专利名称：一种液压触发安全快关的阀门电动伺服执行器的制作方法
技术领域：
:本实用新型涉及自动控制技术领域，具体涉及一种液压触发安全快关的阀门电动伺服执行器。
技术背景:现有的燃气轮机和汽轮机控制系统大多都采用电液伺服执行器。由于采用液压油来驱动执行器，需要配备专门的油源动力站和复杂的油管路，建设费用昂贵。同时液压油容易引起泄露，造成系统故障，不易维护。另外，液压系统传动效率很低，一般最高只能达到50 %，能源利用效率很低。而且电液伺服执行器的控制精度低、响应较慢，稳定性差。线性电动伺服执行器可以克服电液伺服执行器上述的缺点，线性电动伺服执行器结构简单、效率高、易于维护，同时控制精度高、响应快、系统稳定。但对于燃气轮机和汽轮机，为了保证机组和电网的安全，在机组甩负荷时，需要执行器带动阀门在非常短的时间内快速关闭，一般的线性电动伺服执行器无法实现。另外，燃气轮机和汽轮机都配置有危急遮断器，其安全飞锤或飞环感知机组的转速，一旦机组转速超过设定值，危急遮断器动作，泄去机组液压安全油，机组关闭，提供对机组的保护。如果使用一般的线性电动伺服执行器，危急遮断器的保护功能无法和线性电动伺服执行器关联，机组将失去危急遮断器的保护功倉泛
实用新型内容
:本实用新型的目的是提供一种液压触发安全快关的阀门电动伺服执行器，它既拥有线性电动伺服执行器结构简单、效率高、易于维护、控制精度高、响应快、系统稳定等优点，同时又能够通过液压安全油触发燃气轮机和汽轮机机组快关，与危急遮断器实现关联，提高机组安全性能，适用于控制燃气轮机和汽轮机的阀门，替代燃气轮机和汽轮机的电液伺服执行器。为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用如下技术方案:它包含驱动器1、伺服电机2、减速机3、液压离合器4、滚柱丝杠8、弹簧9、LVDT反馈组件10、操纵座11、阀门12，它还包含危急遮断器5、遮断电磁阀6、液压安全油管路7，驱动器I与伺服电机2连接，并控制伺服电机2，伺服电机2的输出轴和减速机3的输入端连接，减速机3的输出端与液压离合器4连接，液压离合器4的另一端与滚柱丝杠8连接，滚柱丝杠8与阀门12连接，滚柱丝杠8的外侧套装有弹簧9，弹簧9的弹簧力作用在阀门12上，LVDT反馈组件10与阀门12的阀杆连接，且弹簧9设置在操纵座11内部，LVDT反馈组件10安装在操纵座11的外部，液压离合器4通过液压安全油管路7分别与危急遮断器5、遮断电磁阀6连接，液压离合器4受液压安全油驱动，而液压安全油受到危急遮断器5和遮断电磁阀6的控制，执行器接受燃气轮机或汽轮机控制系统的指令信号A，同时将阀门位置信号B反馈给控制系统，实现阀门的闭环控制。所述的液压离合器4与减速机3和滚柱丝杠8连接，而液压离合器4完全由液压安全油驱动，液压安全油压力建立，则液压离合器4将减速机3和滚柱丝杠8啮合，反之，液压安全油泄去，则液压离合器4将减速机3和滚柱丝杠8脱离，当运行中的燃气轮机或汽轮机需要快速关闭时，危急遮断电信号C或者危急遮断器5动作(如飞锤动作或手动打闸)，将液压安全油泄去，从而触发液压离合器4将减速机3和滚柱丝杠8脱离，滚柱丝杠8带动阀门12在弹簧9力的作用下快速向下运动，关闭燃气轮机或汽轮机机组。所述的弹簧9可以在伺服电机2故障(如失去电源)的情况下，克服伺服电机2、减速机3和滚柱丝杠8机构的反向摩擦力，以及阀门的蒸汽力，将阀门关闭，实现故障安全功能。本实用新型的工作原理为:当燃气轮机或汽轮机挂闸时，来自控制系统的危急遮断电信号C使得遮断电磁阀6复位，同时，危急遮断器5也必须复位，只有遮断电磁阀6和危急遮断器5都完成复位，液压安全油压才得以建立，液压离合器4啮合，将伺服电机2/减速机3和滚柱丝杠8啮合，执行器处于使能状态，只有处于使能状态，执行器才可以去开启或关闭阀门。阀门需要开启时，来自燃气轮机或汽轮机控制系统的控制信号A送到驱动器I，驱动器I处理后，控制伺服电机2转动，经过减速机3和液压离合器4，旋转运动通过滚柱丝杠8转换为直线运动，克服弹簧9的力和蒸汽力，带动阀门12开启，LVDT反馈组件10检测阀门位置，将位置信号B送回控制系统，一旦阀门到达指定位置，执行器停止运动，阀门在指定位置工作。同样的，阀门需要关闭时，伺服电机2反向转动，经过减速机3、液压离合器4和滚柱丝杠8后，驱动阀门12关闭，LVDT反馈组件10检测阀门12位置，将位置信号B送回控制系统，一旦阀门到达指定位置，执行器停止运动，阀门在指定位置工作。当控制系统需要关闭燃气轮机或汽轮机时，危急遮断电信号C消失，遮断电磁阀6动作，将液压安全油泄去，从而触发液压离合器4将减速机3和滚柱丝杠8脱离，滚柱丝杠8带动阀门12在弹簧9力的作用下快速向下运动，关闭燃气轮机或汽轮机机组。若机组超速，但燃气轮机或汽轮机控制系统故障，遮断电磁阀6未动作，此时危急遮断器5的安全飞锤或飞环将感知超速，触发危急遮断器5动作，泄去液压安全油，从而触发液压离合器4将减速机3和滚柱丝杠8脱离，滚柱丝杠8带动阀门12在弹簧9力的作用下快速向下运动，关闭燃气轮机或汽轮机机组。可见，只要遮断电磁阀6或危急遮断器5任意一个动作，就可以将液压安全油泄去，从而触发液压离合器4，安全快速地关闭机组，从而实现燃气轮机或汽轮机的多重保护，提高机组安全性。本实用新型由于采用伺服电机驱动，相对于电液伺服执行器，传动效率更高、建设成本低、维护费用少，且控制精度更高、响应更快。本实用新型适用于控制燃气轮机和汽轮机的阀门，替代燃气轮机和汽轮机的电液伺服执行器，既能克服电液伺服执行器结构复杂、价格高、污染环境、效率低、不易维护和控制性能差等缺点，同时又能够通过液压安全油触发安全快关，为燃气轮机和汽轮机提供多重保护，提高机组安全性。
:[0016]图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
:参看图1，本具体实施方式
采用如下技术方案:它包含驱动器1、伺服电机2、减速机3、液压离合器4、滚柱丝杠8、弹簧9、LVDT反馈组件10、操纵座11、阀门12，它还包含危急遮断器5、遮断电磁阀6、液压安全油管路7，驱动器I与伺服电机2连接，并控制伺服电机2，伺服电机2的输出轴和减速机3的输入端连接，减速机3的输出端与液压离合器4连接，液压离合器4的另一端与滚柱丝杠8连接，滚柱丝杠8与阀门12连接，滚柱丝杠8的外侧套装有弹簧9，弹簧9的弹簧力作用在阀门12上，LVDT反馈组件10与阀门12的阀杆连接，且弹簧9设置在操纵座11内部，LVDT反馈组件10安装在操纵座11的外部，液压离合器4通过液压安全油管路7分别与危急遮断器5、遮断电磁阀6连接，液压离合器4受液压安全油驱动，而液压安全油受到危急遮断器5和遮断电磁阀6的控制，执行器接受燃气轮机或汽轮机控制系统的指令信号A，同时将阀门位置信号B反馈给控制系统，实现阀门的闭环控制。所述的液压离合器4与减速机3和滚柱丝杠8连接，而液压离合器4完全由液压安全油驱动。液压安全油压力建立，则液压离合器4将减速机3和滚柱丝杠8啮合，反之，液压安全油泄去，则液压离合器4将减速机3和滚柱丝杠8脱离。当运行中的燃气轮机或汽轮机需要快速关闭时，危急遮断电信号C或者危急遮断器5动作(如飞锤动作，或手动打闸)，将液压安全油泄去，从而触发液压离合器4将减速机3和滚柱丝杠8脱离，滚柱丝杠8带动阀门12在弹簧9力的作用下快速向下运动，关闭燃气轮机或汽轮机机组。所述的弹簧9可以在伺服电机2故障(如失去电源)的情况下，克服伺服电机2、减速机3和滚柱丝杠8机构的反向摩擦力，以及阀门的蒸汽力，将阀门关闭，实现故障安全功能。本具体实施方式
的工作原理为:当燃气轮机或汽轮机挂闸时，来自控制系统的危急遮断电信号C使得遮断电磁阀6复位，同时，危急遮断器5也必须复位，只有遮断电磁阀6和危急遮断器5都完成复位，液压安全油压才得以建立，液压离合器4啮合，将伺服电机2/减速机3和滚柱丝杠8啮合，执行器处于使能状态。只有处于使能状态，执行器才可以去开启或关闭阀门。 阀门需要开启时，来自燃气轮机或汽轮机控制系统的控制信号A送到驱动器I，驱动器I处理后，控制伺服电机2转动，经过减速机3和液压离合器4，旋转运动通过滚柱丝杠8转换为直线运动，克服弹簧9的力和蒸汽力，带动阀门12开启，LVDT反馈组件10检测阀门位置，将位置信号B送回控制系统，一旦阀门到达指定位置，执行器停止运动，阀门在指定位置工作。同样的，阀门需要关闭时，伺服电机2反向转动，经过减速机3、液压离合器4和滚柱丝杠8后，驱动阀门12关闭，LVDT反馈组件10检测阀门12位置，将位置信号B送回控制系统，一旦阀门到达指定位置，执行器停止运动，阀门在指定位置工作。当控制系统需要关闭燃气轮机或汽轮机时，危急遮断电信号C消失，遮断电磁阀6动作，将液压安全油泄去，从而触发液压离合器4将减速机3和滚柱丝杠8脱离，滚柱丝杠8带动阀门12在弹簧9力的作用下快速向下运动，关闭燃气轮机或汽轮机机组。[0024]若机组超速,但燃气轮机或汽轮机控制系统故障,遮断电磁阀6未动作,此时危急遮断器5的安全飞锤或飞环将感知超速，触发危急遮断器5动作，泄去液压安全油，从而触发液压离合器4将减速机3和滚柱丝杠8脱离，滚柱丝杠8带动阀门12在弹簧9力的作用下快速向下运动，关闭燃气轮机或汽轮机机组。可见，只要遮断电磁阀6或危急遮断器5任意一个动作，就可以将液压安全油泄去，从而触发液压离合器4，安全快速地关闭机组，从而实现燃气轮机或汽轮机的多重保护，提高机组安全性。本具体实施方式
由于采用伺服电机驱动，相对于电液伺服执行器，传动效率更高、建设成本低、维护费用少，且控制精度更高、响应更快。本具体实施方式
适用于控制燃气轮机和汽轮机的阀门，替代燃气轮机和汽轮机的电液伺服执行器，既能克服电液伺服执行器结构复杂、价格高、污染环境、效率低、不易维护和控制性能差等缺点、同时又能够通过液压安全油触发安全快关，为燃气轮机和汽轮机提供多重保护，提高机组安全性。
权利要求1.一种液压触发安全快关的阀门电动伺服执行器，它包含驱动器(I)、伺服电机(2)、减速机(3)、液压离合器(4)、滚柱丝杠(8)、弹簧(9)、LVDT反馈组件(10)、操纵座(11)、阀门(12)，其特征在于它还包含危急遮断器(5)、遮断电磁阀(6)、液压安全油管路(7)，驱动器⑴与伺服电机⑵连接，伺服电机⑵的输出轴和减速机⑶的输入端连接，减速机(3)的输出端与液压离合器(4)连接，液压离合器(4)与滚柱丝杠(8)连接，滚柱丝杠(8)与阀门(12)连接，滚柱丝杠(8)的外侧套装有弹簧(9)，且弹簧(9)设置在操纵座(11)内部，LVDT反馈组件(10)与阀门(12)的阀杆连接，且LVDT反馈组件(10)安装在操纵座(11)的外部，液压离合器(4)通过液压安全油管路(7)分别与危急遮断器(5)、遮断电磁阀(6)连接。
专利摘要一种液压触发安全快关的阀门电动伺服执行器，它涉及自动控制技术领域；它的驱动器与伺服电机连接，伺服电机的输出轴和减速机的输入端连接，减速机的输出端与液压离合器连接，液压离合器与滚柱丝杠连接，滚柱丝杠与阀门连接，滚柱丝杠的外侧套装有弹簧，且弹簧设置在操纵座内部，LVDT反馈组件与阀门的阀杆连接，且LVDT反馈组件安装在操纵座的外部，液压离合器通过液压安全油管路分别与危急遮断器、遮断电磁阀连接；它既拥有线性电动伺服执行器结构简单、效率高、易于维护、控制精度高、响应快、系统稳定等优点，同时又能够通过液压安全油触发燃气轮机和汽轮机机组快关，与危急遮断器实现关联，提高机组安全性能，适用于控制燃气轮机和汽轮机的阀门，替代燃气轮机和汽轮机的电液伺服执行器。
文档编号F01D17/24GK202937311SQ20122065511
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者陈向阳 申请人:上海诚动液压科技发展有限公司