渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)控介質(zhì)驅(qū)動的負(fù)載、如蒸汽渦輪機(jī)或燃?xì)鉁u輪機(jī)的至少一個閥單元的渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置，該渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置包括調(diào)整件驅(qū)動裝置，該調(diào)整件驅(qū)動裝置具有可動的調(diào)整件、至少一個第一介質(zhì)室以及至少一個第二介質(zhì)室，其中，在第一介質(zhì)室中的壓力形成試圖引起調(diào)整件沿第一方向運動，而在第二介質(zhì)室中的壓力形成試圖引起調(diào)整件沿相反的第二方向運動，其中，第一介質(zhì)室借助于供應(yīng)機(jī)構(gòu)可被供以可預(yù)定量的流體，并且所述第二介質(zhì)室被蓄能器加載。
【背景技術(shù)】
[0002]這樣的渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置在現(xiàn)有技術(shù)中例如由DE 10 2004 042 891 B3已知。該渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置包括液壓工作缸，其中，活塞桿單元被永久地用彈簧加載，優(yōu)選通過一組碟形彈簧。該活塞桿單元通過流體回路的系統(tǒng)壓力克服碟形彈簧的壓力保持在縮回的位置。在系統(tǒng)壓力下降的情況下，活塞桿單元從工作缸伸出并且操縱調(diào)整閥，該調(diào)整閥驅(qū)控介質(zhì)流向負(fù)載并且在該情況下禁止用于驅(qū)動蒸汽渦輪機(jī)或燃?xì)鉁u輪機(jī)的蒸汽質(zhì)量流。
[0003]在具有機(jī)械彈簧的已知調(diào)整缸中，驅(qū)動裝置必須根據(jù)單個蒸汽閥類型的個體要求設(shè)計和制造。渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置事后匹配于另一蒸汽閥是不可能的。這最后導(dǎo)致范圍廣泛的類型多樣性，該類型多樣性與用于研發(fā)、生產(chǎn)、儲存以及銷售的高成本相關(guān)聯(lián)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]從該現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)在于，給出一種改善的渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置，借助于該渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置事后匹配于其他蒸汽閥是可能的。
[0005]該任務(wù)通過一種具有權(quán)利要求1的特征的渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置解決。本發(fā)明有利的實施形式和進(jìn)一步改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求得知。
[0006]按照本發(fā)明設(shè)定，所述蓄能器是至少一個設(shè)有預(yù)載壓力的液壓蓄能器，該液壓蓄能器永久連接于第二介質(zhì)室。
[0007]按照本發(fā)明的渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置的基礎(chǔ)是使用至少一個液壓蓄能器來驅(qū)控該渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置。利用按照本發(fā)明的解決方案可以將類型多樣性減少到少量的基本類型。渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置因此可以連接到另外的多種多樣的閥單元上。有利地將活塞蓄能器用作標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件也有助于降低成本。液壓蓄能器的突出之處在于其特性曲線的可調(diào)整性的可能。通過應(yīng)用外部的、亦即設(shè)置在介質(zhì)室之外的液壓蓄能器，能實現(xiàn)同類件的應(yīng)用并因此支持渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置的模塊化和可匹配性。另一優(yōu)點在于，為了安裝和維護(hù)可以幾乎沒有作用力地操作調(diào)整件驅(qū)動裝置。
[0008]有利地，調(diào)整件驅(qū)動裝置構(gòu)造成液壓馬達(dá)或液壓工作缸。在一種優(yōu)選的實施形式中，所述第一介質(zhì)室在所述液壓工作缸中形成活塞桿工作室，而所述第二介質(zhì)室在缸殼體之內(nèi)形成活塞工作室，所述活塞桿工作室和活塞工作室借助于作為調(diào)整件的活塞桿單元相互分隔。這樣的工作缸作為直線缸以多樣的實施形式可在市場上自由購買。在模塊化的意義上，該工作缸可以用作標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。這有助于在制造時顯著節(jié)省成本。有利地，工作缸裝備有朝伸出方向的終端位置緩沖。
[0009]如果在第一介質(zhì)室中流體壓力下降，那么為了在失效-安全-運行中關(guān)閉閥單元，活塞桿單元基于液壓蓄能器的流體壓力相對于缸殼體縮回或伸出。因此，如果應(yīng)該打開閥單元，那么必須維持在第一介質(zhì)室中的流體壓力。但是如果出于任意原因在第一介質(zhì)室中流體壓力下降，例如由于供應(yīng)機(jī)構(gòu)中的失靈或由于通過安全閥有目的的排出，那么這無論如何導(dǎo)致閥單元的關(guān)閉并因此導(dǎo)致禁止介質(zhì)流向連接在閥單元下游的負(fù)載。
[0010]此外可以設(shè)有壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)。在第二介質(zhì)室中的流體壓力能借助于所述壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)在最小壓力與最大壓力之間如此調(diào)整，使得調(diào)整件在第一介質(zhì)室無壓力的情況下沿第二方向運動直至終端位置，其中，阻止超過允許的驅(qū)動力。壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)因此在持續(xù)的運行中維持渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置的功能準(zhǔn)備就緒。加載給調(diào)整件的壓力在此有利地與連接在下游的閥單元相協(xié)調(diào)，以便當(dāng)在第一介質(zhì)室中發(fā)生壓力下降時安全地關(guān)閉該閥單元。此外，通過壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)提供對于閥單元的過載保護(hù)，因為通過排出流體可阻止第二介質(zhì)室中的過壓。
[0011]此外，借助于預(yù)載調(diào)整機(jī)構(gòu)，在液壓蓄能器的氣體側(cè)的預(yù)載壓力可以是可調(diào)整的。通過調(diào)整預(yù)載壓力可以產(chǎn)生不同的彈簧特性曲線或?qū)τ谠搹椈商匦郧€的壓力水平。
[0012]定位機(jī)構(gòu)、壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)和/或預(yù)載調(diào)整機(jī)構(gòu)優(yōu)選從用于相應(yīng)介質(zhì)室的集中式或分布式控制器獲得預(yù)定的位置額定值或位置實際值，從而調(diào)整件的不同的力-行程特性曲線是可實現(xiàn)的并且優(yōu)選在渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置運行期間是可變的。這些預(yù)定在連續(xù)運行中從控制室也是可能的。借助于在現(xiàn)有技術(shù)中已知的安全機(jī)構(gòu)僅僅可以通過碟形彈簧產(chǎn)生漸減的特性曲線，而現(xiàn)在借助于按照本發(fā)明的渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置可以產(chǎn)生遞增的、線性的、恒定的(等壓的)或者甚至回歸的力-行程特性曲線。因此例如在等壓的特性曲線的情況下，由作為蓄能器的液壓蓄能器施加的壓力關(guān)于調(diào)整件的移動位移可調(diào)整為接近恒定的，其中，有利地不同的壓力水平可以是可選擇的。
[0013]優(yōu)選地，借助于優(yōu)選集成和/或冗余的位移測量機(jī)構(gòu)，調(diào)整件的位置是可檢測的并且因此第二介質(zhì)室中的額定壓力是可確定的。位移測量在此能以特別簡單的方式實現(xiàn)對渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置的監(jiān)控。此外，用于壓力和/或溫度測量的傳感器可以設(shè)置在第二介質(zhì)室上。因此，在活塞桿單元運動期間通過評價傳感器測量結(jié)果能實現(xiàn)持續(xù)監(jiān)控關(guān)閉力，因為借助于壓力、溫度和導(dǎo)出的體積，液壓蓄能器的所有狀態(tài)變量都是可用的。
[0014]特別有利地，所述供應(yīng)機(jī)構(gòu)對于第一介質(zhì)室在調(diào)整驅(qū)動的情況下包括具有擺動角調(diào)整的調(diào)壓的軸向柱塞泵或者在開關(guān)驅(qū)動的情況下包括具有恒定輸送體積的齒輪泵。供應(yīng)機(jī)構(gòu)與定位機(jī)構(gòu)共同作用。如果供應(yīng)機(jī)構(gòu)具有軸向柱塞泵，那么在定位機(jī)構(gòu)中設(shè)有連續(xù)閥。如果供應(yīng)機(jī)構(gòu)包括齒輪泵，那么定位機(jī)構(gòu)具有開關(guān)閥。為了節(jié)能，齒輪泵可以在達(dá)到期望的壓力之后關(guān)斷并且僅僅在需要時重新接通(蓄能器加載線路)。
[0015]供應(yīng)機(jī)構(gòu)還可以具有另一液壓蓄能器作為蓄能器加載線路的一部分。在所述另一液壓蓄能器中存儲的體積相應(yīng)于調(diào)整件驅(qū)動裝置的至少一個備用行程。該另一液壓蓄能器能實現(xiàn)供應(yīng)機(jī)構(gòu)的特別節(jié)能的運行，因為驅(qū)動泵的電動機(jī)可以特別是在位置停止時暫時關(guān)斷。
[0016]液壓蓄能器優(yōu)選構(gòu)造成活塞蓄能器?；钊钅芷鞯耐怀鲋幵谟诟叨葰饷苄浴８鼉?yōu)選地應(yīng)用具有焊接的蓋的活塞蓄能器。在連續(xù)運行中可以非常簡單地監(jiān)控活塞蓄能器，因為在氣體側(cè)的壓力等于在流體側(cè)的壓力。計算基于對于真實氣體的定律進(jìn)行。為了檢測氣體狀態(tài)參量:壓力(P)、體積(V)以及溫度(T)，可以應(yīng)用用于測量在缸行程上的油壓亦即壓力梯度的已經(jīng)提及的位移測量機(jī)構(gòu)以及連接到第二介質(zhì)室上的另外的傳感器。
[0017]特別有利地可以并聯(lián)多個液壓蓄能器，以便一方面通過冗余提高防故障安全性而另一方面提高容量。
[0018]流體排出管路可以連接到第一介質(zhì)室上，該流體排出管路通過借助于安全閥的安全控制是可主動截止的并且能實現(xiàn)流體朝向儲罐的導(dǎo)出。因此，在第一介質(zhì)室中的流體壓力是能通過安全控制器，優(yōu)選借助于可更換的控制閥裝置和安全閥，受控地卸載的。在截止位置中，禁止流體從第一介質(zhì)室通過流體排出管路流出，從而首先總的來說能實現(xiàn)在第一介質(zhì)室中的壓力形成。第一介質(zhì)室的卸載根據(jù)靜態(tài)流原理實現(xiàn)。安全控制可以通過按n/m邏輯形式的控制閥裝置是可觸發(fā)的，優(yōu)選通過按1/2邏輯或按2/3邏輯形式的控制閥裝置。在按1/2邏輯的情況下必須無流地開關(guān)兩個邏輯單元中的至少一個邏輯單元，以便打開安全閥。在2/3邏輯的情況下必須無流地開關(guān)至少兩個邏輯單元，以便打開安全閥。安全閥裝置有利地是可更換的，以便可以給渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置選擇性地裝備1/2邏輯或2/3邏輯的控制閥裝置并且也還可以隨后將其相互更換。安全閥裝置適宜地能實現(xiàn)部分行程測試。具有部分行程測試的2/3邏輯的實施形式在已經(jīng)提及的DE 10 2004 042 891 B3中描述。
[0019]此外可以使用極限開關(guān)、優(yōu)選無接觸的極限開關(guān)用于監(jiān)控在缸殼體中的活塞桿單
J L.ο
【附圖說明】
[0020]以下根據(jù)在附圖中示出的實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明。附圖示出:
[0021]圖1至3示出了對于渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置的三個按照本發(fā)明的實施形式的線路圖；
[0022]圖4和5示出了按照本發(fā)明第三實施形式的渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置的兩個透視圖，這兩個透視圖相對彼此轉(zhuǎn)動了 180° ；
[0023]圖6示出了按照本發(fā)明的渦輪機(jī)閥調(diào)整裝置的控制器的方框圖；以及
[0024]圖7示出了調(diào)整件的可能的可產(chǎn)生的力-行程特性曲線的對照。
【具體實施方式】
[0025]在圖1至3中示出了按照本發(fā)明的用