CN110907097B - 轴流转桨式水轮机泄水锥耐压试验装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种轴流转桨式水轮机泄水锥耐压试验装置及控制方法，其特征在于：与水轮机转轮体泄水锥连接的液压系统管路上设置有：溢流阀、第一智能压力开关和第二智能压力开关；所述溢流阀用于控制系统的最高工作压力；所述第一智能压力开关用于系统压力低于预设的低压力值时启动油泵；所述第二智能压力开关用于系统压力高于预设的高压力值时关闭油泵。其能够有效保障泄水锥耐压试验过程当中的压力稳定性，使用方便，自动化程度高，大大提升了效率。

Description

轴流转桨式水轮机泄水锥耐压试验装置及控制方法
技术领域
本发明属于水轮机试验领域，尤其涉及一种轴流转桨式水轮机泄水锥耐压试验装置及控制方法。
背景技术
轴流转桨式水轮机依靠液压控制系统可同时调节水轮机桨叶角度和导叶开度，能够更充分的利用水流的能量，具有更宽范围的高效率区。水轮机桨叶角度调整依靠转轮内部的桨叶操作机构，该机构依靠液压系统供能。因此，转轮内部充满了透平油。水轮机在水下运行过程中，必须将外部的高压水流和内部的高压油彻底隔离。一旦隔离的密封出现问题，就会导致油泄漏，污染下游水源。因此，水轮机各部件的动密封和静密封的可靠性至关重要。因此，无论是出厂验收还是修后试验，转轮耐压试验均是必备项目。如中国专利CN201611253520即提供了一种轴流转桨式水轮机转轮耐压操作试验系统。
泄水锥耐压试验是转轮耐压试验组成部分，主要是检验桨叶操作机构动密封和泄水锥静密封的严密性。叶片操作过程中，转轮内部类似固定容器，叶片操作机构在内部运动过程中，将导致局部压力浮动。而常规的耐压系统自动化程度低，人工操作无法保证压力浮动，经常会发生超压问题，威胁转轮密封。人为操作频繁，效率低下。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明采用以下技术方案：
一种轴流转桨式水轮机泄水锥耐压试验装置，其特征在于，与水轮机转轮体泄水锥连接的液压系统管路上设置有：溢流阀、第一智能压力开关和第二智能压力开关；所述溢流阀用于控制系统的最高工作压力；所述第一智能压力开关用于系统压力低于预设的低压力值时启动油泵；所述第二智能压力开关用于系统压力高于预设的高压力值时关闭油泵。
优选地，在所述液压系统管路中，油泵经第一单向阀、精密压力表压力监测点、第一智能压力开关压力监测点、单向节流阀和第二智能压力开关压力监测点连接至水轮机转轮体泄水锥；所述单向节流阀朝向第一智能压力开关压力监测点的一侧管路连接溢流阀；所述单向节流阀朝向第二智能压力开关压力监测点的一侧管路连接第二单向阀；所述溢流阀和第二单向阀连接油箱。
优选地，油泵电机串联有继电器KM1的第一常开触点；所述第一智能压力开关和第二智能压力开关与继电器KM1的线圈串联；所述第一智能压力开关与继电器KM1的第二常开触点并联；所述第一智能压力开关为常开开关，所述第二智能压力开关为常闭开关。
优选地，还包括平板小车；所述油泵、油泵电机和电控箱固定在平板小车的平台上；所述油泵的出油口连接第一单向阀；所述第一单向阀、精密压力表、第一智能压力开关、单向节流阀和第二智能压力开关构成组合阀体，设置在油泵上方；所述油泵的吸油口经吸油过滤器连接油箱。
优选地，其控制方法在于：当所述第一智能压力开关检测到液压系统管路压力低于0.45MPa时接通；当所述第二智能压力开关检测到液压系统管路压力高于0.48MPa时断开。
优选地，当检测到液压系统管路压力高于0.49MPa时，所述溢流阀开启。
优选地，所述单向节流阀的节流阀调节液压系统管路的供油量，使之与桨叶开启速度相匹配；所述单向节流阀的单向阀用于桨叶关闭时，将泄水锥内的油液经溢流阀排至油箱；所述第二单向阀设置为0.3MPa，用于桨叶关闭时，延缓泄水锥内部压力下降速度。
本发明及其优选方案能够有效保障泄水锥耐压试验过程当中的压力稳定性，使用方便，自动化程度高，大大提升了效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
图1是本发明实施例装置液压系统示意图；
图2是本发明实施例装置电气接线示意图；
图3是本发明实施例装置结构侧视示意图；
图4是本发明实施例装置结构前视示意图；
图5是本发明实施例装置结构俯视示意图；
图中：1-油泵；2-第一单向阀；3-溢流阀；4-精密压力表；5-第一智能压力开关；6-单向节流阀；7-第二智能压力开关；8-第二单向阀；9-油箱；10-油泵电机；11-平板小车；12-吸油过滤器；13-组合阀体；14-电控箱。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：
如图1所示，本实施置设计的泄水锥耐压试验的装置主要通过液压系统实现，在该液压系统当中，油泵1经第一单向阀2、精密压力表4压力监测点、第一智能压力开关5压力监测点、单向节流阀6和第二智能压力开关7压力监测点连接至水轮机转轮体泄水锥；单向节流阀6朝向第一智能压力开关5压力监测点的一侧管路连接溢流阀3；单向节流阀6朝向第二智能压力开关7压力监测点的一侧管路连接第二单向阀8；溢流阀3和第二单向阀8连接油箱9。
精密压力表4压力监测点和第一智能压力开关5压力监测点所处位置的压强应当是相同的，记为P2点，第二智能压力开关7压力监测点记为P3点。
其中，油泵1用于向系统供油。第一单向阀2用于防止系统油液倒流。精密压力表4用于指示油泵1出口压力。溢流阀3用于控制系统的最高工作压力：当检测到液压系统管路压力高于0.49MPa时，溢流阀3开启。第一智能压力开关5用于系统压力低于预设的低压力值时启动油泵1：当第一智能压力开关5检测到液压系统管路压力低于0.45MPa时接通；第二智能压力开关7用于系统压力高于预设的高压力值时关闭油泵1：当第二智能压力开关7检测到液压系统管路压力高于0.48MPa时断开。
单向节流阀6的节流阀调节液压系统管路的供油量，使之与桨叶开启速度相匹配，防止油泵1频繁启动；单向节流阀6的单向阀用于桨叶关闭时，将泄水锥内的油液经溢流阀3排至油箱9；第二单向阀8设置为0.3MPa，用于桨叶关闭时，延缓泄水锥内部压力下降速度。
通过以上机制，本实施例实现了：控制油泵1及其溢油阀保证泄水压力在0.45MPa至0.50MPa之间的稳定运行机制。
如图2所示，上述第一智能压力开关5和第二智能压力开关7的控制机制通过该电气系统实现。其中，油泵电机10串联有继电器KM1的第一常开触点；第一智能压力开关5和第二智能压力开关7与继电器KM1的线圈串联；第一智能压力开关5与继电器KM1的第二常开触点并联；第一智能压力开关5为常开开关，第二智能压力开关7为常闭开关。同时，还配置有手动-自动切换开关，以及手动开启-停止按钮，以及电源显示指示灯，保障了可控性。
如图3-图5所示，本实施例还提供了具体的装置设计方案：其统一设置安装在一个平板小车11上，方便移动便于使用。其中，油泵1、油泵电机10和电控箱固定在平板小车11的平台上，上述电气系统的电源等部件设置在电控箱14内。
油泵1的出油口连接第一单向阀2；第一单向阀2、精密压力表4、第一智能压力开关5、单向节流阀6和第二智能压力开关7集成于组合阀体13上，设置在油泵1上方；油泵1的吸油口（吸入口）则经吸油过滤器12连接油箱9。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的轴流转桨式水轮机泄水锥耐压试验装置及控制方法，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种轴流转桨式水轮机泄水锥耐压试验装置，其特征在于，与水轮机转轮体泄水锥连接的液压系统管路上设置有：溢流阀、第一智能压力开关和第二智能压力开关；所述溢流阀用于控制系统的最高工作压力；所述第一智能压力开关用于系统压力低于预设的低压力值时启动油泵；所述第二智能压力开关用于系统压力高于预设的高压力值时关闭油泵；
在所述液压系统管路中，油泵经第一单向阀、精密压力表压力监测点、第一智能压力开关压力监测点、单向节流阀和第二智能压力开关压力监测点连接至水轮机转轮体泄水锥；所述单向节流阀朝向第一智能压力开关压力监测点的一侧管路连接溢流阀；所述单向节流阀朝向第二智能压力开关压力监测点的一侧管路连接第二单向阀；所述溢流阀和第二单向阀连接油箱；
油泵电机串联有继电器KM1的第一常开触点；所述第一智能压力开关和第二智能压力开关与继电器KM1的线圈串联；所述第一智能压力开关与继电器KM1的第二常开触点并联；所述第一智能压力开关为常开开关，所述第二智能压力开关为常闭开关；
还包括平板小车；所述油泵、油泵电机和电控箱固定在平板小车的平台上；所述油泵的出油口连接第一单向阀；所述第一单向阀、精密压力表、第一智能压力开关、单向节流阀和第二智能压力开关构成组合阀体，设置在油泵上方；所述油泵的吸油口经吸油过滤器连接油箱。
2.根据权利要求1所述的轴流转桨式水轮机泄水锥耐压试验装置的控制方法，其特征在于：当所述第一智能压力开关检测到液压系统管路压力低于0.45MPa时接通；当所述第二智能压力开关检测到液压系统管路压力高于0.48MPa时断开。
3.根据权利要求1所述的轴流转桨式水轮机泄水锥耐压试验装置的控制方法，其特征在于：当检测到液压系统管路压力高于0.49MPa时，所述溢流阀开启。
4.根据权利要求2所述的轴流转桨式水轮机泄水锥耐压试验装置的控制方法，其特征在于：所述单向节流阀的节流阀调节液压系统管路的供油量，使之与桨叶开启速度相匹配；所述单向节流阀的单向阀用于桨叶关闭时，将泄水锥内的油液经溢流阀排至油箱；所述第二单向阀设置为0.3MPa，用于桨叶关闭时，延缓泄水锥内部压力下降速度。
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