调整阀驱动机构及蒸气涡轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过蒸气而旋转驱动的蒸气涡轮的调整阀驱动机构及蒸气涡轮。
[0002]本申请主张基于2013年8月30日于日本申请的日本专利申请2013-179822号的优先权，并将其内容援用于此。
【背景技术】
[0003]蒸气涡轮使用于机械驱动用等。该蒸气涡轮具备具有被支承为能够旋转的转子的涡轮主体。通过作为工作流体的蒸气供给到涡轮主体，转子被旋转驱动。在蒸气涡轮的蒸气流路中流过向涡轮主体供给的蒸气或从涡轮主体抽出的蒸气。在蒸气流路上设置有调整阀。通过调整该调整阀的开度，能够调整供给到涡轮主体的蒸气的流量。
[0004]调整阀由调整阀驱动机构驱动。作为该调整阀驱动机构，一般使用液压伺服机构。
[0005]另一方面，例如在专利文献1中，以节省空间化等为目的而提出有一种调整阀驱动机构，该调整阀驱动机构具备电动马达和将电动马达的旋转运动转换为调整阀的直线运动的滚珠丝杠等转换机构。
[0006]以往技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利公开2013-72349号公报
[0009]发明的概要
[0010]发明要解决的技术课题
[0011]然而，在通过滚珠丝杠等转换机构而驱动调整阀开闭的结构中，若要将涡轮主体的转速保持为恒定，则调整阀的开度调整变得微小。随之，转换机构在特定的范围内以微小的冲程进行直线运动，从而调整调整阀的开度。因此，存在在转换机构的特定范围内导致产生润滑油(润滑脂)不足的情况。若润滑油不足，则在转换机构的动作部分会产生例如摩擦阻力的增大、以及随之产生温度上升等，从而有可能导致烧结等转换机构的故障。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于提供一种能够防止驱动调整阀开闭的调整阀驱动机构的故障，并能够提高可靠性的调整阀驱动机构及蒸气涡轮。
[0013]用于解决技术课题的手段
[0014]根据本发明的第一方式，调整阀驱动机构为，为了调整作为蒸气涡轮的工作流体的蒸气流量而驱动调整阀的调整阀驱动机构，该调整阀通过阀体而开闭所述蒸气所流通的蒸气流路。该调整阀驱动机构具备:阀体进退机构，使所述阀体相对于所述蒸气流路进退；多组转换机构，具有旋转驱动源以及将所述旋转驱动源的旋转转换为直线运动的转换部。上述调整阀驱动机构还具备:连接切换部，能够将多组所述转换机构分别连接于所述阀体进退机构；及控制部，控制所述旋转驱动源及所述连接切换部的工作。
[0015]根据本发明的第二方式，调整阀驱动机构中，在第一方式中也可以具备测量部，该测量部测量多组转换机构的所述转换部的各自的温度、驱动电流、振动、工作循环次数、启动时间中的至少一种。所述控制部也可以根据所述测量部的测量结果来切换连接于所述阀体进退机构的所述转换机构。
[0016]根据本发明的第三方式，调整阀驱动机构中，也可以使第一或第二方式的所述控制部对通过所述连接切换部而对所述阀体进退机构的连接被解除的所述转换机构执行预先设定的维护用动作。
[0017]根据本发明的第四方式，调整阀驱动机构中，第一至第三方式中任一方式的所述转换部，也可以为滚珠丝杠和螺母在周方向上经由多个滚珠并通过螺纹作用而嵌合的滚珠丝杠机构。该滚珠丝杠机构也可以在周方向上彼此邻接的所述滚珠之间具备保持件。
[0018]根据本发明的第五方式，蒸气涡轮具备:涡轮主体，具有被支承为能够旋转的叶片；及蒸气流路，连接于所述涡轮主体，并有蒸气流通。该蒸气涡轮还具备:调整阀，通过进行直线运行而调整所述蒸气流路的开闭；及第一至第四方式的调整阀驱动机构，驱动所述调整阀。
[0019]发明效果
[0020]根据上述调整阀驱动机构及蒸气涡轮，通过对调整阀驱动机构的转换机构适当地实施维护，能够提高驱动调整阀开闭的调整阀驱动机构的耐久性。
【附图说明】
[0021]图1是表示本发明的一实施方式的蒸气涡轮的结构的示意图。
[0022]图2是表示上述蒸气涡轮的开闭驱动机构的周边的立体图。
[0023]图3A是表示上述开闭驱动机构的电动致动器的内部结构的剖视图，表示螺母沿轴线移动之前的状态。
[0024]图3B是表示上述开闭驱动机构的电动致动器的内部结构的剖视图，表示螺母沿轴线移动之后的状态。
[0025]图4是上述开闭驱动机构的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠和螺母的剖视图。
[0026]图5是表示上述电动致动器的周边的立体图。
[0027]图6是表示上述开闭驱动机构的锁定机构的结构的俯视图。
[0028]图7是表示上述开闭驱动机构的极限开关单元和升程量检测装置的结构的侧视图。
[0029]图8是关于本实施方式的蒸气涡轮的电动致器及连接切换部的控制框图。
[0030]图9是表示设置有二组的上述电动致动器的结构的立体图。
[0031]图10A是表示上述连接切换部的结构及动作的剖视图，表示使卡合键进入到卡合凹部而卡合的状态。
[0032]图10B是表示上述连接切换部的结构及动作的剖视图，表示从卡合凹部拔出卡合键而解除卡合的状态。
[0033]图10C是表示上述连接切换部的结构及动作的剖视图，表示使致动器侧杆相对于联轴器壳体向中心轴方向相对移动的状态。
[0034]图11是表示蒸气涡轮运转时的调整阀驱动机构的控制流程的图。
[0035]图12表示使用中的上述电动致动器的、伴随时间的经过而温度发生变化的一例。
【具体实施方式】
[0036]以下，根据附图对本发明的实施方式中的蒸气涡轮进行说明。
[0037]图1是表示本实施方式的蒸气涡轮10的结构的示意图。
[0038]如图1所示，本实施方式的蒸气涡轮10具备涡轮主体11、蒸气流路12、调整阀13、杠杆部件(阀体进退机构)14、调整阀驱动机构15、锁定机构16(参考图5及图6)以及控制调整阀驱动机构15的电子调速器(控制部)17。
[0039](涡轮主体)
[0040]涡轮主体11具有外壳111、轴承112、转子113及速度检测传感器114。外壳111形成为筒状。转子113能够旋转地支承于轴承112上并配置在外壳111的内部。速度检测传感器114检测转子113的转速。
[0041]转子113具备旋转轴115和多个叶片116。这些叶片116固定于旋转轴115上。
[0042]叶片116通过蒸气而旋转，通过该旋转力，具有所述结构的涡轮主体驱动压缩机18。
[0043](蒸气流路)
[0044]蒸气流路12对涡轮主体11供给作为工作流体的蒸气。
[0045]蒸气流路12从其第一端侧的蒸气导入口 121导入蒸气。蒸气流路12的第二端部侧的蒸气供给口 122连接于涡轮主体11上。在蒸气导入口 121与蒸气供给口 122之间设置有其流路宽度被收缩为比较窄的节流孔123。在该实施方式中，作为本发明的“蒸气流路”，例示出供给到涡轮主体11的蒸气所流通的流路。然而，蒸气流路12例如也可以是从涡轮主体11抽出的蒸气所流通的流路。
[0046](调整阀)
[0047]调整阀13调整供给到涡轮主体11的蒸气量。该调整阀13具备臂部件131和封闭部件(阀体)132。臂部件131形成为棒状。该臂部件131的第一端部以能够转动的方式安装于杠杆部件14的长边方向的中间部。封闭部件132形成为设置于臂部件131的第二端部上的半圆形状。
[0048]伴随着臂部件131沿蒸气流路12进行直线运动，调整阀13成为其前端部的封闭部件132碰撞或者离开蒸气流路12的节流孔123的状态。由此，节流孔123与封闭部件132之间的开口的大小发生变化。其结果，经由该节流孔123供给到涡轮主体11的蒸气的流量发生变化。
[0049]以下说明中，将调整阀13的封闭部件132从蒸气流路12的节流孔123离开的情况称作升程。并且，将调整阀驱动机构15的计划值中的最大的升程量设为升程量100%，将调整阀13的封闭部件132与节流空123碰撞的状态的设为升程量0%。
[0050](杠杆部件)
[0051]杠杆部件14将调整阀驱动机构15的输出传递到调整阀13，使封闭部件132相对于蒸气流路12进退。该杠杆部件14被支承为其长边方向基端部能够转动。在杠杆部件14的长边方向的前端部能够转动地安装有杠杆侧杆19的第一端部。在该实施方式中，为了连接后述的两组电动致动器23A、23B (参考图8)，在杠杆部件14的长边方向前端部，在宽度方向的两侧分别能够转动地安装有一对杠杆侧杆19的第一端部。如上所述，在杠杆部件14的长边方向的中间部，能够转动地安装有构成调整阀13的臂部件131的第一端部。杠杆部件14在比臂部件131的安装位置更靠近前端侧安装有拉簧20的第一端部。该拉簧20作为强制地封闭调整阀13的强制封闭构件而发挥功能。拉簧20的第二端部固定于蒸气流路12的框架(未图示)等且不能移动。