CN102967413A

CN102967413A - 水轮机转轮静平衡试验同步升降装置

Info

Publication number: CN102967413A
Application number: CN201210461052XA
Authority: CN
Inventors: 葛军; 吕以建; 马凤; 隋松梅; 霍金平; 杨旭; 高建刚; 齐桂华
Original assignee: Harbin Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Harbin Electric Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2013-03-13

Abstract

本发明公开了一种水轮机转轮静平衡试验同步升降装置，具有一个控制器、油箱、进油管、四个同步缸；每个同步缸底部设有一个位移传感器；各同步缸上装有一个油路集成块，每个油路集成块上装有一个电液比例流量阀、电磁换向阀、单向顺序阀、两个液控单向阀、两个压力传感器。油箱上装有一个电机、高压柱塞泵、油路集成块；油路集成块上设有一个单向阀、压力传感器、溢流阀；控制器用于电机启停、压力传感器、电液比例流量阀、电磁换向阀、位移传感器的信号控制；电液比例流量阀、位移传感器经控制器内置程序可对同步缸的运动控制形成闭环；本发明同步精度高、自动化程度高、通用性强、结构紧凑、安全可靠、拆装方便。

Description

水轮机转轮静平衡试验同步升降装置

技术领域

本发明涉及一种水轮机转轮静平衡试验同步升降装置,尤其涉及一种高精度水轮机转轮静平衡试验同步升降装置。

背景技术

转轮是水轮机核心部件,为减小水轮机机组安装后的振动，要对转轮做静平衡试验。水轮机转轮静平衡时，由转轮构成的平衡部要相对平衡装置支撑部做升、降运动，只有托举平衡部升降的装置具有较高的同步精度，才能保证平衡部相对支撑部运动过程中，两者间四周间隙均匀一致，达到静平衡装置对转轮不平衡量进行高精度的测量。目前国内对小、大型转轮静平衡试验采用的升降装置分别为机械千斤顶、普通液压千斤顶，现有升降装置操作繁琐、操作者劳动强度大、同步精度差，制约了平衡部升、降的均衡性，无法满足转轮静平衡高精度要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种同步精度高、自动化程度高、通用性强、结构紧凑、安全可靠、拆装方便的水轮机转轮静平衡试验同步升降装置。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种水轮机转轮静平衡试验同步升降装置，单向阀、溢流阀、第一压力传感器装于第一油路集成块上；第一油路集成块装于油箱上；高压柱塞泵与电机的输出端连接，电机装于油箱上；电机的控制端与控制器连接；高压柱塞泵进油口经过滤器与油箱连通；高压柱塞泵出油口与第一油路集成块进油口连通；第一油路集成块进油口与单向阀进油口连通；单向阀出油口与溢流阀进油口、第一压力传感器输入端连通；第一压力传感器的控制端与控制器连接；溢流阀出油口与油箱连通；第一油路集成块出油口与进油管进油口连通；进油管的四个出油口分别与四个第二油路集成块的进油口连通；四个第二油路集成块分别装在各自的同步缸上；每个第二油路集成块上都装有电液比例流量阀、电磁换向阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀、单向顺序阀、第二压力传感器、第三压力传感器；第二油路集成块进油口与电液比例流量阀进油口连通；电液比例流量阀的控制端与控制器连接；电液比例流量阀出油口与电磁换向阀进油口P连通；电磁换向阀回油口O与油箱连通；电磁换向阀左、右控制端与控制器连接；电磁换向阀油口B与第一液控单向阀控制油口J、第二液控单向阀控制油口K、第三压力传感器输入端、同步缸有杆腔连通；第三压力传感器的控制端与控制器连接；电磁换向阀油口A与第一液控单向阀油口C连通；第一液控单向阀油口D与第二液控单向阀油口E连通；第二液控单向阀油口F与单向顺序阀油口G连通，单向顺序阀油口H与第二压力传感器输入端、同步缸无杆腔连通；第二压力传感器控制端与控制器连接；位移传感器测杆固联于同步缸底部，位移传感器磁环与固联于活塞杆底部；位移传感器测杆的控制端与控制器连接；控制器内置控制程序，控制程序可对各位移传感器测杆实时传回的活塞杆位移值进行判断，以单位时间内位移量最小的同步缸为基准，对其它三个同步缸的电液比例流量阀开口进行实时调节，达到各活塞杆同步运动。

工作原理：由控制器启动电机，油箱内液压油经过滤器、高压柱塞泵、第一油路集成块上的单向阀、溢流阀、第一压力传感器输入端、进油管、电液比例流量阀至电磁换向阀进油口P；控制器向电磁换向阀左控制端发出信号，使电磁换向阀左位处于工作位置，电磁换向阀的进油口P与油口B连通、油口A与回油口O连通；液压油经电磁换向阀进油口P、油口B、第一液控单向阀控制油口J、第二液控单向阀控制油口K、第三压力传感器输入端进入同步缸有杆腔；第一液控单向阀控制油口J、第二液控单向阀控制油口K处的液压油将第一液控单向阀、第二液控单向阀反向开启，使得第一液控单向阀油口C、D连通、第二液控单向阀油口E、F连通；同步缸有杆腔内液压油使同步缸无杆腔油压上升，当无杆腔油压力超过单向顺序阀的设定压力时，活塞杆向下运动，同步缸无杆腔内液压油经第二压力传感器输入端、单向顺序阀油口H、G，第二液控单向阀油口F、E，第一液控单向阀油口D、C,电磁换向阀油口A、回油口O至油箱；活塞杆向下运动的同时控制器内置控制程序对各位移传感器测杆实时传回的活塞杆位移值进行判断，以单位时间内位移量最小的同步缸为基准，对其它三个同步缸的电液比例流量阀开口进行实时调节，使得各活塞杆同步向下运动。

控制器向电磁换向阀右控制端发出信号，使电磁换向阀右位处于工作位置，电磁换向阀的进油口P与油口A连通、油口B与回油口O连通；液压油经第一液控单向阀油口C、D，第二液控单向阀油口E、F,单向顺序阀油口G、H，第二压力传感器输入端进入同步缸无杆腔；在同步缸无杆腔内液压油压力的作用下，活塞杆向上运动，同步缸有杆腔内液压油经第三压力传感器输入端、电磁换向阀油口B、回油口O至油箱。活塞杆向上运动的同时控制器内置控制程序对各位移传感器测杆实时传回的活塞杆位移值进行判断，以单位时间内位移量最小的同步缸为基准，对其它三个同步缸的电液比例流量阀开口进行实时调节，使得各活塞杆同步向上运动。

本发明的技术效果有：

1、位移传感器测杆、磁环直接固联于同步缸和活塞杆底部，可实现对活塞杆在单位时间内位移量进行精确测量。电液比例流量阀与位移传感器经控制器对活塞杆的运动控制形成闭环，实现对活塞杆运动的精确控制，使其达到高的同步精度，满足转轮静平衡试验高精度要求。

2、单向阀、第一压力传感器、溢流阀装于第一油路集成块上；电液比例流量阀、电磁换向阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀、单向顺序阀、第二压力传感器、第三压力传感器装于第二油路集成块上，使装置在应用时仅需用油管将泵出油口与油路集成块进油口、油路集成块出油口与油箱连接即可，实现了装置整体结构紧凑、装拆方便、节省时间。

3、单向顺序阀与同步缸无杆腔连通，无杆腔内始终存在背压，实现由转轮构成的平衡部相对平衡装置支撑部下降时运动平稳，同时防止转轮发生超速下降，确保转轮静平衡试验过程安全；单向顺序阀的开启压力可针对不同转轮重量进行设定，增加装置的通用性；液控单向阀与无杆腔连通，可防止活塞杆静止或油管路爆裂时因转轮自重下落而发生事故。

4、装置采用O型中位机能的三位四通电磁换向阀，当电磁换向阀中位处于工作位置时，便于泵出口压力根据所要托举平衡部重量进行调整，即通过调整溢流阀进口压力，可对泵出口压力大小进行调整；同时当电磁换向阀处于中位时，能够把活塞杆锁定在其行程上的任意位置。

5、高压柱塞泵出口，同步缸有杆腔、无杆腔与各自压力传感器输入端并联，可保证装置在工作前对泵出口压力、无杆腔背压调整的准确性；压力传感器控制端与控制器连接，实现装置在工作过程中控制器对泵出口、同步缸有杆腔、无杆腔压力的远程监控。

附图说明

图1水轮机转轮静平衡试验同步升降装置原理图

具体实施方式

如图1所示，一种水轮机转轮静平衡试验同步升降装置，单向阀6、溢流阀7、第一压力传感器8装于第一油路集成块5上；第一油路集成块5装于油箱2上；高压柱塞泵3与电机1的输出端连接，电机1装于油箱2上；电机1的控制端与控制器22连接；高压柱塞泵3进油口经过滤器4与油箱2连通；高压柱塞泵3出油口与第一油路集成块5进油口连通；第一油路集成块5进油口与单向阀6进油口连通；单向阀6出油口与溢流阀7进油口、第一压力传感器8输入端连通；第一压力传感器8的控制端与控制器22连接；溢流阀7出油口与油箱2连通；第一油路集成块5出油口与进油管9进油口连通；进油管9的四个出油口分别与四个第二油路集成块10的进油口连通；四个第二油路集成块10分别装在各自的同步缸20上；每个第二油路集成块10上都装有电液比例流量阀11、电磁换向阀12、第一液控单向阀13、第二液控单向阀14、单向顺序阀15、第二压力传感器16、第三压力传感器21；第二油路集成块10进油口与电液比例流量阀11进油口连通；电液比例流量阀11的控制端与控制器22连接；电液比例流量阀11出油口与电磁换向阀12进油口P连通；电磁换向阀12回油口O与油箱2连通；电磁换向阀12左、右控制端与控制器22连接；电磁换向阀12油口B与第一液控单向阀13控制油口J、第二液控单向阀14控制油口K、第三压力传感器21输入端、同步缸20有杆腔连通；第三压力传感器21的控制端与控制器22连接；电磁换向阀12油口A与第一液控单向阀13油口C连通；第一液控单向阀13油口D与第二液控单向阀14油口E连通；第二液控单向阀14油口F与单向顺序阀15油口G连通，单向顺序阀15油口H与第二压力传感器16输入端、同步缸20无杆腔连通；第二压力传感器16控制端与控制器22连接；位移传感器测杆17固联于同步缸20底部，位移传感器磁环18与固联于活塞杆19底部；位移传感器测杆17的控制端与控制器22连接；控制器22内置控制程序，控制程序可对各位移传感器测杆17实时传回的活塞杆19位移值进行判断，以单位时间内位移量最小的同步缸20为基准，对其它三个同步缸的电液比例流量阀11开口进行实时调节，达到各活塞杆19同步运动。

本发明的实际应用效果证明：

1、成功地解决了现有转轮静平衡试验采用的升降装置操作繁琐、操作者劳动强度大的难题。

2、装置通用性强、同步精度高、拆装调整方便。

3、该发明实现了水轮机转轮静平衡试验时平衡部相对支撑部的同步、自动升降，实现了过程的自动化，极大地提高了生产效率。

Claims

1.一种水轮机转轮静平衡试验同步升降装置，其特征是：单向阀（6）、溢流阀（7）、第一压力传感器（8）装于第一油路集成块（5）上；第一油路集成块（5）装于油箱（2）上；高压柱塞泵（3）与电机（1）的输出端连接，电机（1）装于油箱（2）上；电机（1）的控制端与控制器（22）连接；高压柱塞泵（3）进油口经过滤器（4）与油箱（2）连通；高压柱塞泵（3）出油口与第一油路集成块（5）进油口连通；第一油路集成块（5）进油口与单向阀（6）进油口连通；单向阀（6）出油口与溢流阀（7）进油口、第一压力传感器（8）输入端连通；第一压力传感器（8）的控制端与控制器（22）连接；溢流阀（7）出油口与油箱（2）连通；第一油路集成块（5）出油口与进油管（9）进油口连通；进油管（9）的四个出油口分别与四个第二油路集成块（10）的进油口连通；四个第二油路集成块（10）分别装在各自的同步缸（20）上；每个第二油路集成块（10）上都装有电液比例流量阀（11）、电磁换向阀(12)、第一液控单向阀(13)、第二液控单向阀(14)、单向顺序阀（15）、第二压力传感器（16）、第三压力传感器（21）；第二油路集成块（10）进油口与电液比例流量阀（11）进油口连通；电液比例流量阀（11）的控制端与控制器（22）连接；电液比例流量阀（11）出油口与电磁换向阀(12)进油口P连通；电磁换向阀(12)回油口O与油箱(2)连通；电磁换向阀(12)左、右控制端与控制器（22）连接；电磁换向阀(12)油口B与第一液控单向阀(13)控制油口J、第二液控单向阀(14)控制油口K、第三压力传感器（21）输入端、同步缸（20）有杆腔连通；第三压力传感器（21）的控制端与控制器（22）连接；电磁换向阀(12)油口A与第一液控单向阀(13)油口C连通；第一液控单向阀(13)油口D与第二液控单向阀(14)油口E连通；第二液控单向阀(14)油口F与单向顺序阀（15）油口G连通，单向顺序阀（15）油口H与第二压力传感器（16）输入端、同步缸（20）无杆腔连通；第二压力传感器（16）控制端与控制器（22）连接；位移传感器测杆（17）固联于同步缸（20）底部，位移传感器磁环（18）与固联于活塞杆（19）底部；位移传感器测杆（17）的控制端与控制器（22）连接；控制器（22）内置控制程序，控制程序可对各位移传感器测杆（17）实时传回的活塞杆（19）位移值进行判断，以单位时间内位移量最小的同步缸（20）为基准，对其它三个同步缸的电液比例流量阀（11）开口进行实时调节，达到各活塞杆（19）同步运动。