Автозатвор Т-100-130: почему клапан замедляется перед посадкой

ALVERJOB · Локальная редакция

Стопорный клапан нужно закрыть быстро, но в конце хода важно смягчить его посадку на седло. В автозатворе Т-100-130 эти задачи связаны через движение поршня и слив масла. В описании Е. И. Бененсона и Л. С. Иоффе это односторонний масляный сервомотор с отсечным золотником: давление масла открывает клапан, а пружинная нагрузка поршня закрывает его. Автозатвор выполняет команду защиты. Чувствительный элемент, который непосредственно реагирует на частоту вращения ротора, является другим узлом. [A1]

Как поршень передаёт усилие клапану

Сверху на поршень действуют витые пружины. Его шток выходит вверх через сливную камеру и жёстко соединён с верхней траверсой рамки. У рамки две траверсы и две тяги, а в нижней траверсе находится шаровой шарнир, соединённый со штоком стопорного клапана. Так можно проследить всю передачу усилия: поршень перемещает рамку, рамка через шарнир перемещает шток клапана. Масло действует на поршень сервомотора, а до самого клапана движение доходит через эту механическую связь. [A1]

Когда клапан садится на седло, поршень достигает своего нижнего положения. Верхнее положение связано с упором штока клапана в крышку. На одной из тяг есть клиновой толкатель, воздействующий на конечный выключатель. При закрытии клапана он даёт электрический сигнал. Рамка, таким образом, передаёт усилие, а толкатель с выключателем сообщает о закрытии; эти функции не стоит смешивать. [A1]

Куда золотник направляет масло

Отсечной золотник управляет подачей масла под поршень и сливом из этой полости. Чтобы понять его движение, нужно раздельно посмотреть на действующие силы. Пружина растяжения тянет золотник вверх. В его средней части есть ступень, на которую действует напорное масло: создаваемое им усилие тоже направлено вверх. Именно из-за этой ступени золотник называют дифференциальным. По объяснению авторов, гидравлическое усилие позволяет поднять золотник для закрытия клапана и при неисправности его пружины. Это описание предусмотренного в конструкции действия, а не оценка безопасности всей системы. [A2]

Сверху на золотник действует давление масла в управляющей камере. При полном давлении результирующее усилие направлено вниз: золотник опускается до упора, а его поясок открывает постоянный подвод масла под поршень автозатвора. При уменьшении давления над золотником соотношение сил меняется. Золотник идёт вверх и открывает слив из-под поршня. Масло получает выход, и пружинная нагрузка может перемещать поршень в сторону закрытия клапана. То есть команда давлением меняет путь масла, а уже это позволяет пружинам закрывать клапан. [A3]

В верхнюю камеру масло поступает от синхронизатора через небольшое калиброванное отверстие во втулке золотника. Подвод ограничен, поэтому в описанной схеме он не мешает быстрому снижению давления при срабатывании защиты. В корпусе есть и золотник ручного управления. Здесь эти детали нужны для понимания устройства каналов; порядок управления, проверки или настройки защиты из этого описания не выводится. [A2]

Как сам ход поршня прикрывает слив

Одного открытия слива было бы недостаточно, чтобы объяснить замедление в конце хода. В автозатворе есть механическая обратная связь от поршня к отсечному золотнику через шток верхней тарелки пружины и рычаг. При малом управляющем давлении тарелки пружины сближаются. Когда их штоки соприкасаются, дальнейшее движение поршня вниз передаётся через эту связь золотнику. Большая часть хода к этому моменту уже пройдена. Теперь золотник начинает уменьшать открытое сечение сливных окон, а к концу хода оставляет их лишь немного открытыми. [A3]

Маслу становится труднее выходить из-под поршня. Поэтому поршень на последнем участке движется медленнее, и клапан мягче садится на седло. На основной части хода сливу, наоборот, помогает переток части масла из сливного канала в соединённую с ним полость над поршнем: сопротивление сливу уменьшается. Так в одной конструкции совмещены быстрое основное перемещение и замедление перед посадкой. Разбор относится только к автозатвору Т-100-130, описанному на рис. 6.18 в историческом источнике. Сам рисунок здесь не воспроизводится. Соседняя конструкция на рис. 6.19 и вся система защиты турбины в этот разбор не входят; время срабатывания, размеры отверстий, пружины, ход, давления, уставки и испытания здесь не рассчитываются и не назначаются. [A3]

Источник: Е. И. Бененсон, Л. С. Иоффе. Теплофикационные паровые турбины. 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1986. Печатные с. 239–240; PDF 241–242, рис. 6.18. Указанные страницы сверены с изображениями первичного PDF 08.11.2026.