---第8章 电液伺服执行机构

1、第八章电液伺服执行机构第八章电液伺服执行机构Electric-Hydraulic servo actuating mechanism黄庆宏黄庆宏 高压主汽阀执行机构高压主汽阀执行机构控制型控制型 高压调节汽阀执行机构高压调节汽阀执行机构控制型控制型 中压主汽阀执行机构中压主汽阀执行机构开关型开关型 中压调节汽阀执行机构中压调节汽阀执行机构控制型控制型 在在DEH调节系统中，数字部分的输出，调节系统中，数字部分的输出，经过数模转换后，进入电液伺服执行机构。经过数模转换后，进入电液伺服执行机构。 机构的组成：机构的组成： 1)伺服放大器；伺服放大器； 2)电液伺服阀；电液伺服阀； 3)油动机；油动

2、机； 4)线性差动位移变送器线性差动位移变送器 (LVDT)。 是是DEH调节系统的末级放大与执行机构。调节系统的末级放大与执行机构。伺服放大器伺服放大器油动机油动机图图8-1DEH调节系统的液压系统图调节系统的液压系统图ssssssssDEHDEH调节系统的液压系统图调节系统的液压系统图 图图8-1为为DEH调节系统的液压系统图。调节系统的液压系统图。 1)右下方为保护和遮断系统，用于机组保护；右下方为保护和遮断系统，用于机组保护； 2)右上方为遮断试验系统，用于系统的试验；右上方为遮断试验系统，用于系统的试验； 3)左上方为中压主汽阀左上方为中压主汽阀(2个个)和调节汽阀和调节汽阀(2个个

3、)控控制系统；制系统； 4)左下方为高压主汽阀左下方为高压主汽阀(2个个)和调节汽阀和调节汽阀(6个个)控控制系统。制系统。 各油动机及其相应的汽阀称为各油动机及其相应的汽阀称为DEH系系统的执行机构，整个调节系统有统的执行机构，整个调节系统有12个执行个执行机构。机构。 由于其调节对象和任务的不同，其结由于其调节对象和任务的不同，其结构形式和调节规律也不相同，但从整体看，构形式和调节规律也不相同，但从整体看，它们具有以下相同的它们具有以下相同的3个特点：个特点： 特点特点1：所有的控制系统都有一套：所有的控制系统都有一套独立独立的的汽阀、油动机、电液伺服阀汽阀、油动机、电液伺服阀(开关型汽阀

4、开关型汽阀例外例外)、隔绝阀、递止阀、快速卸载阀和滤、隔绝阀、递止阀、快速卸载阀和滤油器等，各自独立执行任务。油器等，各自独立执行任务。 特点特点2：所有的油动机都是：所有的油动机都是单侧油动机单侧油动机，其开启依靠高压动力油，关闭靠油动机上其开启依靠高压动力油，关闭靠油动机上的弹簧压缩力。的弹簧压缩力。 这是一种安全型机构例如在系统漏这是一种安全型机构例如在系统漏“油油”时，油动机向关闭方向动作。时，油动机向关闭方向动作。 特点特点3：执行机构是一种：执行机构是一种组合阀门组合阀门机构，机构，在油动机的油缸上有一个控制块的接口，在油动机的油缸上有一个控制块的接口，在该块上装有隔绝阀，快速卸载

5、阀和逆止在该块上装有隔绝阀，快速卸载阀和逆止阀。阀。 并加上相应的附加组件构成个整体，并加上相应的附加组件构成个整体，成为具有控制和快关功能的组合阀门机构。成为具有控制和快关功能的组合阀门机构。 此外，由于油压很高，油动机及控制此外，由于油压很高，油动机及控制机构均做得很小。机构均做得很小。 第一节高压主汽阀执行机构第一节高压主汽阀执行机构一、工作原理一、工作原理二、电液伺服阀二、电液伺服阀三、三、LVDTLVDT（线性差动位移变送器）（线性差动位移变送器）四、快速卸荷阀四、快速卸荷阀五、隔绝阀五、隔绝阀六、过滤器六、过滤器七、逆止阀七、逆止阀 高压主汽阀高压主汽阀(TV)是一种控制型的阀门是

6、一种控制型的阀门机构，运行时可以根据需要将主汽阀控制机构，运行时可以根据需要将主汽阀控制在任意的中间位置上，其调节规律由阀门在任意的中间位置上，其调节规律由阀门的升程特性决定。的升程特性决定。 如图如图8-2所示，高压主汽阀执行机构主所示，高压主汽阀执行机构主要由油缸，位移差动变送器要由油缸，位移差动变送器(LYDT)、快速、快速卸荷阀、截止阀、滤油器、单向阀卸荷阀、截止阀、滤油器、单向阀(逆止阀逆止阀)及电液伺服阀、解调器和伺服放大器等组及电液伺服阀、解调器和伺服放大器等组成。成。 其中解调器和伺服放大器安装在其中解调器和伺服放大器安装在DEH控制柜中，该执行机构安装在蒸汽阀的弹控制柜中，该

7、执行机构安装在蒸汽阀的弹簧室旁，油动机簧室旁，油动机(油缸油缸)活塞杆经连杆与主汽活塞杆经连杆与主汽阀相连。阀相连。压力油压力油LVDT解调器解调器电液伺服器电液伺服器排油排油危急遮断油危急遮断油放大器放大器线性差动位线性差动位移变送器移变送器电液伺服阀电液伺服阀6截止阀截止阀5滤网滤网4逆止阀逆止阀3逆止阀逆止阀2快速卸荷阀快速卸荷阀1油动机油动机解调器解调器DEH高压主汽阀高压主汽阀比较器比较器一、工作原理一、工作原理 图图8-2为高压汽阀的执行机构控制原理为高压汽阀的执行机构控制原理图。图。 高压抗燃油经截止阀高压抗燃油经截止阀(件件6)和和10m滤油滤油器器(件件5)到电液伺服阀，由伺

8、服阀控制油动到电液伺服阀，由伺服阀控制油动机机(油缸油缸)。在每一个控制型的伺服执行机构。在每一个控制型的伺服执行机构前，即在前，即在DEH控制器中均有一块伺服同路控制器中均有一块伺服同路控制卡控制卡(VCC卡卡)，本系统中共装有，本系统中共装有10块块VCC卡，即卡，即GV VCC卡卡6块，块，TV VCC卡卡2块，块，IV VCC卡卡2块。块。 在在DEH控制器中经计算机运算处理后控制器中经计算机运算处理后的阀位指令信号在综合比较器中和线性差的阀位指令信号在综合比较器中和线性差动变送器动变送器(LVDT)来的并经解调器处理后的来的并经解调器处理后的负反馈信号相比较即相减，其差值信号经负反馈

9、信号相比较即相减，其差值信号经放大器放大后控制电液伺服阀，在电液伺放大器放大后控制电液伺服阀，在电液伺服阀中将电气信号转换成位移信号，使伺服阀中将电气信号转换成位移信号，使伺服阀的主滑阀移动，并将液压信号放大后服阀的主滑阀移动，并将液压信号放大后控制油通道。控制油通道。 当伺服阀使高压油进入油动机活塞下当伺服阀使高压油进入油动机活塞下腔时，油动机活塞向上移动，经杠杆或连腔时，油动机活塞向上移动，经杠杆或连杆使主汽阀开启；或者当伺服阀使压力油杆使主汽阀开启；或者当伺服阀使压力油自活塞下腔泄出时，借助弹簧力使活塞下自活塞下腔泄出时，借助弹簧力使活塞下移关主汽阀。移关主汽阀。 只要阀位指令信号与活塞

10、位移反只要阀位指令信号与活塞位移反馈信号馈信号(LVDT的反馈的反馈)的差值不为零，的差值不为零，伺服阀就控制油动机的活塞移动。伺服阀就控制油动机的活塞移动。 只有差值为零时，经放大器使伺只有差值为零时，经放大器使伺服阀的主滑阀回到中间位置，不再有服阀的主滑阀回到中间位置，不再有高压油通向油动机下腔或使压力油从高压油通向油动机下腔或使压力油从油动机下腔泄出，此时油动机活塞才油动机下腔泄出，此时油动机活塞才停止移动，其活塞及阀门停留在停止移动，其活塞及阀门停留在DEH控制器所要求的位置上，从而控制了控制器所要求的位置上，从而控制了阀门的开度及汽轮机的进汽量。阀门的开度及汽轮机的进汽量。 当油动机

11、活塞移动时，用于反馈的线当油动机活塞移动时，用于反馈的线性差动位移变送器性差动位移变送器(LVDT)，将油动机活塞，将油动机活塞的机械位移转换成电信号。该信号经解调的机械位移转换成电信号。该信号经解调器与计算机输入的信号比较，伺服放大器器与计算机输入的信号比较，伺服放大器的输入偏差为零时，电液伺服阀的活塞回的输入偏差为零时，电液伺服阀的活塞回到中间位置，从而切断油动机的进油通道，到中间位置，从而切断油动机的进油通道，油动机停止运动，系统在新的工作位置上油动机停止运动，系统在新的工作位置上达到平衡。达到平衡。 在主汽阀油动机旁，装有一个快速卸在主汽阀油动机旁，装有一个快速卸载阀，用于汽轮机故障需

12、要停机时，通过载阀，用于汽轮机故障需要停机时，通过安全油安全油系统使遮断油总管失压，快速泄去系统使遮断油总管失压，快速泄去油动机下腔的高压油，依靠弹簧力的作用，油动机下腔的高压油，依靠弹簧力的作用，使主汽阀迅速关闭，以实现对机组的保护。使主汽阀迅速关闭，以实现对机组的保护。 在快速卸载阀动作的同时，工作油还在快速卸载阀动作的同时，工作油还可排入油动机的上腔室，从而避免可排入油动机的上腔室，从而避免回油回油旁旁路的过载，这是一种巧妙的设计。路的过载，这是一种巧妙的设计。快速卸载阀快速卸载阀二、电液伺服阀二、电液伺服阀(电液转换器电液转换器) 电液伺服阀的任务：是把电气量转换电液伺服阀的任务：是把

13、电气量转换为液压量去控制油动机。为液压量去控制油动机。 图图8-3是该阀的工作原理图，它是由一是该阀的工作原理图，它是由一个力矩电动机、两级液压放大和机械反馈个力矩电动机、两级液压放大和机械反馈系统等组成。力矩电动机是由一个两侧绕系统等组成。力矩电动机是由一个两侧绕有线圈的永久磁铁组成。有线圈的永久磁铁组成。喷油口喷油口弹簧片弹簧片至油动机至油动机活塞下部活塞下部压力油压力油泄油泄油滤网滤网泄油泄油通油动机通油动机活塞下部活塞下部压力油进口压力油进口通油动机通油动机活塞上部活塞上部作用作用:将电信将电信号转换成液压号转换成液压信号信号.组成组成：力矩马：力矩马达、两级液压达、两级液压放大、机械

14、反放大、机械反馈馈.图图8-3电液伺服阀的工作原理图电液伺服阀的工作原理图滑阀左关右开滑阀左关右开电液伺服阀电液伺服阀 当伺服放大器输出的电流改变时，电当伺服放大器输出的电流改变时，电液伺服阀内力矩电动机的衔铁线圈中有电液伺服阀内力矩电动机的衔铁线圈中有电流通过，产生一磁场，在其两侧磁铁的作流通过，产生一磁场，在其两侧磁铁的作用下，产生一旋转力矩，使衔铁旋转并带用下，产生一旋转力矩，使衔铁旋转并带动与之相连的挡板转动。当挡板移近某一动与之相连的挡板转动。当挡板移近某一只喷嘴时，该喷嘴的泄油面积减小，使流只喷嘴时，该喷嘴的泄油面积减小，使流量减小，喷嘴前的油压升高；与此同时，量减小，喷嘴前的油压

15、升高；与此同时，另一只喷嘴与挡板的距离增大，流量增加，另一只喷嘴与挡板的距离增大，流量增加，喷嘴前的油压降低。喷嘴前的油压降低。 由于挡板两侧喷嘴前的油压与下部滑由于挡板两侧喷嘴前的油压与下部滑阀的端部油室是相通的，当两只喷嘴前的阀的端部油室是相通的，当两只喷嘴前的油压不相等时，则滑阀两端的油压也不相油压不相等时，则滑阀两端的油压也不相等，差压导致滑阀移动，使滑阀凸肩所控等，差压导致滑阀移动，使滑阀凸肩所控制的油口开大或关小，并控制通往油动机制的油口开大或关小，并控制通往油动机活塞下腔的高压油，使活塞下腔的高压油，使油动机活塞上升时油动机活塞上升时为开大汽阀，下降时为关小汽阀为开大汽阀，下降时

16、为关小汽阀。 在在DEH控制器发出的阀位指令电信号控制器发出的阀位指令电信号使油动机移动的同时，装在油动机活塞杆使油动机移动的同时，装在油动机活塞杆上的线性位移传感器上的线性位移传感器(LVDT)将阀位反馈信将阀位反馈信号送回到比较器中，抵消号送回到比较器中，抵消DEH控制器输入控制器输入的指令信号，使可动衔铁回到原来位置，的指令信号，使可动衔铁回到原来位置，伺服阀的主滑阀回到中间位置，切断了油伺服阀的主滑阀回到中间位置，切断了油动机的进油或泄油，使油动机稳定在新的动机的进油或泄油，使油动机稳定在新的位置。位置。反馈杆反馈杆(即弹簧片即弹簧片)的作用的作用 在滑阀两端压差作用下，若无反馈系在滑

17、阀两端压差作用下，若无反馈系统，容易将滑阀从中问位置推到一端极限统，容易将滑阀从中问位置推到一端极限位置。位置。 如上所述，当使油动机活塞进油，开如上所述，当使油动机活塞进油，开大进汽阀门时，若无反馈系统，则滑阀就大进汽阀门时，若无反馈系统，则滑阀就被推到右极限位置，在此位置下，压力油被推到右极限位置，在此位置下，压力油流进油动机过多，油动机活塞上升过多，流进油动机过多，油动机活塞上升过多，阀门开大过多，汽轮机进汽量过大。阀门开大过多，汽轮机进汽量过大。 与此同时，线性位移变送器输出的负与此同时，线性位移变送器输出的负反馈信号过大，不但抵消了反馈信号过大，不但抵消了DEH控制器送控制器送来的阀

18、位调节信号，而且还使综合器输出来的阀位调节信号，而且还使综合器输出的差值信号与原来方向相反，使衔铁反方的差值信号与原来方向相反，使衔铁反方向转动向转动(即逆时针转动即逆时针转动)。 其结果使滑阀右移，如无反馈限制，其结果使滑阀右移，如无反馈限制，则滑阀又被推到左极限位置，使油动机下则滑阀又被推到左极限位置，使油动机下移，阀门关小，汽轮机进汽量小，从而造移，阀门关小，汽轮机进汽量小，从而造成机组摆动。成机组摆动。 为避免调节过程中产生摆动现象，在为避免调节过程中产生摆动现象，在滑阀上装有反馈杆滑阀上装有反馈杆(即弹簧片即弹簧片)，该杆的下部，该杆的下部伸入到滑阀中部凹槽中。伸入到滑阀中部凹槽中。

19、动反馈动反馈 当滑阀移动时，使反馈杆产生一反力当滑阀移动时，使反馈杆产生一反力矩，这样当电流线圈对可动衔铁产生的电矩，这样当电流线圈对可动衔铁产生的电磁力矩同弹簧管及反馈杆的反力矩平衡时，磁力矩同弹簧管及反馈杆的反力矩平衡时，滑阀便稳定在某一位置，从而阻止了两侧滑阀便稳定在某一位置，从而阻止了两侧喷嘴的喷油量差值进一步变大，也就控制喷嘴的喷油量差值进一步变大，也就控制了滑阀两端面的压差，使系统处于稳定。了滑阀两端面的压差，使系统处于稳定。 由于反馈杆是在动作过程中起作用，由于反馈杆是在动作过程中起作用，故称故称动反馈动反馈，反馈杆又称反馈弹簧片。，反馈杆又称反馈弹簧片。减少油动机晃动减少油动机

20、晃动 当阀门开启到需要的稳定位置时，电当阀门开启到需要的稳定位置时，电液伺服滑阀回到中间位置。该位置并不是液伺服滑阀回到中间位置。该位置并不是凸肩把压力油全部封死，而是有少量的压凸肩把压力油全部封死，而是有少量的压力油供给油动机活塞下腔，用以补偿油动力油供给油动机活塞下腔，用以补偿油动机及伺服阀的漏油，有效地减少了油动机机及伺服阀的漏油，有效地减少了油动机及进汽阀的晃动。及进汽阀的晃动。 当电液伺服阀在突然发生断电和失去当电液伺服阀在突然发生断电和失去电信号时，在运行中可借机构力量最后使电信号时，在运行中可借机构力量最后使滑阀偏移左侧，使进汽阀关闭停机。滑阀偏移左侧，使进汽阀关闭停机。三、线性

21、位移差动变送器三、线性位移差动变送器(LVDT) LVDT的作用是把油动机活塞的位移的作用是把油动机活塞的位移(同同时也代表调节汽阀的开度时也代表调节汽阀的开度)转换成电压信号，转换成电压信号，反馈到伺服放大器前，与计算机送来的信反馈到伺服放大器前，与计算机送来的信号相比较，其差值经伺服放大器功率放大号相比较，其差值经伺服放大器功率放大并转换成电流值后，驱动电液伺服阀、油并转换成电流值后，驱动电液伺服阀、油动机直至主汽阀。动机直至主汽阀。 当主汽阀的开度满足了计算机输入信当主汽阀的开度满足了计算机输入信号的要求时，伺服放大器的输入偏差为零，号的要求时，伺服放大器的输入偏差为零，于是主汽阀处于新

22、的稳定位置。于是主汽阀处于新的稳定位置。e2铁芯铁芯接油动机接油动机e21e1e22作用作用:反映油动机活塞位移，反映油动机活塞位移，并将位移信号反馈到综并将位移信号反馈到综合比较器内与合比较器内与DEH来的来的信号综合相减，经伺服信号综合相减，经伺服放大器放大送往伺服阀放大器放大送往伺服阀以控制阀门的开度。以控制阀门的开度。组成组成：芯杆：芯杆外壳：初线圈外壳：初线圈次线圈次线圈图图8-4LVDT工作原理简图工作原理简图 LVDT由一芯杆与外壳所组成，如图由一芯杆与外壳所组成，如图8-4所示，在外壳中有所示，在外壳中有3个绕组，一个是一次个绕组，一个是一次侧绕组，供给交流电源；在中心点的两侧

23、侧绕组，供给交流电源；在中心点的两侧各绕有一个二次侧绕组，这两个绕组反向各绕有一个二次侧绕组，这两个绕组反向连接。因此，二次侧绕组的净输出，是该连接。因此，二次侧绕组的净输出，是该两绕组所感应的电动势之差值。两绕组所感应的电动势之差值。 当绕组内的铁芯处于中间位置时，两当绕组内的铁芯处于中间位置时，两个二次侧绕组所感应的电动势相等，变送个二次侧绕组所感应的电动势相等，变送器输出的信号为零。当铁芯与绕组有相对器输出的信号为零。当铁芯与绕组有相对位移，侧如铁芯向上移动时，则上半部绕位移，侧如铁芯向上移动时，则上半部绕组所感应的电动势较下半部绕组所感应的组所感应的电动势较下半部绕组所感应的电动势大，

24、其输出的电压代表上半部的极电动势大，其输出的电压代表上半部的极性。性。 二次侧绕组感应的电动势经整形滤波二次侧绕组感应的电动势经整形滤波后，转变为铁芯与绕组间相对位移的电信后，转变为铁芯与绕组间相对位移的电信号输出。在实际装置中，外壳是固定不动号输出。在实际装置中，外壳是固定不动的，铁芯通过杠杆与油动机活塞连杆相连。的，铁芯通过杠杆与油动机活塞连杆相连。 这样，输出的信号便可模拟油动机的这样，输出的信号便可模拟油动机的位移。于是，也就代表了主汽阀的当前开位移。于是，也就代表了主汽阀的当前开度。度。 在进行在进行LVDT设计时，应使其输出信号具有设计时，应使其输出信号具有“凸轮特性凸轮特性”，也

25、就是当油动机活塞移动到某一，也就是当油动机活塞移动到某一定的位置后，再将调节信号增大时，油动机的位定的位置后，再将调节信号增大时，油动机的位移和主汽阀的开度增加较小，使汽轮机进汽量增移和主汽阀的开度增加较小，使汽轮机进汽量增加也较小，正如凸轮旋转到靠近圆弧段一样，只加也较小，正如凸轮旋转到靠近圆弧段一样，只需在差动变送器端单位长度中增加绕组数就可以需在差动变送器端单位长度中增加绕组数就可以实现。实现。 增加反馈信号意味着增加反馈信号意味着局部转速不等率局部转速不等率的加大，的加大，信号变化时进汽量增加很小。信号变化时进汽量增加很小。 但是，这样设计成的线性差动变送器所产生但是，这样设计成的线性

26、差动变送器所产生的位移信号就不再是线性的，不再正比于油动机的位移信号就不再是线性的，不再正比于油动机的位移。的位移。 因此，当油动机进入凸轮效应的影响因此，当油动机进入凸轮效应的影响范围后，其反馈信号增加相对减小，使得范围后，其反馈信号增加相对减小，使得计算机来的调节信号与反馈信号比较时不计算机来的调节信号与反馈信号比较时不再为零，也即伺服放大器一直有信号输入，再为零，也即伺服放大器一直有信号输入，使油动机继续位移，该动态过程一直到极使油动机继续位移，该动态过程一直到极限位置为止。凸轮位置的开始影响点是可限位置为止。凸轮位置的开始影响点是可调的，也即油动机的调的，也即油动机的极限位置是可调的极

27、限位置是可调的。四、快速卸荷阀四、快速卸荷阀 快速卸荷阀装在油动机液压块上，它快速卸荷阀装在油动机液压块上，它主要作用是当机组发生故障必须紧急停机主要作用是当机组发生故障必须紧急停机时，相应的使危急跳闸等装置动作，使危时，相应的使危急跳闸等装置动作，使危急遮断油路急遮断油路(AST油路油路)的油压泄掉，油动机的油压泄掉，油动机活塞下的压力油经快速卸荷阀释放。活塞下的压力油经快速卸荷阀释放。 这时不论伺服放大器输出信号大小，这时不论伺服放大器输出信号大小，油动机可在弹簧作用下迅速关闭，相应的油动机可在弹簧作用下迅速关闭，相应的进汽阀也快速关闭。进汽阀也快速关闭。AST与排油相连与排油相连与油动机

28、下部相连与油动机下部相连与排油相连与排油相连作用作用:当机组发生故当机组发生故障必须紧急停机时，障必须紧急停机时，相应的危急跳闸等装相应的危急跳闸等装置动作，使置动作，使AST油压油压泄掉，可使油动机活泄掉，可使油动机活塞下的压力油经快速塞下的压力油经快速卸荷阀释放，这时不卸荷阀释放，这时不论伺服放大器输出信论伺服放大器输出信号大，油动机可在弹号大，油动机可在弹簧作用下迅速关闭。簧作用下迅速关闭。 快速卸荷阀是一种由导阀控制的溢流阀，图快速卸荷阀是一种由导阀控制的溢流阀，图8-5为快速卸荷阀的工作原理图，它的上部装有一为快速卸荷阀的工作原理图，它的上部装有一杯状滑阀，滑阀下部的腔室与油动机活塞

29、下部的杯状滑阀，滑阀下部的腔室与油动机活塞下部的高压油路相通，并受到高压油的作用，在滑阀底高压油路相通，并受到高压油的作用，在滑阀底部的中间有一个小孔，使少量的压力油通到滑阀部的中间有一个小孔，使少量的压力油通到滑阀上部的油室，该室有两条油路，一路经过逆止阀上部的油室，该室有两条油路，一路经过逆止阀与危急遮断油路相通，正常运行时，由于遮断油与危急遮断油路相通，正常运行时，由于遮断油总管上的油压等于高压油的油压，它顶着逆止阀总管上的油压等于高压油的油压，它顶着逆止阀并使之关闭，滑阀上的压力油不能由此油路泄去；并使之关闭，滑阀上的压力油不能由此油路泄去；另一油路是经针形阀控制的缩孔，控制通到油动另

30、一油路是经针形阀控制的缩孔，控制通到油动机活塞上腔的油通道，调节针形阀的开度，可以机活塞上腔的油通道，调节针形阀的开度，可以调整滑阀上的油压，以供调试整定之用。调整滑阀上的油压，以供调试整定之用。图图8-5快速卸荷阀的工作原理图快速卸荷阀的工作原理图图图8-5快速卸荷阀的工作原理图快速卸荷阀的工作原理图 正常运行时，滑阀上部的油压作用力加上弹正常运行时，滑阀上部的油压作用力加上弹簧的作用力，大于滑阀下部高压油的作用力，使簧的作用力，大于滑阀下部高压油的作用力，使杯形滑阀压在底座上，连接回油油路的油口被关杯形滑阀压在底座上，连接回油油路的油口被关闭。当汽轮机故障、电磁阀动作，遮断油总管失闭。当汽

31、轮机故障、电磁阀动作，遮断油总管失压时，作用在杯形滑阀上的压力油顶开逆止阀并压时，作用在杯形滑阀上的压力油顶开逆止阀并泄油，使该滑阀上部的油压急剧下降，下部的高泄油，使该滑阀上部的油压急剧下降，下部的高压油推动滑阀上移，滑阀套筒上的泄油孔被打开，压油推动滑阀上移，滑阀套筒上的泄油孔被打开，从而使油动机内的高压油失压，并在弹簧力的作从而使油动机内的高压油失压，并在弹簧力的作用下迅速下降，关闭主汽阀，实行紧急停机。用下迅速下降，关闭主汽阀，实行紧急停机。 快速卸载阀也可用作主汽阀的快速卸载阀也可用作主汽阀的手动关闭阀手动关闭阀。在手动关闭任何一个汽阀时，首先要关断隔绝阀，在手动关闭任何一个汽阀时，

32、首先要关断隔绝阀，以防止快速卸载阀放走大量的高压油，然后将压以防止快速卸载阀放走大量的高压油，然后将压力整定调整杆反向慢慢旋出，从而改变针形阀控力整定调整杆反向慢慢旋出，从而改变针形阀控制的泄油口，缓慢地改变快速卸载阀中杯形滑阀制的泄油口，缓慢地改变快速卸载阀中杯形滑阀上部的油压，使杯形滑阀上升，开启快速卸载油上部的油压，使杯形滑阀上升，开启快速卸载油口，改变油动机活塞下腔室的动力油压，使汽阀口，改变油动机活塞下腔室的动力油压，使汽阀慢慢关闭，此后，如要重新打开汽阀，应首先将慢慢关闭，此后，如要重新打开汽阀，应首先将压力调整杆调到最高油压位置，然后慢慢打开隔压力调整杆调到最高油压位置，然后慢慢

33、打开隔绝阀。绝阀。五、隔绝阀五、隔绝阀 隔绝阀也称隔离阀，用于切断通往油隔绝阀也称隔离阀，用于切断通往油动机的高压油。工作时该阀全开，运行中动机的高压油。工作时该阀全开，运行中关断该阀，可以对油动机、电液伺服阀、关断该阀，可以对油动机、电液伺服阀、快速卸载阀和位移差动变送器进行不停机快速卸载阀和位移差动变送器进行不停机检修，以及清理或更换过滤器等，该阀安检修，以及清理或更换过滤器等，该阀安装在液压块上。装在液压块上。作用作用：汽轮机运行状态下，更换：汽轮机运行状态下，更换滤网、检修设备时用。滤网、检修设备时用。滤网滤网：10，保证油的清洁，保证油的清洁六、过滤器六、过滤器 为了保证电液伺服阀的

34、清洁，保证阀为了保证电液伺服阀的清洁，保证阀内节流孔喷嘴和滑阀能正常工作，所有进内节流孔喷嘴和滑阀能正常工作，所有进入电液伺服阀的高压油，均需经过入电液伺服阀的高压油，均需经过10m的的过滤器过滤。滤网要每年更换一次，被更过滤器过滤。滤网要每年更换一次，被更换下来的滤网，当有合适的滤网清洗设备换下来的滤网，当有合适的滤网清洗设备时，在彻底清洗干净后还可以再使用。时，在彻底清洗干净后还可以再使用。 此外，电液伺服阀内还有一道滤网，此外，电液伺服阀内还有一道滤网，以确保油的清洁。以确保油的清洁。七、逆止阀七、逆止阀(止回阀止回阀) 油动机的控制油路中设有油动机的控制油路中设有2个逆止阀。个逆止阀。

35、 一个是通往危急遮断油路总管去的逆一个是通往危急遮断油路总管去的逆止阀，其作用是当检修运行中某一台油动止阀，其作用是当检修运行中某一台油动机时，其对应的隔绝阀已经关闭，使油动机时，其对应的隔绝阀已经关闭，使油动机活塞下的油压消失，由于其他油动机还机活塞下的油压消失，由于其他油动机还在工作，该逆止阀的作用，就是阻止危急在工作，该逆止阀的作用，就是阻止危急遮断油总管上的油倒流入油动机；遮断油总管上的油倒流入油动机；作用作用：检修时防止油倒流：检修时防止油倒流包括包括：1.通向危急遮断总管通向危急遮断总管2.通向回油母管通向回油母管 另一个逆止阀是安装在回油管路上，以防另一个逆止阀是安装在回油管路上

36、，以防止在油动机检修期间，由压力回油总管来止在油动机检修期间，由压力回油总管来的油倒流到被检修的油动机中去。的油倒流到被检修的油动机中去。两阀共两阀共同保证了油动机的不停机检修。同保证了油动机的不停机检修。第二节中压主汽阀的执行机构第二节中压主汽阀的执行机构 中压主汽阀中压主汽阀(RV)也称再热蒸汽主汽阀，也称再热蒸汽主汽阀，它只在全开和全关两个位置，属于开关型它只在全开和全关两个位置，属于开关型汽阀。汽阀。 中压主汽阀执行机构的主要组成部件中压主汽阀执行机构的主要组成部件是：油缸、控制块、电磁阀、快速卸荷阀、是：油缸、控制块、电磁阀、快速卸荷阀、隔绝阀、逆止阀隔绝阀、逆止阀(2个个)等，其组

37、成与上述高等，其组成与上述高压主汽阀类似，但由于它是一种开关型执压主汽阀类似，但由于它是一种开关型执行机构，行机构，没有控制功能没有控制功能。危急遮断油危急遮断油（AST油）油）排油排油6-6-逆止阀逆止阀5 5-逆止阀逆止阀2 2-油动机油动机M节流孔节流孔压力油压力油1 1-截止阀截止阀3 3-二位二通二位二通电磁阀电磁阀4 4-快速卸荷阀快速卸荷阀图图8-6中压主汽阀执行机构工作原理中压主汽阀执行机构工作原理1-截止阀截止阀；2-油动机；油动机；3-两位两通电磁阀；两位两通电磁阀；4-快速卸荷阀；快速卸荷阀；5、6-逆止阀逆止阀 与高压主汽阀相比，它具有与高压主汽阀相比，它具有2个不同的

38、特点：个不同的特点： (1)由于没有控制功能，所以不必装设电液伺服阀由于没有控制功能，所以不必装设电液伺服阀及其相应的伺服放大器。及其相应的伺服放大器。 (2)增设增设1个二位二通电磁阀，用以开关中压主汽个二位二通电磁阀，用以开关中压主汽阀，以定期进行阀杆的活动试验，保证该汽阀处阀，以定期进行阀杆的活动试验，保证该汽阀处于良好的工作状态。当电磁阀动作时，能迅速地于良好的工作状态。当电磁阀动作时，能迅速地泄去中压主汽阀的危急遮断油，使快速卸载阀动泄去中压主汽阀的危急遮断油，使快速卸载阀动作，紧急关闭主汽阀。作，紧急关闭主汽阀。 该机构在中压缸主汽阀的弹簧室上，该机构在中压缸主汽阀的弹簧室上，其油

39、动机活塞杆与该主汽阀的其油动机活塞杆与该主汽阀的阀杆直接相阀杆直接相连连。 因此，当油动机向上运动时为开启中因此，当油动机向上运动时为开启中压主汽阀，油动机向下运动时为关闭中压压主汽阀，油动机向下运动时为关闭中压主汽阀。主汽阀。 油动机是单侧油动机，高压抗燃油提油动机是单侧油动机，高压抗燃油提供开启主汽阀的动力，快速卸载阀泄油可供开启主汽阀的动力，快速卸载阀泄油可使油动机下腔室的动力油失压，依靠弹簧使油动机下腔室的动力油失压，依靠弹簧力的作用，力的作用，快速关闭快速关闭中压主汽阀。中压主汽阀。 前面已分析过，由于再热机组具有庞前面已分析过，由于再热机组具有庞大的中间容积，机组甩负荷时即使高压主

40、大的中间容积，机组甩负荷时即使高压主汽阀和调节汽阀能同时立即关闭，该容积汽阀和调节汽阀能同时立即关闭，该容积也能使机组严重超速。也能使机组严重超速。 因此，甩负荷后除立即关闭中压调节因此，甩负荷后除立即关闭中压调节汽阀外，也应立即关闭中压主汽阀，让蒸汽阀外，也应立即关闭中压主汽阀，让蒸汽通过旁路排入凝汽器，对机组汽通过旁路排入凝汽器，对机组实现双重实现双重保护保护，具有十分重要的作用。，具有十分重要的作用。节流孔板的作用节流孔板的作用 图图8-6是中压主汽阀的工作原理图，高是中压主汽阀的工作原理图，高压动力油自隔绝阀引入，经过一个固定节压动力油自隔绝阀引入，经过一个固定节流孔板后直接进入油动机

41、的下腔室，该节流孔板后直接进入油动机的下腔室，该节流孔板是用来限制油动机进油的，其作用流孔板是用来限制油动机进油的，其作用一是开门时使汽阀缓慢开启，避免冲击；一是开门时使汽阀缓慢开启，避免冲击；二是在危急遮断系统动作，大量卸去油动二是在危急遮断系统动作，大量卸去油动机下腔室的高压油并关阀主汽阀时，避免机下腔室的高压油并关阀主汽阀时，避免大量的高压油又自隔绝阀涌入，会使中压大量的高压油又自隔绝阀涌入，会使中压主汽阀的关闭速度减慢，仍有超速的危险。主汽阀的关闭速度减慢，仍有超速的危险。快速卸载阀快速卸载阀 快速卸载阀的结构和工作原理与图快速卸载阀的结构和工作原理与图8-5相同，该阀是由危急遮断总管

42、油压控制的，相同，该阀是由危急遮断总管油压控制的，当该总管油压被迫遮断时，通过快速卸载当该总管油压被迫遮断时，通过快速卸载阀，迅速关闭中压主汽阀。阀，迅速关闭中压主汽阀。 该汽阀关闭的动力来自中压油动机重该汽阀关闭的动力来自中压油动机重弹簧的约束力。弹簧的约束力。 此外，快速卸载阀的回油管与油动机此外，快速卸载阀的回油管与油动机的上腔室相连。因而瞬间排油也不会引起的上腔室相连。因而瞬间排油也不会引起回油管的过载。回油管的过载。二位二通电磁阀二位二通电磁阀 二位二通电磁阀二位二通电磁阀用于遥控用于遥控，它的开启，它的开启可把遮断油泄去，使快速卸载阀杯形滑阀可把遮断油泄去，使快速卸载阀杯形滑阀上部

43、的油压失压，并将与油动机连通的油上部的油压失压，并将与油动机连通的油路卸油，从而使油动机迅速关闭。路卸油，从而使油动机迅速关闭。 同样，进行试验时把旁路阀打开，也同样，进行试验时把旁路阀打开，也可使油动机关小或关闭。可使油动机关小或关闭。 此外，手动压力调整螺杆，还可以打此外，手动压力调整螺杆，还可以打开或关闭油动机。开或关闭油动机。 由于中压主汽阀只处于全开或全关位由于中压主汽阀只处于全开或全关位置。因此不设置置。因此不设置LVDT位移差动变送器，而位移差动变送器，而且该阀在安装后一般不作特殊的调整工作。且该阀在安装后一般不作特殊的调整工作。 同样，对于每一个中压主汽阀的组合同样，对于每一个

44、中压主汽阀的组合机构，只要关断隔绝阀的进油，并有逆止机构，只要关断隔绝阀的进油，并有逆止阀阻止回油的倒流，都可以进行阀阻止回油的倒流，都可以进行不停机检不停机检修修，保证机组仍可继续运行。，保证机组仍可继续运行。第三节高压调节汽阀的执行机构 高压调节汽阀高压调节汽阀(GV)执行机构主要由油执行机构主要由油缸、电液伺服阀、快速卸荷阀，线性差动缸、电液伺服阀、快速卸荷阀，线性差动变送器变送器(LVDT)、截止阀、单向阀、滤油器、截止阀、单向阀、滤油器、控制块及伺服放大器和解调器等组成。其控制块及伺服放大器和解调器等组成。其中控制块使各元件集中安装并连接在一起，中控制块使各元件集中安装并连接在一起，

45、由于减少了各部件单独布置时的大量连接由于减少了各部件单独布置时的大量连接管件，从而提高了运行的可靠性。管件，从而提高了运行的可靠性。 解调器和伺服放大器安装在解调器和伺服放大器安装在DEH控制控制块内。块内。 图图8-7为高压调节汽阀的组合结构，图为高压调节汽阀的组合结构，图中的控制块中的控制块1是用来安装并连接所有部件的，是用来安装并连接所有部件的，它也是将所有电气触点和各液压接口的连它也是将所有电气触点和各液压接口的连接件。调节汽阀位置控制的信号、伺服放接件。调节汽阀位置控制的信号、伺服放大器、大器、LVDT及其解调器，也是组合机构的及其解调器，也是组合机构的工作部件，它们安装在调节器的组

46、合控制工作部件，它们安装在调节器的组合控制柜内。柜内。图图8-7高压调节汽阀的组合机构高压调节汽阀的组合机构1-控制块；控制块；2-滥流阀，滥流阀，3-液伺服阀液伺服阀4-线性位移差动变送器线性位移差动变送器(LVW)；5-端盖；端盖；6-注油节头；注油节头；7、8-管接头管接头9-杠杆；杠杆；10-端杆，端杆，11-端杆套筒；端杆套筒；12-油动机支座；油动机支座；15-油缸，油缸，16-过滤器盖；过滤器盖；20-截止阀；截止阀；21、22-逆止阀，逆止阀，23-套筒套筒24-端子排端子排.30.32、37、39-特氟绝密封圈；特氟绝密封圈；31-过滤器，过滤器，34-过滤器引导；过滤器引导

47、；1314、17、19、2529、33、35、36、38、40、41-O形圈，形圈，42-冲洗块冲洗块 油动机为单侧油动机结构，布置在每油动机为单侧油动机结构，布置在每个蒸汽室的侧面，其活塞杆通过一对连杆个蒸汽室的侧面，其活塞杆通过一对连杆与调节汽阀连杆相连，杠杆的支点布置成与调节汽阀连杆相连，杠杆的支点布置成油动机向上运动是调节汽阀的油动机向上运动是调节汽阀的开启方向开启方向。 图图8-8为高压调节汽阀执行机构的原理为高压调节汽阀执行机构的原理图，其工作原理与高压主汽阀的执行机构图，其工作原理与高压主汽阀的执行机构的工作原理基本类似，只是区别在快速卸的工作原理基本类似，只是区别在快速卸荷阀的

48、控制油口。其中各部件的工作原理荷阀的控制油口。其中各部件的工作原理是相同的，故不再重复叙述。是相同的，故不再重复叙述。图图8-8高压调节汽阀执行机构的工作原理图高压调节汽阀执行机构的工作原理图1-油动机；油动机；2、4-逆止阀；逆止阀；3-快速卸荷阀，快速卸荷阀，5-滤网，滤网，6-截截止阀止阀7-电液伺服阀电液伺服阀8-线性位移差动变送器线性位移差动变送器压力油压力油LVDT解调器解调器电液伺服器电液伺服器排油排油超速保护控制油超速保护控制油(OPC油油)放大器放大器8线性差动位线性差动位移变送器移变送器7电液伺服阀电液伺服阀6截止阀截止阀5滤网滤网4逆止阀逆止阀2逆止阀逆止阀3快速卸荷阀快

49、速卸荷阀1油动机油动机解调器解调器DEH高压主汽阀高压主汽阀比较器比较器 如图如图8-2所示。主汽阀执行机构快速卸所示。主汽阀执行机构快速卸荷阀的控制油是危急遮断油荷阀的控制油是危急遮断油(AST油油)，即逆，即逆止阀所通的油路是危急遮断油止阀所通的油路是危急遮断油(AST)总管。总管。而图而图8-8所示的高压调节汽阀执行机构快速所示的高压调节汽阀执行机构快速卸荷阀的控制油是超速保护控制油卸荷阀的控制油是超速保护控制油(OPC油油)。即逆止阀所通的油路是即逆止阀所通的油路是OPC总管。总管。 当超速保护控制油路当超速保护控制油路(OPC油路油路)泄压时泄压时杯状滑阀的压力油通过逆止阀泄油，使杯

50、杯状滑阀的压力油通过逆止阀泄油，使杯状滑阀上油压剧烈下降，在高压抗燃油油状滑阀上油压剧烈下降，在高压抗燃油油压作用下杯状滑阀上移，油动机活塞下的压作用下杯状滑阀上移，油动机活塞下的高压油经杯形滑阀及阀座之间的泄油口向高压油经杯形滑阀及阀座之间的泄油口向泄油管路泄油，油动机在弹簧作用下迅速泄油管路泄油，油动机在弹簧作用下迅速关闭，高压调节汽阀关闭。关闭，高压调节汽阀关闭。 同样手动旋开快速卸荷阀的压力同样手动旋开快速卸荷阀的压力调节器可使高压调节汽阀关闭。在正调节器可使高压调节汽阀关闭。在正常运行时，压力调节器旋到底，以防常运行时，压力调节器旋到底，以防止杯状滑阀上油压经压力调节器所控止杯状滑阀

51、上油压经压力调节器所控制的针形阀与缩孔之间泄出。制的针形阀与缩孔之间泄出。第四节中压调节汽阀的执行机构 中压调节汽阀中压调节汽阀(IV)也称再热蒸汽调节汽也称再热蒸汽调节汽阀，是一种控制型的执行机构，可在控制阀，是一种控制型的执行机构，可在控制范围内，把阀门控制在所需要的任意中间范围内，把阀门控制在所需要的任意中间位置上，并能按比例进行调节。位置上，并能按比例进行调节。 中压调节汽阀是由其油动机控制的，中压调节汽阀是由其油动机控制的，它是一种它是一种拉式弹簧拉式弹簧单侧作用油动机，以高单侧作用油动机，以高压抗燃油为动力，能迅速而准确地将中压压抗燃油为动力，能迅速而准确地将中压调节汽阀开到计算机

52、输出电信号所要求的调节汽阀开到计算机输出电信号所要求的位置上。位置上。 该油动机布置在中压缸调节汽阀的弹该油动机布置在中压缸调节汽阀的弹簧箱上，用连杆与汽阀杆相连，油动机活簧箱上，用连杆与汽阀杆相连，油动机活塞向上运动为开调节汽阀；向下运动为关塞向上运动为开调节汽阀；向下运动为关调节汽阀。重型关闭弹簧可将调节汽阀保调节汽阀。重型关闭弹簧可将调节汽阀保持在关闭的位置上，而油动机能克服弹簧持在关闭的位置上，而油动机能克服弹簧力将调节汽阀开到任何所需的位置上。力将调节汽阀开到任何所需的位置上。 中压调节汽阀执行机构主要由油动机活塞缸、中压调节汽阀执行机构主要由油动机活塞缸、油动机板块、过滤器、电液伺

53、服阀、快速卸荷阀、油动机板块、过滤器、电液伺服阀、快速卸荷阀、隔绝阀、逆止阀隔绝阀、逆止阀(3个个)和线性位移差动变送器和线性位移差动变送器(LVDT)等组成。油动机板块上装有几个部件，并等组成。油动机板块上装有几个部件，并对它们起液压连接作用，它也是电气接点和油系对它们起液压连接作用，它也是电气接点和油系统液压接口的连接件。伺服放大器和解调器则装统液压接口的连接件。伺服放大器和解调器则装在调节器的控制柜内。在调节器的控制柜内。 鉴于中压调节汽阀的执行机构中的许多部件鉴于中压调节汽阀的执行机构中的许多部件都与高压调节汽阀相同，这里只指出其特点和不都与高压调节汽阀相同，这里只指出其特点和不同部分

54、。同部分。 (1)与高压调节汽阀的油动机相比，虽与高压调节汽阀的油动机相比，虽然都是采用单侧油动机，但弹簧的布置相然都是采用单侧油动机，但弹簧的布置相反，高压调节汽阀的弹簧布置在油缸内，反，高压调节汽阀的弹簧布置在油缸内，是压弹簧；而中压调节汽阀的弹簧则布置是压弹簧；而中压调节汽阀的弹簧则布置在油缸外，是拉弹簧。在油缸外，是拉弹簧。 因而，两者在结构上有一些差别。因而，两者在结构上有一些差别。 (2)快速卸荷阀的结构有所不同。图快速卸荷阀的结构有所不同。图8-9为中为中压调节汽阀快速卸荷阀的结构简图，它布置在油压调节汽阀快速卸荷阀的结构简图，它布置在油动机的液压板块上，可将油动机的动作油迅速泄

55、动机的液压板块上，可将油动机的动作油迅速泄去，使中压调节汽阀迅速关闭。去，使中压调节汽阀迅速关闭。 其弹簧其弹簧16可使快速卸载阀保持在打开位置，可使快速卸载阀保持在打开位置，作用在阀门定位器作用在阀门定位器7上的腔室上的腔室Y中的油压使快速卸中的油压使快速卸载阀关闭。快速卸载阀伸入到油动机板块中，并载阀关闭。快速卸载阀伸入到油动机板块中，并且贴合在板块的阀座上，腔室且贴合在板块的阀座上，腔室Y的油是经供油总的油是经供油总管来的，当总管压力足够高时，弹子逆止阀管来的，当总管压力足够高时，弹子逆止阀8就就会落在阀座会落在阀座E，将排油口关闭。，将排油口关闭。图图8-9中压调节汽阀快速卸荷阀的结构

56、简图中压调节汽阀快速卸荷阀的结构简图1-快速卸荷阀，快速卸荷阀，2-销；销；3-弹簧座，弹簧座，6、13-支持圈，支持圈，7-阀定位阀定位器；器；8-逆止阀；逆止阀；9-阀体；阀体；10-套筒，套筒，4.5.11，12，14-O形圈；形圈；15-阀；阀；16-弹簧弹簧 正常运行时，高压油通过试验电磁阀正常运行时，高压油通过试验电磁阀进入腔室进入腔室Y，此压力与电液伺服用供给油缸，此压力与电液伺服用供给油缸的高压油压力相等，但由于腔室的高压油压力相等，但由于腔室Y中的作用中的作用面积较大。因而克服了弹簧的约束力，将面积较大。因而克服了弹簧的约束力，将快速关闭快速卸荷阀切断油缸中高压油快速关闭快速

57、卸荷阀切断油缸中高压油的回油通道，从而使油动机的活塞下部能的回油通道，从而使油动机的活塞下部能建立油压。建立油压。 危急遮断油总管的油压等于或略高于危急遮断油总管的油压等于或略高于送到腔室送到腔室Y内的油压。因此，当此总管的油内的油压。因此，当此总管的油压降低时，总管的逆止阀被打开，卸荷阀压降低时，总管的逆止阀被打开，卸荷阀内的逆止阀内的逆止阀8也被打开，于是腔室也被打开，于是腔室Y内的油内的油压下降，快速卸荷阀打开，将油动机活塞压下降，快速卸荷阀打开，将油动机活塞下部的高压油排入回油管，从而迅速关闭下部的高压油排入回油管，从而迅速关闭中压缸调节汽阀。中压缸调节汽阀。 当试验电磁阀通电时，例如在试验中当试验电磁阀通电时，