DE1426851C - Control device for driving a turbine quick-closing valve - Google Patents
Control device for driving a turbine quick-closing valveInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für erzielt werden, daß der Kraftsteuerschieber mit einerThe invention relates to a control device for achieved that the power control slide with a
den Antrieb eines Turbinen-Schnellschlußventils mit Einrichtung für Schnellumsteuerung versehen ist.the drive of a turbine quick-closing valve is provided with a device for quick reversing.
einem über eine Ventilstange mit dem Verschluß- Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel derone via a valve rod with the closure. The following is an embodiment of the
teil verbundenen Schaltkolben und einem mit dem Erfindung näher an Hand der Zeichnung erläutert.partly connected switching piston and one explained with the invention in more detail with reference to the drawing.
Schaltkolben eine gemeinsame Dichtfläche aufwei- 5 Es zeigtSwitching piston on a common sealing surface 5 It shows
senden Spannkolben, mit einer zwischen dem Schalt- F i g. 1 ein vereinfachtes Schaltbild, teils mit kon-send clamping piston, with one between the switching F i g. 1 a simplified circuit diagram, partly with con-
und dem Spannkolben angeordneten Betätigungs- struktiver Darstellung, für eine Steuereinrichtung ge-and the actuating piston arranged in a structural representation, for a control device
feder für den Schaltkolben und mit Einrichtungen, maß der Erfindung,spring for the switching piston and with devices, measure the invention,
die dem Zylinder des Spannkolbens Druckmittel zu- Fig.2 eine konstruktive Ausführung des Kraftführen, um den Spannkolben nach erfolgter Ver- io Steuerschiebers im Detail. which supply pressure medium to the cylinder of the tensioning piston.
.Schlußteilbetätigung an die Dichtfläche des Schalt- Mit 1 ist der Schnellschlußventilantrieb bezeichkolbens zu pressen, wobei die Betätigung des Ver- net, der im wesentlichen aus dem Zylindergehäuse 2 schlußteils durch Druckabsenkung im Gehäuse des und dem Kolbensystem 3 besteht. Das Kolben-Schaltkolbens erfolgt, system 3 wird durch einen über eine Ventilstange 4.Lußteilbetetrieb to the sealing surface of the switching with 1 is the quick-acting valve drive is designated piston to press, the actuation of the Vernet, which essentially consists of the cylinder housing 2 the final part by lowering the pressure in the housing of and the piston system 3 consists. The piston shift piston takes place, system 3 is controlled by a valve rod 4
Derartige Steuereinrichtungen sind bekannt (Zeit- 15 mit dem nicht dargestellten Verschlußteil starr verschrift: »Energie«, 1958, insbesondere S. 89, 99, bundenen Schaltkolben 3 a und dem frei beweg-BiId 7, Bild 9; deutsche Auslegeschrift 1121894). liehen Spannkolben 3 & gebildet, welch letzterer zum Sie haben den Vorteil, daß sich mit ihnen sehr kurze Spannen einer die Schließkraft liefernden Betäti-Schließzeiten der Schnellschjußventile erreichen las- gungsfeder 3 c für den Schaltkolben 3 α dient. Letzsen. Dennoch können unter ungünstigen Umständen, ao tere ist zwischen den über gemeinsame Dichtflächen insbesondere bei hohen Temperaturen, Störungen aufeinanderpreßbaren Kolben 3 α und 3 b angeorddurch' Hängenbleiben beim Schließvorgang infolge net. Der Verschlußteil weist einen Haupt- und in ^j Klemmung der Ventilstange oder gegebenenfalls vor: letzterem beweglich angeordneten Vorhubkegel auf. *' handener Vorhubkegel auftreten. Die Erfindung geht In dem Zylindergehäuse 2 ist oberhalbfdes Spannvon der Erkenntnis aus, daß sich diese Schwierig- as kolbens 3 b ein Zylinder la und .unterhalb des keiten dann vermeiden lassen, wenn der Spannkolben Schaltkolbens 3 α ein weiteres zylindrisches Gehäuse nicht erst beim öffnen des Schnellschlußventils, son- \b vorgesehen, wobei den Gehäuseteilen 1 α, 1 b zur dem bereits beim Schließvorgang nachgeholt wird, Betätigung des Schnellschlußventilantriebs über den weil sich dann die1 auf die Ventilstange ausgeübten Prüf- und Ventilsteuerschieber 5 von der 'Schnell-Ausschaltkräfte erheblich vergrößern lassen. 30 Schlußvorrichtung 6 Druckmittel zugeführt werdenSuch control devices are known (time 15 with the locking part not shown rigidly written: "Energy", 1958, in particular pp. 89, 99, bound switching piston 3a and the freely moving picture 7, picture 9; German Auslegeschrift 1121894). lent clamping piston 3 & formed, which the latter for you have the advantage that they achieve very short clamping of an actuating closing time of the quick closing valves that provide the closing force with the spring 3 c for the switching piston 3 α. Letzsen. Nevertheless, under unfavorable circumstances, ao tere is between the pistons 3 α and 3 b, which can be pressed against one another via common sealing surfaces, in particular at high temperatures, disturbances angeorddurch 'getting stuck during the closing process as a result of net. The closure part has a main and in ^ j clamping of the valve rod or optionally in front of: the latter movably arranged forward stroke cone. * 'existing forward stroke cone occur. The invention is in the cylinder housing 2 made is oberhalbfdes Spannvon the recognition that a further cylindrical housing open these difficulties as the piston 3 b a cylinder la and .lower blank of possibilities then avoided if the clamping piston operating piston α 3 not only at the Quick-acting valve, special \ b provided, wherein the housing parts 1 α, 1 b to the already made up during the closing operation, actuation of the quick-closing valve drive by the because then the 1 substantially on the valve rod exerted test and valve spool 5 of the 'fast-Ausschaltkräfte let enlarge. 30 closing device 6 pressure medium are supplied
Es liegt deshalb die Aufgabe vor, eine Steuerein- kann. 7 bedeutet einen Anfährsteuerschieber, derThe task at hand is therefore to provide a tax income. 7 means an approach control slide that
richtung für ein Turbinen-Schnellschlußventil derart über eine Steuerkurvenscheibe 8 betätigt wird. Diedirection for a turbine quick-acting valve is actuated in such a way via a control cam 8. the
auszubilden, daß der Spannkolben bereits beim letztere wird von Hand oder auch motorisch ent-to train that the clamping piston is already developed by hand or by a motor with the latter.
Schließvorgang des Schnellschlußventils nachhol- sprechend der gewünschten Betätigung angetrieben,Closing process of the quick-acting valve is driven to make up for the desired actuation,
bar ist. 35 Der Anfahrsteuerschieber 7 dient einerseits dazu,is cash. 35 The starting control slide 7 serves on the one hand to
Diese Aufgabe wird bei einer Steuereinrichtung beim Anfahren durch Betätigung der Schnellschluß-In the case of a control device, this task is carried out when starting by actuating the quick-closing
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß da- vorrichtung 6 den Steuerkreis für den Schnellschluß-of the type mentioned at the outset, according to the invention there is device 6 the control circuit for the quick-action
durch gelöst, daß die Steuerung der Zufuhr des ventilantrieb vorzubereiten. Der Impulskreis für diesolved by that the control of the supply of the valve drive to prepare. The impulse circle for the
Druckmittels in den Zylinder des Spannkolbens Schnellschlußvorrichtung verläuft über die LeitungPressure medium in the cylinder of the clamping piston quick-acting device runs over the line
durch einen Kraftsteuerschieber erfolgt, der durch 40 6 a. Andererseits wird von dem Anfahrsteuerschie-takes place by a force control slide, which is carried out by 40 6 a. On the other hand, the starting control slide
die Druckabsenkung im Gehäuse des Schaltkolbens ber7 über die Leitung 9 dem Prüf- und Ventilsteuer-the pressure drop in the housing of the switching piston ber7 via line 9 to the test and valve control
in die entsprechende Steuerstellung gebracht wird. schieber 5 Druckmittel für die Schieberbetätigung zu-is brought into the corresponding control position. slide 5 pressure medium to operate the slide
Der hierdurch erzielte technische Fortschritt be- geführt. Durch die Betätigung des Anfahrsteuer- , steht darin, daß durch den bereits beim Schließ- Schiebers 7 werden nun in an sich bekannter Weise (f\ Vorgang nachgeholten Spannkolben ein eventuelles 45 Schnellschlußvorrichtung 6 und Prüf- und Ventil-Klemmen der Ventilstange oder des Verschlußteils Steuerschiebers so betätigt, daß durch Druckmittel überwunden und somit ein sicheres Schließen des im Zylinder 1 α der Spannkolben 3 b auf den Schalt-Verschlußteils des Schnellschlußventils auch unter kolben 3 α gepreßt wird und anschließend unter ungünstigen Umständen, W^e hohen Betriebstempe- · : gleichzeitigem --Drtfckaufbaü im Gehäuse 1 b und raturen und entsprechenden Wärmedehnungen, in 50 Druckabbau im Zylinder 1 α die aufeinandersitzenjedem Falle gewährleistet ist. Dies wird erreicht mit den Kolben in die dargestellte Öffnungsstellung vernur geringem Mehraufwand des zusätzlichen Kraft- ..schoben., werden,, wobei der Schaltkolben 3 α aus seisteuerschiebers und der zugehörigen Leitungen. Die ner gestrichelt angedeuteten Ausschaltstellung in die Steuereinrichtung'Ermöglicht es, die Umschaltung voll ausgezogen dargestellte Lage bewegt wird. Dades Kraftsteuerschiebers zur Herbeiführung - der 55 nach werden Schalt-- und .Spannkolben 3 α, 3 b durch Druckmittelbeaufschlagung und Kraftausübung auf das Druckmittel im Gehäuse 1,6 gegen die Spannung den Spannkolben erst dann zur Wirkung zu -bringen, der Betätigungsfeder 3 c in der dargestellten öffwenn Spann- und Kraftkqlberi voneinander 'getrennt nungsstellung gehalten. Das Schließen des Schnellsind und der Schnellschließvorgarig des1?J Schnell- schlußventils tritt bei der beschriebenen AnordnungThe technical progress achieved in this way is guided. By actuating the start-up control, it is stated that the clamping piston, which was already made up at the closing slide 7, will now in a manner known per se (for the process) a possible quick-closing device 6 and test and valve clamps of the valve rod or the closing part of the control slide actuated so that overcoming by pressure medium and thus a safe closing of the clamping piston 3 b in the cylinder 1 α on the switching closure part of the quick- acting valve is also pressed under piston 3 α and then under unfavorable circumstances, W ^ e high operating temperatures · : at the same time --Drtfckaufbaü in the housing 1 b and fittings and corresponding thermal expansion, in 50 pressure reduction in the cylinder 1 α which is guaranteed to sit on top of each other in every case. , the switching piston 3 α from the self-control slide and the associated lines he switch-off position indicated by dashed lines in the control device makes it possible to move the switchover position shown in full line. Dades force control slide for bringing about - the 55 according to switching - and .Sspannkolben 3 α, 3 b by applying pressure medium and exerting force on the pressure medium in the housing 1,6 against the tension, the tensioning piston only then bring the actuating spring 3 c in the opening position shown is kept separate from one another. The closing of the quick closing and the quick closing precedent of the 1? J quick closing valve occur in the described arrangement
schlußventils durch die Kraft der Betätigungsfeder 60 durch Absenken des Druckes im Gehäuse Ib unter- · shut-off valve by the force of the actuating spring 60 by lowering the pressure in the housing Ib .
eingeleitet ist. halb des Schaltkplbens 3 a ein, sobald der Druckis initiated. half of the Schaltkplbens 3 a as soon as the pressure
In bevorzugter Ausführungsforni der Erfindung des über die Schnellschlußvorrichtung 6 zugeführten ,;In a preferred embodiment of the invention of the supplied via the quick release device 6;
wirkt auf die eine Fläche des Kraftsteuerschiebers Druckmittels einen Grenzwert überschritten hat. Inacts on the one surface of the force control slide pressure medium has exceeded a limit value. In
die Kraft einer Stellfcder ein, während die gegen- diesem Falle werden durch die Betätigungsfeder 3 c 'the force of an adjusting spring, while the opposite case is activated by the actuating spring 3 c '
überliegende Fläche über eine Leitung von dem im 85 der Spannkolben 3 b und der Schaltkolben 3 α von-overlying surface via a line from which in 85 the tensioning piston 3 b and the switching piston 3 α of-
Gehäuse des Schaltkolbcns herrschenden Druck be- einander getrennt, und letzterer wird mit großer Ge- ·.·The pressure prevailing in the housing of the switching piston is separated from one another, and the latter is actuated with great force.
aufschlagt ist. Eine weitere Verbesserung der erfin- schwindigkeit in die Schließstellung des Schnell-is served. A further improvement of the ingenuity in the closed position of the rapid
. dungsgemäßen Steuereinrichtung kann noch dadurch schlußventils bewegt, wobei Druckmittel aus dem. according to the invention control device can still thereby move the closing valve, with pressure medium from the
Zylinder lft zwischen die beiden Kolben 3 α, 3 6 und von hier über Kanäle 30,30 α in einen Ablaufkanal entweichen kann. Schnellschlußventile dieser Art sind an sich bekannt.Cylinder runs between the two pistons 3 α, 3 6 and from here via channels 30.30 α into a drainage channel can escape. Quick-closing valves of this type are known per se.
Gemäß der Erfindung erfolgt nun die Steuerung. S der Zufuhr des Druckmittels in den Zylinder 1 a des Spannkolbens 3 ft durch einen Kraftsteuerschieber 10 α, der durch die Druckabsenkung im Gehäuse 1 b des Schaltkolbens 3 α in die entsprechende Steuerstellung gebracht wird. According to the invention, the control now takes place. S the supply of the pressure medium into the cylinder 1 a of the tensioning piston 3 ft by a force control slide 10 α, which is brought into the corresponding control position by the pressure drop in the housing 1 b of the switching piston 3 α.
Im einzelnen weist der Kraftsteuerschieber 10 a . mit dem Gehäuse 10 neben einem über die Leitung 12 mit dem Zylinder la verbundenen Steuerquerschnitt 10 ft Steuerquerschnitte 10 c und 1Od auf, von denen der erstere 10 c, wie F i g. 1 zeigt, in der oberen Schieberstellung die Verbindung des Zyün-: ders 1 α mit dem Prüf- und Steuerschieber 5 über Leitung 12 α ermöglicht, während über den zweiten Steuerquerschnitt 1Od in der unteren Stellung des Kraftsteuerschiebers 10 α von der Leitung 14 Druck- ao mittel über Leitung 12 dem Zylinder 1 α zugeführt wird.In detail, the force control slide 10 a. with the housing 10 in addition to a control cross-section 10 ft connected to the cylinder la via the line 12, control cross-sections 10c and 10d, of which the former 10c, as shown in FIG. 1 shows, in the upper slide position, the connection of the cylinder 1 α with the test and control slide 5 via line 12 α enables, while via the second control cross section 1Od in the lower position of the force control slide 10 α from the line 14 pressure ao medium via line 12 to the cylinder 1 α is supplied.
Auf die eine Fläche des Kraftsteuerschiebers 10 α wirkt die Kraft einer Stellfeder 10 χ ein, während die gegenüberliegende Fläche über die Leitung 11 von dem im Gehäuse 1 b des Schaltkoibens herrschenden Druck beaufschlagt ist. The force of an adjusting spring 10 χ acts on one surface of the force control slide 10 α, while the opposite surface is acted upon via the line 11 by the pressure prevailing in the housing 1 b of the switching cylinder.
Ist das Schnellschlußventil in der Schließstellung. so steht — sobald und solange Druckmittel vorhanden ist — der Zylinder 1 α über dem Spannkolben 3 b über Leitung 12 und die Steuerquerschnitte 10 b. Is the quick-acting valve in the closed position. so is - as soon as and as long as pressure medium is available - the cylinder 1 α above the tensioning piston 3 b via line 12 and the control cross-sections 10 b.
10 d des Kraftsteuerschiebers 10 α unter Druck. Beim öffnen des Schnellschlußventils infolge Betätigung des Anfahrsteuerschiebers 7 wird zunächst durch Einlegen der Schnellschlußvorrichtung 6 dem Gehäuse 1 b des Schaltkolbens 3 a Druckmittel des Schnellschlußkreises zugeführt und ein solcher Druck im Gehäuse 1 b herbeigeführt, daß über die Leitung10 d of the force control slide 10 α under pressure. When the trip valve is opened as a result of actuation of the starting control slide 7, the pressure medium of the trip circuit is first fed to the housing 1 b of the switching piston 3 a by inserting the trip device 6 and such a pressure is brought about in the housing 1 b that via the line
11 der Kraftsteuerschieber 10 α in die in der Figur wiedergegebene Lage geführt wird. Über die Steuerquerschnitte 10 ft und 10 c wird der über die Leitung11 the force control slide 10 α is guided into the position shown in the figure. About the control cross-sections 10 ft and 10 c will be the over the line
12 geführte Impulskreis, über den Druckmittel von Leitung 14 in den Zylinder 1 α gelangte, umgeschaltet, so daß über den entsprechend betätigten Prüf- und Yentilsteuerschieber S und Leitung 12 α Druckmittel von der Schnellschlußvorrichtung 6 in den Zylinder 1 α eingeführt wird. Anschließend wird bei Umsteuerung des Prüf- und Ventilsteuerschiebers 5 infolge Betätigung des Anfahrsteuerschiebers 7 ein Druckmittelablauf über die Leitung 13 in dem letzteren freigegeben, so daß die beiden Kolben 3 α, 3 & durch den überwiegenden Druck im Gehäuse 1 b des Schaltkolbens 3 α in die in der Figur wiedergegebene Lage bewegt werden und das Ventil geöffnet wird. Im normalen Betrieb — also bei geöffnetem Schnellschlußventil — bleibt der Steuerquerschnitt 10 α" geschlossen. Wird im Schnellschlußfall, z. B. durch Einwirkung von einem der vorhandenen auf die Schnellschlußeinrichtung 6 einwirkenden Sicherheitseinrichtungen der Druck des Druckmittelkreises und damit im Gehäuse 1 b herabgesetzt, so werden zunächst durch die Betätigungsfeder 3 c die Kolben 3 α. 3 b abgetrennt und der Schaltkolben 3 α in die Schließstellung bewegt. Bei Trennung der Kolben 3 α. 3 ft tritt eine schlagartige Drucksenkung im Gehäuse 1 ft ein. Durch die Drucksenkung, die durch die Leitung 11 auf den Kraftsteuerschieber 10 a übertragen wird, gelangt die Feder 10 χ zur Wirkung und verschiebt den Kraftsteuerschieber 10 α nach unten. Infolgedessen wird der Steuerquerschnitt 10 c in der Leitung 12 α verschlossen und der Steuerquerschnitt 10 </ geöffnet, so daß Druckmittel von der Leitung 14 über die Steuerquerschnitte 10 d,'10 ft. Leitung 12 in den Zylinder 1 ü einströmt. Auf den Spannkolben 3 ft wird infolgedessen eine große Kraft ausgeübt, die im Sinne der Zusammenführung und' der Spannung der Betätigungsfeder 3 c wirkt und die bei einem etwaigen Hängenbleiben der mit dem Schaltkolben 3 a verbundenen Ventilstange 4 diese unter Überwindung etwaiger Widerstände in die Schließstellung bewegt.12 guided pulse circuit, via the pressure medium from line 14 in the cylinder 1 α , switched over, so that via the appropriately actuated test and valve control slide S and line 12 α pressure medium from the quick-acting device 6 is introduced into the cylinder 1 α . Subsequently, when the test and valve control slide 5 is reversed as a result of actuation of the starting control slide 7, a pressure medium drain is released via the line 13 in the latter, so that the two pistons 3 α, 3 & through the predominant pressure in the housing 1 b of the switching piston 3 α into the position shown in the figure are moved and the valve is opened. During normal operation - in other words open, quick-closing valve - of the control cross section 10 remains α "is closed in the fast circuit conditions, for example by the action of existing acting on the fast closing device 6 safety devices of the pressure of the pressure medium circuit, and thus in the housing 1 b lowered so.. initially by the actuation spring 3 c the piston 3 α. severed b 3 and the switching piston 3 α moved into the closed position. in the case of separation of the piston 3 α. 3 ft occurs a sudden pressure reduction in the housing 1, a ft. Due to the pressure decrease, which by the line 11 is transferred to the force control slide 10 a, the spring 10 χ comes into effect and moves the force control slide 10 α downwards. As a result, the control cross section 10 c in the line 12 α is closed and the control cross section 10 </ opened, so that pressure medium flows from the line 14 via the control cross-sections 10 d, 10 ft. line 12 into the cylinder 1 u As a result, a large force is exerted in the tensioning piston 3 ft, which acts in the sense of bringing together and tensioning the actuating spring 3 c and which, if the valve rod 4 connected to the switching piston 3 a gets stuck, moves it into the closed position, overcoming any resistance.
Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Kraftsteuerschieber 10 a mit einer Einrichtung zur Schnellumsteuerung 10 e versehen sein, die beim Absinken des aus dem Gehäuse 1 ft des Schaltkolbens übertragenden Druckes eine beschleunigte Umsteuerung des Kraftsteuerschiebers 10 a ermöglicht. Wie in Fig.2 der Zeichnung angedeutet ist, wird zu diesem Zwecke der Kraftsteuerschieber 10 α mit einem zusätzlichen Kragen 1Oe versehen, der in dem erweiterten Raum 10/ des Kraftsteuerschiebers 10 a liegt und dessen Dichtungskranz 10 g sich nach Bewegung des Schiebers 10 a in die obe*re in der Zeichnung dargestellte Arbeitsstellung unter Herbeiführung eines vollkommenen Abschlusses an entsprechende Dichtungsflächen 10 h des Schiebereinsatzes 10/ anlegen. Oberhalb des Kragens 10 e ist innerhalb des Schiebereinsatzes 10 / noch ein Hohlraum 10 m vorhanden. Diese Anordnung macht es möglich, daß beim Absinken des von dem Gehäuse 1 ft des Schaltkolbens 3 α übertragenen Druckes in den Raum 10/ nach dem Abheben des Dichtkranzes 10 # von der Dichtungsfläche 10 A plötzlich die durch das Druckmittel hervorgerufene, der Stellfeder 10 χ des Kraftsteuerschiebers 10 a entgegenwirkende Kraft herabgesetzt wird und infolgedessen eine beschleunigte Umsteuerung (Sprungschaltung) des Kraftsteuerschiebers 10 α herbeigeführt wird. In Fi g. 2 sind die Steuerquerschnitte bzw. Zuleitungen zu diesen mit den gleichen Bezugszeichen 10 ft, 10 c. 10 a bezeichnet wie in F i g. 1.According to the further embodiment of the invention, the force control slide 10 a can be provided with a device for rapid reversal 10 e , which enables an accelerated reversal of the force control slide 10 a when the pressure transmitted from the housing 1 ft of the switching piston drops. As indicated in Figure 2 of the drawing, the power control slide 10 α is provided for this purpose with an additional collar 1Oe, which is located in the expanded space 10 / of the power control slide 10 a and whose sealing ring 10 g after movement of the slide 10 a in the working position shown in the drawing above, creating a complete seal on the corresponding sealing surfaces 10 h of the slide insert 10 /. Above the collar 10 e is within the slide insert 10 / still a cavity 10 m available. This arrangement makes it possible that when the pressure transmitted by the housing 1 ft of the switching piston 3 α drops into the space 10 / after the sealing ring 10 # has lifted off the sealing surface 10 A, the actuating spring 10 χ des caused by the pressure medium suddenly falls Force control slide 10 a counteracting force is reduced and as a result an accelerated reversal (snap action) of the force control slide 10 α is brought about. In Fi g. 2, the control cross-sections or supply lines to these are denoted by the same reference numerals 10 ft, 10 c. 10 a denotes as in FIG. 1.
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