jiàn)圖4,該方法 包括：
[0075] 步驟401，采集汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。
[0076] 其中，可以采用圖1或圖2示出的裝置中的傳感器，采集汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。傳感 器可以在汽輪機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，檢測(cè)從傳感器的激光發(fā)射器和激光接收器之間經(jīng)過(guò)的凸 起數(shù)量。
[0077] 步驟402,根據(jù)采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，確定汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0078] 其中，可以將傳感器檢測(cè)到的凸起數(shù)量除以汽輪機(jī)的輸出軸上一圈的凸起數(shù)量， 得到汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0079] 步驟403,比較汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速。
[0080] 當(dāng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速小于預(yù)置的轉(zhuǎn)速時(shí)，執(zhí)行步驟404;當(dāng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速大于預(yù)置的 轉(zhuǎn)速時(shí)，執(zhí)行步驟407 ;當(dāng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速等于預(yù)置的轉(zhuǎn)速時(shí)，退出本次流程。
[0081] 步驟404,根據(jù)當(dāng)前采集的汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)和前次采集的汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，計(jì) 算汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度。
[0082] 步驟405,判斷汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度是否小于預(yù)置的加速度。
[0083] 當(dāng)汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度小于預(yù)置的加速度時(shí)，執(zhí)行步驟406 ;當(dāng)汽輪機(jī)當(dāng)前的加 轉(zhuǎn)速不小于預(yù)置的加速度時(shí)，執(zhí)行步驟407。
[0084] 步驟406 :增大調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。
[0085] 步驟407 :減小調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。
[0086] 在上述步驟403-步驟407中，可以通過(guò)圖1或圖2示出的裝置中的控制器、聯(lián)軸 器和齒輪齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0087] 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)控制器發(fā)出脈沖信號(hào)至步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)， 帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，移動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥芯，從而改變調(diào)節(jié)閥的開(kāi) 度，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速；由于控制器、步進(jìn)電機(jī)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)均不受擾動(dòng)因子影響，因此， 在調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)比較準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)精度較高，并增加了調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性；同時(shí)，由于是 通過(guò)電信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，響應(yīng)比較快，花費(fèi)時(shí)間少，避免汽 輪機(jī)出現(xiàn)超速現(xiàn)象。
[0088] 并且，通過(guò)計(jì)算汽輪機(jī)的加速度，并以加速度作為調(diào)節(jié)依據(jù)，由于通過(guò)加速度可以 評(píng)估未來(lái)時(shí)刻汽輪機(jī)速度的變化，因此，以加速度作為調(diào)節(jié)依據(jù)，可以預(yù)防汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的急 劇增長(zhǎng)，防止汽輪機(jī)超速。
[0089] 上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0090] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)硬件 來(lái)完成，也可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀 存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤(pán)或光盤(pán)等。
[0091] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制裝置，適用于通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸入所述汽輪機(jī)的飽和蒸汽的 流量，其特征在于，所述裝置包括： 傳感器、控制器、步進(jìn)電機(jī)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)， 所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)連接，所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)與所述調(diào)節(jié)閥的 閥芯連接， 所述傳感器用于，采集所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)； 所述控制器用于，根據(jù)所述傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，確定所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，比較所述 汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，得到比較結(jié)果，并根據(jù)所述比較結(jié)果輸出脈沖信號(hào)； 所述步進(jìn)電機(jī)用于，在所述控制器輸出的脈沖信號(hào)作用下，驅(qū)動(dòng)所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn) 動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括第一齒輪、第二齒 輪、第二齒輪和齒條； 所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與所述第一齒輪的軸連接，所述第一齒輪與所述第二齒輪嚙合 連接，所述第二齒輪與所述第三齒輪同軸，所述第三齒輪與所述齒條嚙合，所述齒條與所述 閥芯固定連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與所 述第一齒輪的軸連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述聯(lián)軸器為鼓形齒式聯(lián)軸器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于， 根據(jù)所述傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，獲取所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速， 比較所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速， 當(dāng)所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速小于預(yù)置的轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)當(dāng)前采集的汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)和前次采 集的汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，計(jì)算所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度，并判斷所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度 是否小于預(yù)置的加速度； 當(dāng)所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度小于所述預(yù)置的加速度時(shí)，輸出正脈沖信號(hào)，以增大所述 調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度； 當(dāng)所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加轉(zhuǎn)速不小于所述預(yù)置的加速度時(shí)，輸出負(fù)脈沖信號(hào)，以減小所 述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳感器為激光傳感器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述汽輪機(jī)的輸出軸外壁上沿徑向方向 均勻設(shè)有若干凸起，所述傳感器設(shè)置在所述汽輪機(jī)的輸出軸的罩殼上，且所述凸起設(shè)置在 所述傳感器的激光發(fā)射器與所述傳感器的激光接收器之間。
8. -種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法，采用如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的裝置實(shí)現(xiàn)，適用于 通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸入所述汽輪機(jī)的飽和蒸汽的流量，其特征在于，所述方法包括： 采集所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)； 根據(jù)采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，確定所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速， 比較所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速與預(yù)置的轉(zhuǎn)速，得到比較結(jié)果， 根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)閥 的開(kāi)度，包括： 當(dāng)所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速小于預(yù)置的轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)當(dāng)前采集的汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)和前次采 集的汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，計(jì)算所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度，并判斷所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度 是否小于預(yù)置的加速度； 當(dāng)所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加速度小于所述預(yù)置的加速度時(shí)，增大所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度； 當(dāng)所述汽輪機(jī)當(dāng)前的加轉(zhuǎn)速不小于所述預(yù)置的加速度時(shí)，減小所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)閥 的開(kāi)度，包括： 當(dāng)所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速大于所述預(yù)置的轉(zhuǎn)速時(shí)，減小所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。
【文檔編號(hào)】F01D17/24GK104088674SQ201410262049
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】萬(wàn)曉紅, 楊增光, 杜方鑫, 肖志遠(yuǎn), 崔廣鋒 申請(qǐng)人:武漢船用機(jī)械有限責(zé)任公司