[发明专利]流体阀驱动机构

说明书

技术领域

本发明涉及阀控制用驱动机构，尤其涉及燃气轮机设备中的燃料供给的流量控制阀的紧急安全装置。

背景技术

燃气轮机技术在因高效率的发电特性而得到迅速发展的LNG复合发电(联合循环(combined cycle))中作为核心技术被采用。近年来，防止地球变暖对策被视做国际上重要的课题，二氧化碳排放量较多的火力发电中的高效发电技术的重要性日益得到认识，燃气轮机温度(燃烧温度)的上升所带来的进一步高效化的技术开发得到发展，近年来，燃气轮机温度1500℃级别的大型高效发电设备也投入使用。因此，提高对于控制向燃气轮机供给的燃料供给的燃料流体阀的控制的可靠性、以及实现紧急时的可靠的故障保护功能正逐渐成为重要的课题。

在图12中示出控制向燃气轮机供给的燃料供给的现有流体阀驱动机构的例子。该装置具有阀箱508、连结框架507、弹簧箱506来作为固定部，在该弹簧箱506的上部固定有作为驱动装置的液压致动器501。阀箱508内的阀芯509经阀杆510、连结杆503、输出轴502而与液压致动器501连结，通过未图示的液压供给单元的液压力来将输出轴502上下驱动以使阀芯509升降，从而调节阀的开度。弹簧箱506内具有其上端固定于弹簧箱上部的螺旋弹簧504，螺旋弹簧504的作为自由端的下端固定于弹簧座505，弹簧座505与连结杆503连结。构成为：在没有作用液压力的初始状态下，螺旋弹簧504成为被压缩预定长度的状态，使得维持阀芯509以预定的按压力按压在阀座上的阀关闭状态。在通常运转时，通过液压致动器501的驱动力，经输出轴502、连结杆503使弹簧座505上升以压缩螺旋弹簧504，从而进行阀的开闭操作。具有紧急阻断机构，该机构在因液压装置的故障而液压力被阻断时，通过螺旋弹簧504的弹簧反作用力，强制恢复为阀关闭状态，不依赖于外部的驱动力地将阀阻断。

此外，关于使阀芯前后移动的类型的流体阀的紧急阻断机构，公开了以下的现有技术。

国际公开第02/35123号公报公开了一种蒸汽阀的操作装置，该操作装置尤其使用于蒸汽轮机，使阀芯前后移动以进行阀的开闭，能够通过释放盘簧(disc spring)21所储存的弹性能量来进行紧急阻断。该装置具有由盘簧21和弹簧夹头19构成的蓄压装置7、与弹簧夹头19卡合的驱动部5的压头49。在该装置的通常使用时，用向压头49内的电磁线圈13通电所产生的电磁力来使弹簧夹头19磁力吸附在压头49上以进行固定，维持在将弹簧夹头19内的盘簧21压缩的状态下，进行阀的开闭操作。具有一种机构，该机构在紧急情况时，停止压头49内的电磁线圈13的通电，弹簧夹头19与压头49的磁力吸附解除，将已蓄压的盘簧21放开，经阀杆3而使阀芯前进，将蒸汽阀紧急阻断。此外，公开了一种蒸汽阀的操作装置，为了缓和在紧急阻断时阀、弹簧的急速前进所导致的对阀芯和阀座施加的冲击能量，该操作装置没有将阀杆3与驱动部5的压头49直接机械固定，而是将阀杆3连接到如下的可动致动器板67上，该可动致动器板67在填充有油等流体的密闭室内配置为能够阀工作的方向上移动的状态，在阀杆3急速移动时，能够通过用可动致动器板67分为两部分的密闭室内的流体移动的阻力来吸收冲击能量。

国际公开第2004/076899号公报涉及阀的移位装置，其公开了一种阀的移位装置，该装置能够进行基于通过驱动装置2、3的旋转进行的阀杆4的前后移动的通常旋转时的阀的开闭操作、和通过释放存储于螺旋弹簧14的弹性能量进行的紧急阻断。在该装置中，具有与驱动装置连接的螺纹构造的轴与伸张杆式筒体16的后端螺纹连接，在伸张杆式筒体16内具有其后端在筒体16内固定的弹簧14，弹簧14的前端与凸缘连接，该凸缘与阀杆连接，该阀杆与阀芯23连接。移位装置的通常使用时，凸缘后退而成为将弹簧14压缩的状态，在凸缘前端和筒体16前端之间存在触发(toggle)机构10、11，通过由插销18维持为伸长状态的触发连杆来维持将弹簧14压缩的状态。在通常运转时，在弹簧14保持为压缩的状态下，通过驱动装置使轴2、3旋转来使筒体16前后移动，将阀开闭。在紧急情况时，将通往电磁线圈27的电源阻断，通过拉回弹簧将插销18拉回，触发机构10、11弯曲而使弹簧14伸长，通过弹性能量使阀芯移动到阀阻断位置。