DE3129110A1 - "elektrohydraulischer stellantrieb fuer turbinenventile" - Google Patents

Description

• Elektrohydraulischer Stellantrieb für Turbinenventile
• Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrohydraulischen Stellantrieb für Turbinenventile gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Ein derartiger elektrohydraulischer Stellantrieb für Turbinenventile ist bereits durch die ältere Anmeldung nach der DEOS 30 19 602 bekannt. Beim Einsatz solcher elektrohydraulischer Stellantriebe für die Betätigung von Turbinenventilen müssen einerseits äußerst hohe Stellkräfte bei geringen Stellzeiten aufgebracht werden, während andererseits schon die Unterbringung der Turbinenventile selbst unter beengten Platzverhältnissen Schwierigkeiten bereitet und von dem Stellantrieb daher möglichst geringe Baugrößen und möglichst geringe Baugewichte gefordert werden. Um diese Forderungen gleichzeitig realisieren zu können, ist bei dem bekannten elektrohydraulischen Stellantrieb die Verwendung von mindestens einem hydraulischen Druckspeicher und einer Kraft speicherf eder vorgesehen. Die Stellbewegungen des Turbinenventils ergeben sich dann durch das Zusammenwirken von zwei Speichern, wobei die Kraft speicherf eder als der erste Speicher in Schließrichtung wirkt und wobei der hydraulische Druckspeicher als der zweite Speicher über den hydraulischen Stellzylinder in Offnungsrichtung wirkt. Der Elektromotor und die Hydropumpe können dann so klein bemessen werden, daß der Förderstrom der Hydropumpe nur noch zur Deckung von Leckverlusten und zum langsamen Auffüllen des Druckspeichers ausgelegt sein muß. Dadurch ergibt sich eine äußerst kompalrte Bauweise des am Ventilgehäuse angeordneten kompakten Antriebsblockes, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten elektrohydraulischen Stellantrieb so zu verbessern, daß der am Ventilgehäuse angeordnete Antriebsblock noch kompaktes ausgebildet werden lcatin.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Die Baugröße des gesamten Antriebsblockes kann also dadurch noch weiter verringert werden, daß der Mantel des Vorratsbehälters die Betätigungsstange des hydraulischen Stellzylinders, die Kraftspeicherfeder und die Träger-umschließt. Der Platzbedarf von Betätigungsstange, traftspeicherfeder und Trägern entspricht damit nur noch dem Volumen der verdrängten Hydraulikflüssigkeit. Durch die Unterbringung dieser Bauteile im Innern des Vorratsbehälters wird also der Raum zwischen Trägern, Betätigungsstange und Kraftspeicherfeder, der für die Unterbringung anderer Bauteile nicht geeignet ist, für die Unterbringung der Hydraulikflüssigkeit optimal ausgenutzt. Ein weiterer Vorteil einer derartigen Anordnung ist, daß bei Verwendung einer aus Tellerfedern bestehenden Federsäule als Kraftspeicherfeder durch die Hydraulikflüssigkeit eine Schmierung und somit eine Verringerung der Reibung bewirkt wird.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 10 angegeben.
• Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert. Dabei ist in der Zeichnung ein Längsschnitt durch einen auf einem Turbinenventil angeordneten elektrohydraulischen Stellantrieb dargestellt.
• Der als kompakter Antriebsblock ausgebildete elektrohyhydraulische Stellantrieb ist mit einer Grundplatte 1 über eine Ventillaterne 2 am Ventildeckel 3 eines Turbinenventils 4 befestigt. Als Tragkonstruktion des gesamten Antriebsblocks dienen zwei quaderförmige und parallel zueinander ausgerichteteTragplatten 5, die mit ihren einen Stirnflächen starr mit der Grundplatte 1 und mit ihren anderen Stirnflächen über eine Zwischenplatte 6 starr mit einem hydraulischen Stellzylinder 7 verbunden sind. Zwischen den beiden Tragplatten 5 ist eine Betätigungsstange 8 angeordnet, welche den Stellkolben 9 des hydraulischen Stellzylinders 7 mit einer Ventilspindel 10 verbindet, die an ihrem Ende den Ventilkegel 11 des Turbinenventils 4 trägt. Von den beiden Tragplatten 5 ist in der Zeichnung nur dieäenige zu erkennen, die hinter der Bildebene bzw hinter der Betätigungsstange 8 angeordnet ist. Die andere nicht dargestellte Tragplatte 5 ist mit gleichem Abstand vor der Bildebene bzw. vor der Betätigungsstange 8 angeordnet. Der Raum zwischen den beiden Tragplatten 5 ist auch für die Unterbringung einer Kraftspeicherfeder 12 vorgesehen. Diese Kraftspeicherfeder 12 ist auf der Betätigungsstange 8 zwischen einem auf der Betätigungsstange 8 befestigten Teller 13 und dem hydraulischen Stellzylinder 7 derart angeordnet, daß sie bei einer oeffnung des Turbinenventils 4 durch einen entsprechenden Hub des Stellkolbens 9 gespannt wird und nach einer Entlastung des Stellkolbens 9 das Turbinenventil 4 rasch zu schließen vermag.
• Ein insgesamt mit 14 bezeichneter Vorratsbehälter für die Hydraulikflüssigkeit ist durch die Grundplatte 1, die Zwischenplatte 6 und einen Mantel 15 gebildet, wobei die Betätigungsstange 8 flüssigkeitsdicht durch die Grundplatte 1 hindurchgeführt ist Der Mantel 15 des Vorratsbehälters 14 umschließt dabei die Betätigungsstange 8, die Eraftspeicherfeder 12 und die beiden Tragplatten 5, so daß der Raum zwischen diesen Bauteilen voll für die Unterbringung der Hydraulikflüssigkeit genutzt werden kann. Aus dem vorstehend beschriebenen Vorratsbehälter 14 förvo-n dert eineVeinem Elektromotor angetriebene hydropumpe dle [iydraulikflüssigkeit in den Stellkreis. Die Hydropumpe fördert die Hydraulikflüssigkeit dabei aber nicht unmittelbar in den Stellkreis, sondern mittelbar über einen hydraulischen Druckspeicher 16, wobei der Förderstrom der Hydropumpe nur zur Deckung von Leckverlusten und zum langsamen Auffüllen des hydraulischen Druckspeichers 16 ausgelegt ist. Der als Gasspeicher ausgebildete hydraulische Druckspeicher 16 ist seitlich neben dem Vorratsbehälter 14 innerhalb einer Verkleidung 17 angeordnet, wobei lediglich der Gasanschluß und die Membran von außen zugänglich sind. Die Verkleidung 17 hat dabei die Aufgabe, bei eventuellen Leckagen im Bereich des druckseitigen Anschlusses des hydraulischen Druckspeichers 16 einen unkontrollierten Austritt von Hydraulikflüssigkeit zu verhindern.
• Die beiden Tragplatten 5 haben außer der Aufgabe als Tragkonstruktion des gesamten Antriebsblockes zusätzlich auch noch die Aufgabe, einzelne Bauteile des elektrohydraulischen Stellantriebes hydraulisch miteinander zu verbinden, so daß Verbindungsleitungen ganz oder zumindest weitgehend entfallen können. Diese hydraulische Verbindung erfolgt durch in die Tragplatten eingebrachte Kanäle, wobei in der Zeichnung Kanäle 18 und 19 der hinter der Bildebene angeordneten Tragplatte 5 zu erkennen sind.
• Weitere Verbindungskanäle 20 und 21 sind in das Zylindergehäuse des hydraulischen Stellzylinders 7 eingebracht und verbinden einen ersten Modul 22 eines elektro-hydraulischen Umformers mit dem Kanal 18 bzw. mit dem unterhalb des Stellkolbens 8 liegenden Raum des hydraulischen Stellzylinders 7. Dabei ist mit dem Kanal 18 auch der druckseitige Anschluß des flüssigkeitsdicht an die Tragplatte 5 angeflanschten hydraulischen Druckspeichers 16 verbunden. Ein zweiter an dem hydraulischen Stellzylinder 7 angebrachter Modul 23*des in der Zeichnung im übrigen nicht näher dargestellten elektro-hydraulischen Umformers ist über eine kurze Abflußleitung 24 mit dem Innern des Vorratsbehälters 14 verbunden, so daß bei einem Schließen des Turbinenventils 4 die Hydraulikflüssigkeit aus dem Raum unterhalb des Stellkolbens 9 in nicht näher dargestellter Weise rasch abgeführt werden kann Die Hydropumpe und der zum Antrieb der Hydropumpe bestimmte Elektromotor sind in der Zeichnung nicht näher dargestellt. Die Hydropumpe kann ebenfalls innerhalb der Verkleidung 17 angeordnet und druckseitig an einen entsprechenden Kanal einer Tragplatte 5 angeschlossen sein. Es ist aber auch möglich, die Hydropumpe innerhalb des Vorratsbehälters 14 anzuordnen Auch der Druckspeicher 16 kann innerhalb des Vorratsbehälters 14 angeordnet werden, wobei bei einer derartigen Anordnung die Verkleidung 17 entfallen. könnte 10 Patentansprüche 1 Figur Leerseite

Claims (10)

1. Patentansprüche 1. Elektrohydraulischer Stellantrieb für Turbinenventile, insbesondere für Regel-, Schnellschluß- und Umleitventile von Dampfturbinen, bestehend aus einem elektro-hydraulischen Umformer, einem hydraulischen Stellzylinder, einer in Schließrichtung des Turbinenventlis wirkenden Kraftspeicherfeder und einem Elektromotor zum Antrieb einer Hydropumpe, welche druckseitig mit mindestens einem hydraulischen Druckspeicher verbunden ist und die Hydraulikflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in den Stellkreis fördert, wobei der hydraulische Stellzylinder über mindestens zwei Träger am Ventilgehäuse abgestützt ist und sämtliche Bauteile zu einem am Ventilgehäuse angeordneten kompakten Antriebsblock integriert sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n ( t, daß dc'.r Mantel (15) des Vorratsbehälters (14) die Betätigungsstange (8) des hydraulischen Stellzylinders (7), die Kraftspeicherfeder (12) und die Träger umschließt.
2. 2. Elektrohydraulischer Stellantrieb nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die dem Turbinenventil (4) zugewandte Wandung des Vorratsbehälters (15) zumindest teilweise druch eine starr mit den Trägern verbundene Grundplatte (1) gebildet ist
3. 3 Elektrohydraulischer Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, daß der hydraulische Druckspeicher (16) seitlich neben dem Vorratsbehälter (14) angeordnet ist.
4. 4 Elektrohydraulischer Stellantrieb nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der hydraulische Druckspeicher (16) zumindest teilweise von einer Verkleidung (17) umgeben ist
5. 5. Elektrohydraulischer Stellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß als Träger zwei quaderförmige und parallel zueinander ausgerichtete Tragplatten (5) vorgesehen sind.
6. 6. Elektrohydraulischer Stellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die hydraulische Verbindung einzelner Bauteile zumindest teilweise durch in die Träger eingebrachte Kanäle (18, 19) erfolgt.
7. 7. Elektrohydraulischer Stellantrieb nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in den hydraulischen Stellzylinder (7) weitere hydraulische Verbindungskanäle (20, 21) eingebracht sind.
8. 8. Elektrohydraulischer Stellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Betätigungsstange (8) des hydraulischen Stellzylinders (7) und die Kraftspeicherfeder (12) mittig zwischen den Trägern angeordnet sind.
9. 9. Elektrohydraulischer Stellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r-c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Hydropumpe im Innern des Vorratsbehälters (14) angeordnet ist.
10. 10. Elektrohydraulischer Stellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Antriebsblock über eine Ventillaterne (2) an dem Turbinenventil (4) befestigt ist.