汽輪機調速系統演示實驗裝置的製作方法

2023-11-09 04:46:52 1

專利名稱：汽輪機調速系統演示實驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於蒸汽機技術領域，更進一步涉及一種用於教學演示實驗的汽輪機調速系統裝置。
現有電廠生產用汽輪機調速系統的系統複雜，結構封閉，無法應用於教學中。主要原因是調速系統的主要部件壓力變換器、錯油門、油動機為鑄鐵澆鑄的一整體外殼，各部件間的連接油路也是澆鑄時形成的。因此，無法看到其內部結構，無法演示各部件的動作過程。教師只能在黑板上用示意圖講解，很不直觀，難於理解。電廠除個別專職檢修人員外，絕大多數運行人員也無法了解調速系統的內部結構。
本實用新型的目的是提供一種能夠直接觀察汽輪機調速系統的內部結構，並能演示調速系統動作過程和進行調速系統靜態特性實驗的裝置。
本實用新型包括壓力變換器、錯油門、油動機、油泵、油箱和調速汽門。壓力變換器、錯油門、油動機、油箱、調速汽門五個部件分別用有機玻璃製成，各部件之間的油路用管道連接，脈衝油泵將油箱中油升壓後分別供給壓力變換器、錯油門和油動機。動力油泵將油箱中來的油升壓後供給錯油門，然後到油動機。脈衝油泵電機，用於驅動脈衝油泵，其轉速由調壓器調整，並聯在調壓器輸出端的轉速表，用於顯示脈衝油泵轉速。本實用新型用水作為工質。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的描述。


圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
圖2為本實用新型的壓力變換器的結構示意圖。
圖3為本實用新型的錯油門結構示意圖。
圖4為本實用新型的油動機結構示意圖。
本實用新型包括壓力變換器(1)、錯油門(2)、油動機(3)、調速汽門(4)、動力油泵(5)、脈衝油泵(7)和油箱(6)。壓力變換器(1)、錯油門(2)、油動機(3)、調速汽門(4)、油箱(6)五個部件分別用有機玻璃製成，各部件之間的油路用管道連接。脈衝油泵(7)將油箱(6)中來油升壓後分別供給壓力變換器(1)、錯油門(2)和油動機(3)。動力油泵(5)將油箱(6)中來油升壓後供給錯油門(2)，然後到油動機(3)，裝置的工質採用水。脈衝油泵(7)的電機(19)用於驅動脈衝油泵(7)，其轉速變化由調壓器(18)調整，並聯在調壓器(18)輸出端的轉速表(17)用於顯示脈衝油泵(7)的轉速。壓力表(14)、(15)用於顯示一次、二次脈衝油油壓，壓力表(13)用於顯示動力油油壓。閥門(12)用於向脈衝油泵(7)供油，閥門(9)用於向動力油泵(5)供油，閥門(10)用於在檢修時放掉油箱(6)中的水。
本實用新型中的壓力變換器(1)為第一級脈衝放大裝置。其外套(20)、內套(21)、滑閥(22)為圓柱形套裝連接，滑閥(22)的上部裝有通過手輪(23)、螺杆(24)調整的壓縮彈簧(25)。外套(20)、內套(21)用白色有機玻璃製成，滑閥(22)用紅色有機玻璃製成。在底部開有連接一次脈衝油路的圓形油口，側面開有連接二次脈衝油路和回油的圓形油口。在內套筒(21)上開有T形洩油口A與矩形進油口B，脈衝油泵(7)出口的脈衝油一路通往壓力變換器(1)下端，另一路經節流閥(11)節流後進入壓力變換器(1)窗口B，再經窗口A流回油箱(6)。轉動手輪(23)，即可調整彈簧(25)的預緊力，當彈簧(25)調整好之後，壓力變換器(1)中滑閥(22)的位置實際上就只由脈衝油泵(7)出口一次脈衝油壓決定。當脈衝油泵(7)轉速不變時，一次脈衝油壓亦不改變，滑閥(22)上、下所受作用力相平衡，滑閥(22)靜止不動。當脈衝油泵(7)轉速升高時(相當於電廠負荷減小，汽輪機轉速升高)，脈衝油泵(7)出口一次脈衝油壓隨之增大，從而改變了滑閥(22)上、下的受力平衡，使滑閥(22)向上移動。同時洩油窗口A隨之關小，二次脈衝油壓因回油減少而增加。反之若脈衝油泵(7)轉速下降，脈衝油壓就減小，其動作過程則與上述相反。這樣，壓力變換器(1)接受了較微弱的脈衝油泵(7)出口的油壓變化信號而發出一個較強的脈衝油壓信號，起到了傳動放大作用。
錯油門(2)與油動機(3)組成第二級放大裝置，錯油門(2)為圓柱形。其外套(26)、內套(27)、滑閥(31)套裝連接，滑閥(31)上部裝有通過手輪(28)、螺杆(29)調整的壓縮彈簧(30)。外套(26)、內套(27)用白色有機玻璃製成，滑閥(31)用紅色有機玻璃製成。在內套(27)的中部開有四個圓孔C，是來自動力油泵(5)的壓力油的入口。壓力油流經錯油門(2)、套筒(27)上部的四個矩形窗口D，可通往油動機(3)的活塞(36)的下部油室H，流經套筒(27)下部的四個矩形窗口E則可通往油動機(3)活塞(36)的上部油室F。錯油門(2)的滑閥(31)下部與二次脈衝油路相通，二次脈衝油壓給滑閥(31)一個向上作用力，此力由彈簧(30)來平衡。當脈衝油泵(7)轉速穩定(相當電廠汽輪機功率不變)時，錯油門(2)的滑閥(31)處於將通往油動機(3)活塞(36)上、下油室的窗口D和E完全堵死的位置，即中間位置。當脈衝油壓因脈衝油泵(7)轉速升高而增加時，錯油門(2)的滑閥(31)由於上、下受力不平衡而向上移動，打開通往油動機(3)的活塞(36)下部油室的窗口E，從動力油泵(5)來的壓力油進入油動機(3)的活塞(36)的下部油室，使油動機(3)的活塞(36)向上移動，通過聯杆傳動，關小調速汽門(4)。反之，若脈衝油壓降低，其動作過程與上述過程相反。顯然，錯油門(2)接受了脈衝油壓的變化，而使一個更強的高壓油來驅使油動機(3)動作，起到進一步放大的作用。油動機(3)的上套筒(33)、活塞(36)、下套筒(34)為圓柱形，分別套裝於外套(32)內，反饋套筒(35)套裝於下套筒(34)內。油動機(3)的外套(32)、上套筒(33)和下套筒(34)用白色有機玻璃製成，活塞(36)用紅色有機玻璃製成，反饋套筒(35)用綠色有機玻璃製成。底部開有連接二次脈衝油的圓形油口，側面開有連接動力油和回油的圓形油口。活塞(36)上部裝有帶動調速汽門(4)的連杆，當錯油門(2)動作，打開通往油動機(3)活塞(36)上部油室的窗口F或活塞下部油室窗口H時，動力油進入活塞(36)上部或下部，油動機(3)活塞(36)就在動力油壓的作用下向下或向上運動，通過拉杆，帶動調速汽門(4)動作。調速汽門(4)的門芯套裝於門座內，門芯和門座為半剖面形，門芯用紅色有機玻璃製成，門座用白色有機玻璃製成，通過連杆、支座和油動機連接。
本實用新型的脈衝油泵(7)出口油壓，一路至壓力變換器(1)、滑閥(22)下部油室，作為轉速變化脈衝信號，稱一次脈衝油壓，穩定工況下與滑閥(22)上部彈簧(25)力相平衡。當轉速變化時引起脈衝油壓變化，破壞了力的平衡條件，壓力變換器(1)、滑閥(22)移動，改變了壓力變換器(1)洩油口A的開度，從而使二次脈衝油壓變化。脈衝油泵(7)出口油壓另一路經節流閥(11)減壓後通至錯油門(2)、滑閥(31)下部油室，並從壓力變換器(1)的滑閥(22)控制洩油口A和油動機(3)控制的反饋套筒(35)上的反饋洩油口洩掉。在穩定工況下，錯油門(2)、滑閥(31)下部油壓作用力與滑閥(31)上部彈簧(30)作用力相平衡，滑閥(31)處於中間位置，遮斷動力油進、排油口D和E。
當脈衝油泵(7)的電機(17)電壓升高時(相當外界負荷減小，汽輪機轉速升高)，脈衝油泵(7)出口壓力升高，使壓力變換器(1)、滑閥(22)上移，關小洩油口A，使二次脈衝油壓升高，錯油門(2)的滑閥(31)上移，同時打開通往油動機(3)活塞(36)上、下部油室的兩個油口F、H。在壓力差作用下，活塞(36)上移，關小調速汽門(4)。在活塞(36)上移的同時打開了油動機(3)的下部反饋油口，使二次脈衝油壓恢復到原來數值，滑閥(31)重新回到中間位置，遮斷油口D、E，油動機(3)的活塞(36)停止移動，調節過程結束。如果電壓降低(相當於處界負荷增加，汽輪機轉速降低)，動作過程相反。
權利要求1.汽輪機調速系統演示實驗裝置，它包括壓力變換器、錯油門、油動機、油泵、油箱和調速汽門，其特徵在於所述的壓力變換器、錯油門、油動機、油箱、調速汽門五個部件分別用有機玻璃製成，各部件之間的油路用管道連接；脈衝油泵將油箱中來油升壓後分別供給壓力變換器、錯油門和油動機，動力油泵將油箱中來油升壓後供給錯油門，然後到油動機，裝置的工質採用水；脈衝油泵電機用於驅動脈衝油泵，其轉速由調壓器調整，並聯在調壓器輸出端的轉速表用於顯示脈衝油泵轉速。
2.如權利要求1所述的演示實驗裝置，其特徵在於所述的壓力變換器為圓柱形，其外套、內套、滑閥套裝連接，滑閥的上部裝有通過手輪螺杆調整的壓力彈簧，外套、內套用白色有機玻璃製成，滑閥用紅色有機玻璃製成，在底部開有連接一次脈衝油路的圓形油口，側面開有連接二次脈衝油路和回油的圓形油口。
3.如權利要求1所述的演示實驗裝置，其特徵在於所述的錯油門為圓柱形，其外套、內套、滑閥套裝聯接，滑閥上部裝有通過手輪、螺杆調整的壓縮彈簧，外套、內套用白色有機玻璃製成，滑閥用紅色有機玻璃製成，底部開有連接二次脈衝油路的圓形油口，側面開有連接動力油和去連接油動機活塞上、下部油室的圓形油口。
4.如權利要求1所述的演示實驗裝置，其特徵在於所述的油動機的上套筒、活塞、下套筒為圓柱形，分別套裝於外套內，反饋套筒套裝於下套內，油動機外套，上套筒和下套筒用白色有機玻璃製成，活塞用紅色有機玻璃製成，底部開有連接二次脈衝油的圓形油口，側面開有連接錯油門來的動力油和回油的圓形油口，活塞上部裝有帶動調速汽門的連杆。
5.如權利要求1所述的演示實驗裝置，其特徵在於所述的調速汽門的門芯套裝於門座內，門芯和門座為半剖面形，門芯用紅色有機玻璃製成，門座用白色有機玻璃製成，通過連杆、支座和油動機相連接。
專利摘要本實用新型公開一種蒸汽機技術領域的汽輪機調速系統演示實驗裝置，它包括壓力變換器、錯油門、油動機、油泵和油箱。本實用新型以水為工質，其部件分別用有機玻璃製成，各部件的油路用管道連接。本實用新型可為教學提洪一種能直觀顯示汽輪機調速系統工作原理和動作過程，並可作調速系統靜態特性實驗的裝置。
文檔編號G09B23/16GK2130277SQ9222794
公開日1993年4月21日 申請日期1992年7月4日 優先權日1992年7月4日
發明者張剛喜, 崔慧利, 菜長滿 申請人:西安電力學校