应用于燃气轮机防喘放气的气动控制器的制造方法
【专利摘要】本发明提供应用于燃气轮机防喘放气的气动控制器，由充气电磁铁和放气电磁铁组合控制压缩空气控制流路的“打开”和“关闭”，且设置故障针阀应对紧急情况，活塞式的开关结构工作顺畅，易于更换。可以实现对“用气设备”的长时间控制，提高燃气轮机稳定工作范围具有良好效果，接通和断开气动控制器的电磁铁的供电短时间内完成，线圈不易烧毁，安全可靠性高，尤其在有防爆要求的场合下；采用压缩空气作为动力源，操控动力强劲、响应灵敏、维护简单；尺寸空间较小，在燃气轮机外围安装调整方便，维护保养容易。
【专利说明】应用于燃气轮机防喘放气的气动控制器
[0001]
【技术领域】： 本发明涉及燃气轮机部件领域，具体涉及一种应用于燃气轮机防喘放气的气动控制 器。
[0002]
【背景技术】： 在燃气轮机启动及低工况运行过程中，为保证燃气轮机稳定工作裕度，在压气机级间 旁通空气，提高燃气轮机稳定工作范围。为避开压气机喘振边界线，通常控制上要求快速越 过燃气轮机过渡放气过程，然而，燃气轮机实际带载运行过程中，可能会在过渡放气的低工 况运行时间较长，这就需要气动控制器长时间供压缩空气使旁通空气阀打开，从功能上讲， 两位三通电磁阀也可以实现对旁通放气阀的控制，但是，电磁阀需要长时间通电，易烧毁线 圈，不安全，尤其在有防爆场合的要求下。为解决上述两种问题，发明设计一种应用于燃气 轮机防喘放气的气动控制器，以压力气源为动力，接通和断开气动控制器的电磁铁的供电 是由控制系统短时间内完成的，来自放气终点开关的信号用于关闭电源。气动控制器的电 磁铁上没有通电时，通过内置气动记忆装置保持气动控制器的设定位置，因此，此气动控制 器安全可靠、操控动力强劲、响应灵敏、维护简单。
[0003]
【发明内容】
： 本发明的目的在于提供一种应用于燃气轮机防喘放气的气动控制器，该气动控制器可 以控制压气机级间旁通空气的放气阀。
[0004] 本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：应用于燃气轮机防喘放气的气动 控制器，包括阀体，阀体内部有一沉孔，沉孔内依次置有相互接触的活塞套、阀座和丝堵，丝 堵密封螺纹连接阀体，丝堵内部有沉孔，活塞套内孔密封间隙配合连接有活塞，活塞下部依 次置有相互接触的阀芯、阀座、阀芯和弹簧，弹簧下部抵在丝堵的沉孔底部，阀芯的杆部与 阀座内孔间隙配合，阀座中心孔上部下部分别插有阀芯的杆部，上部阀芯的伞形头部底平 面朝下，下部阀芯的伞形头部底平面朝上，阀座与阀芯接触面为凸起的圆环，圆环内部有泄 流孔与阀座中部的凹进连通，阀座中部凹进位置，阀体开有通孔与阀体外部连通并于阀体 外壳表面与充气接头螺纹连接； 丝堵的沉孔与管壁之间开有若干通孔，丝堵的通孔位置，阀体上开有通孔与阀体外部 连通并于阀体表面与进气接头螺纹连接，进气接头内置有滤网； 阀体上开有两个沉孔，分别螺纹连接放气电磁铁和充气电磁铁，放气电磁铁沉孔内部 置有小弹簧、放气衔铁和衔铁阀座，衔铁阀座与阀体螺纹密封连接，衔铁阀座与放气衔铁之 间通过圆锥环面接触，衔铁阀座有贯通的中心孔； 放气衔铁下部的衔铁阀座下部有放气孔道与节流孔道连通，节流孔道连通充气管接头 内侧的阀体通孔和活塞套所在的阀体的沉孔孔壁顶部，节流喷嘴螺纹连接阀体并且节流喷 嘴的节流孔处在节流孔道之间，在放气衔铁与衔铁阀座之间的外部腔室处，在阀体上设有 与外部大气相通的放气孔； 充气电磁铁沉孔内部置有小弹簧、充气衔铁和衔铁阀座，衔铁阀座与阀体螺纹密封连 接，衔铁阀座与充气衔铁之间通过圆锥环面接触，衔铁阀座有贯通的中心孔； 阀体内开有充气孔道连通进气接头内侧的阀体通孔和充气衔铁下部的衔铁阀座，充 气衔铁所在的阀体沉孔孔壁上开有活塞充气孔道连通于活塞套所在的阀体的沉孔孔壁顶 部； 活塞套的下部筒壁处开有若干旁通孔，旁通孔位置的阀体上开有排气孔与阀体外部连 通，活塞套顶部筒壁上开有若干豁槽。
[0005] 活塞套内孔间隙配合连接活塞，活塞配合面之间设有两道环槽，环槽内置有聚四 氟乙烯胀圈，聚四氟乙烯胀圈伸出的唇部内侧和活塞之间置有橡胶圈。
[0006] 阀芯的伞形头部的底平面与阀座接触的环面位置开有环槽，环槽内硫化固定橡胶 密封环。
[0007] 充气衔铁所在的阀体沉孔孔壁上开有故障孔道与阀体外部连通，故障孔道有一节 点位置设置有故障针阀；放气孔道的孔壁上开有故障孔道与阀体外部连通，故障孔道有一 节点位置设置有故障针阀。
[0008] 本发明具有如下有益效果：可以实现对"用气设备"的长时间控制，提高燃气轮机 稳定工作范围具有良好效果，接通和断开气动控制器的电磁铁的供电短时间内完成，线圈 不易烧毁，安全可靠性高，尤其在有防爆要求的场合下；采用压缩空气作为动力源，操控动 力强劲、响应灵敏、维护简单；尺寸空间较小，在燃气轮机外围安装调整方便，维护保养容 易。
[0009]
【专利附图】
【附图说明】： 图1本发明的结构示意图； 图2附图1中充气阀的结构示意图； 图3是附图1中活塞、活塞套的结构示意图； 附图4是附图1中阀座的结构示意图。
[0010] 图中1-放气电磁铁，2-放气衔铁，3-放气孔，4-故障针阀，5-故障孔道，6-阀体， 7_充气管接头，8-阀座，9-丝堵，10-弹簧，11-滤网，12-进气接头，13-活塞，14-充气孔 道，15-衔铁阀座，16-聚四氟乙烯胀圈，17-充气衔铁，18-充气电磁铁，19-阀芯，20-节流 喷嘴，21-放气孔道，22-节流孔道，23-排气孔，24-活塞套，25-橡胶密封环，26-橡胶圈， 27-旁通孔，28-泄流孔，29-豁槽，30-活塞充气孔道。
【具体实施方式】： 下面结合附图对本发明作进一步说明： 由图1结合图2?图4所示，应用于燃气轮机防喘放气的气动控制器，包括阀体6,阀 体6内部有一沉孔，沉孔内依次置有相互接触的活塞套24、阀座8和丝堵9,丝堵9密封螺 纹连接阀体6,丝堵9内部有沉孔，活塞套24内孔密封间隙配合连接有活塞13,活塞13下 部依次置有相互接触的阀芯19、阀座8、阀芯19和弹簧10,弹簧10下部抵在丝堵9的沉孔 底部，阀芯19的杆部与阀座8内孔间隙配合，阀座8中心孔上部下部分别插有阀芯9的杆 部，上部阀芯19的伞形头部底平面朝下，下部阀芯19的伞形头部底平面朝上，阀座8与阀 芯19接触面为凸起的圆环，圆环内部有泄流孔28与阀座8中部的凹进连通，阀座8中部凹 进位置，阀体6开有通孔与阀体6外部连通并于阀体6外壳表面与充气管7接头螺纹连接； 丝堵9的沉孔与管壁之间开有若干通孔，丝堵9的通孔处，阀体6上开有通孔与阀体6 外部连通并于阀体6表面与进气接头12螺纹连接，进气接头12内置有滤网11 ; 阀体6上开有两个沉孔，分别螺纹连接放气电磁铁1和充气电磁铁18,放气电磁铁1沉 孔内部置有小弹簧、放气衔铁2和衔铁阀座15,衔铁阀座15与阀体6螺纹密封连接，衔铁阀 座15与放气衔铁2之间通过圆锥环面接触，衔铁阀座15有贯通的中心孔； 放气衔铁2下部的衔铁阀座15下部有放气孔道21与节流孔道22连通，节流孔道22 连通充气管接头7内侧的阀体6通孔和活塞套24所在的阀体6的沉孔孔壁顶部，节流喷嘴 20螺纹连接阀体6并且节流喷嘴20的节流孔处在节流孔道22之间，放气衔铁2与衔铁阀 座15之间的外部腔室经阀体6上的放气孔3与外部大气相通； 充气电磁铁18沉孔内部置有小弹簧、充气衔铁17和衔铁阀座15,衔铁阀座15与阀体 螺纹密封连接，衔铁阀座15与充气衔铁17之间通过圆锥环面接触，衔铁阀座15有贯通的 中心孔； 阀体8内开有充气孔道14连通进气接头12内侧的阀体6通孔和充气衔铁17下部的 衔铁阀座15,充气衔铁17所在的阀体6沉孔孔壁上开有活塞充气孔道30连通于活塞套24 所在的阀体6的沉孔孔壁顶部； 活塞套24的下部筒壁处开有若干旁通孔27,旁通孔27位置的阀体6上开有排气孔23 与阀体6外部连通，活塞套24顶部筒壁上开有若干豁槽29。
[0011] 活塞套24内孔间隙配合连接活塞13,活塞13配合面之间设有两道环槽，环槽内置 有聚四氟乙烯胀圈16,聚四氟乙烯胀圈16伸出的唇部内侧和活塞13之间置有橡胶圈26。
[0012] 阀芯19的伞形头部的底平面与阀座8接触的环面位置开有环槽，环槽内硫化固定 橡胶密封环25。
[0013] 充气衔铁17所在的阀体6沉孔孔壁上开有故障孔道5与阀体6外部连通，故障孔 道5有一节点位置设置有故障针阀4 ;放气孔道21的孔壁上开有故障孔道5与阀体6外部 连通，故障孔道5有一节点位置设置有故障针阀4。
[0014] 燃气轮机在达到设定的某一较低工况时，控制系统给气动控制器充气电磁阀供 电，控制气体经气动控制器向压气机级间旁通空气放气阀充气，打开旁通空气放气阀。在达 到设定的某一高工况时，控制系统给气动控制器放气电磁阀供电，气动控制器放气孔打开， 关闭控制气体通路，同时关闭旁通空气放气阀。
[0015] 气动控制器不工作时，压缩空气通过管接头12和滤网11供到下部阀芯19和充气 衔铁17的下方。下部阀芯19在弹簧10和压缩空气的作用下压向自己的阀座8,遮住空气 流向充气管接头7的通路。上部阀芯19从自己的阀座上被松开，经放气孔23使充气接头7 与大气接通。充气衔铁17通过充气电磁铁18上的弹簧压倒阀座15上。放气衔铁2通过 放气电磁铁1上的弹簧压倒阀座15上。
[0016] 向用气设备供应压缩空气时，气动控制器工作，必须向充气电磁铁18供电。充气 衔铁17压迫弹簧，使其离开自己的阀座，为压缩空气打开从进气管接头12到活塞13上面 腔室的通路。活塞13在压缩空气的作用下压迫弹簧10,把上部阀芯19压向自己的阀座， 把下部阀芯19从自己的阀座上松开。从而，打开压缩空气由进气管接头12到充气管接头 7的通道，遮住排气孔23。压缩空气经过充气管接头7输送到"用气设备"。执行完命令后， 由信号装置发出已执行给出指令的信号，从充气电磁铁18上撤掉电源。在充气电磁铁内小 弹簧10作用下充气衔铁17压向自己的阀座，这时活塞13上部腔内的空气压力靠节流喷嘴 20的溢气来保持，下部阀芯19处于从阀座上松开状态，压缩空气从进气管接头12、经充气 管接头7 -直向"用气设备"供气。
[0017] 在"用气设备"不需要供气时，由控制器向放气电磁铁1供电。放气衔铁2压迫弹 簧离开自己的阀座，把活塞13上部腔内的空气经放气孔3放入大气。
[0018] 在弹簧10和压缩空气的作用下，下部阀芯19压向自己的阀座，遮盖上从进气管接 头12经充气管接头7向"用气设备"的供气通道。上部阀芯离开自己的阀座，打开用气设 备放气口经充气管接头7和排气孔23排入大气。
[0019] 在完成指令之后，从信号装置给出完成给定指令的电信号，撤掉放气电磁铁1上 的电源。放气衔铁2被放气电磁铁1的弹簧压向自己的阀座，此时活塞13上部腔内的空气 压力借助于节流喷嘴20的溢流，上部阀芯19和排气孔23,保持大气压力。
[0020] 为防止电磁铁1和18损坏，设置充气故障针阀和放气故障针阀4。
[0021] 气动控制器的充气和关闭过程需要靠阀芯19与阀座8具有良好的密封性能，件13 活塞和活塞套筒24之间具有良好的滑动和密封特性，因此阀芯19、活塞13为气动控制器 的关键部件，其中阀芯19、阀座8密封面镶嵌有橡胶密封环25,在压缩空气和弹簧压力作用 下，橡胶密封圈25与阀座8接触面具有良好的密封特性；活塞13外沟槽内安装有聚四氟乙 烯胀圈16,内侧有橡胶圈26使胀圈外胀，活塞13靠聚四氟乙烯胀圈16和橡胶圈26与活塞 套筒24之间形成了良好的滑动特性且密封性能良好。
【权利要求】
1. 一种应用于燃气轮机防喘放气的气动控制器，包括阀体（6)，其特征在于：阀体（6) 内部有一沉孔，沉孔内依次置有相互接触的活塞套（24)、阀座（8)和丝堵（9)，丝堵（9)密 封螺纹连接阀体（6)，丝堵（9)内部有沉孔，活塞套（24)内孔密封间隙配合连接有活塞 (13)，活塞（13)下部依次置有相互接触的阀芯（19)、阀座（8)、阀芯（19)和弹簧（10)，弹簧 (10)下部抵在丝堵（9)的沉孔底部，阀芯（19)的杆部与阀座⑶内孔间隙配合，阀座（8) 中心孔上部下部分别插有阀芯（9)的杆部，上部阀芯（19)的伞形头部底平面朝下，下部阀 芯（19)的伞形头部底平面朝上，阀座⑶与阀芯（19)接触面为凸起的圆环，圆环内部有泄 流孔（28)与阀座（8)中部的凹进连通，阀座（8)中部凹进位置，阀体（6)开有通孔与阀体 (6)外部连通并于阀体（6)外壳表面与充气管接头（7)螺纹连接； 丝堵（9)的沉孔与管壁之间开有若干通孔，丝堵（9)的通孔处，阀体（6)上开有通孔与 阀体（6)外部连通并于阀体（6)表面与进气接头（12)螺纹连接，进气接头（12)内置有滤 网（11); 阀体（6)上开有两个沉孔，分别螺纹连接放气电磁铁（1)和充气电磁铁（18)，放气电磁 铁⑴沉孔内部置有小弹簧、放气衔铁⑵和衔铁阀座（15)，衔铁阀座（15)与阀体（6)螺 纹密封连接，衔铁阀座（15)与放气衔铁（2)之间通过圆锥环面接触，衔铁阀座（15)有贯通 的中心孔； 放气衔铁⑵下部的衔铁阀座（15)下部有放气孔道（21)与节流孔道（22)连通，节 流孔道（22)连通充气管接头（7)内侧的阀体（6)通孔和活塞套（24)所在的阀体（6)的沉 孔孔壁顶部，节流喷嘴（20)螺纹连接阀体（6)并且节流喷嘴（20)的节流孔处在节流孔道 (22)之间，在放气衔铁（2)与衔铁阀座（15)之间的外部腔室处，在阀体（6)上设有与外部 大气相通的放气孔（3); 充气电磁铁（18)沉孔内部置有小弹簧、充气衔铁（17)和衔铁阀座（15)，衔铁阀座 (15)与阀体螺纹密封连接，衔铁阀座（15)与充气衔铁（17)之间通过圆锥环面接触，衔铁阀 座（15)有贯通的中心孔； 阀体（6)内开有充气孔道（14)连通进气接头（12)内侧的阀体（6)通孔和充气衔铁 (17)下部的衔铁阀座（15)，充气衔铁（17)所在的阀体（6)沉孔孔壁上开有活塞充气孔道 (30)连通于活塞套（24)所在的阀体（6)的沉孔孔壁顶部； 活塞套（24)的下部筒壁处开有若干旁通孔（27)，旁通孔（27)位置的阀体（6)上开有 排气孔（23)与阀体（6)外部连通，活塞套（24)顶部筒壁上开有若干豁槽（29)。
2. 根据权利要求1所述的应用于燃气轮机防喘放气的气动控制器，其特征在于：活塞 套（24)内孔间隙配合连接活塞（13)，活塞（13)配合面之间设有两道环槽，环槽内置有聚四 氟乙烯胀圈（16)，聚四氟乙烯胀圈（16)伸出的唇部内侧和活塞（13)之间置有橡胶圈（26)。
3. 根据权利要求1所述的应用于燃气轮机防喘放气的气动控制器，其特征在于：阀芯 (19)的伞形头部的底平面与阀座（8)接触的环面位置开有环槽，环槽内硫化固定橡胶密封 环（25)。
4. 根据权利要求1所述的应用于燃气轮机防喘放气的气动控制器，其特征在于：充气 衔铁（17)所在的阀体（6)沉孔孔壁上开有故障孔道（5)与阀体（6)外部连通，故障孔道 (5) 有一节点位置设置有故障针阀（4);放气孔道（21)的孔壁上开有故障孔道（5)与阀体 (6) 外部连通，故障孔道（5)有一节点位置设置有故障针阀（4)。
【文档编号】F02C9/18GK104088706SQ201410305985
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】孙鹏, 马正军, 刘伟, 李卓, 栾永军, 刘文文, 张善科, 常春辉 申请人:中国船舶重工集团公司第七 三研究所