CN1115480C - 水轮机液压式机械开度限制机构 - Google Patents

Abstract

一种水轮机调速器液压式机械开度限制机构，其开度限制机构的差动活塞内缸体(4)装置在其外缸体(1)内并可上下滑动，反馈活铰(5)连接活塞(6)和接力器反馈□杆(9)形成机械反馈；活塞内缸体(4)的下端装有开度动作铰(8)，开度动作铰(8)的另一端装有能带动调速器上配压阀引导阀芯(11)作直线运动的开限压杆(10)，它具有速度调节，开度的用自动调节，智能显示，操作灵活，边开边限，实时监控，现地监控，远方控制等功能。当交，直流电源同时断电时，开度限制位置可保持原位不变。

Description

水轮机液压式机械开度限制机构

                        技术领域

本发明涉及水轮发电机组安全装置，尤其是一种水轮机调速器液压式机械开度限制机构。

                        背景技术

水轮发电机组由调速器调节阀芯开度控制转速和输出功率。如果不对调速器主配阀开度加以限制，则很容易造成飞车事故。为了提高机组运行的安全可靠性，防止意外或人为事故的发生，对机组调速器加装安全保护机构，限制阀芯开度是保证水力发电机组安全运行的必要措施。在以往的生产实践中，曾有厂家生产过纯机械式水轮机调速器开度限制器。它通过手轮转动其丝杆螺母，经丝杆螺母的直线位移来阻挡引导阀的行程，实现开度限制。这种开度限制机构只可“就地”操作，不可“远方”控制。如果要实现“远方”控制就必须增加电机驱动器，并配套一台蜗轮减速器和离合器，制造繁琐，可靠性和控制精度差，维护非常不便。同时，没有实时调节开度的功能，即不能实现边开边限和边关边限功能。自七十年代以来，科学技术得到了巨大发展，为包括水轮机调节在内的工业领域提供了全新的物质基础，这使得调速器性能的提高和功能的扩展有了更大的灵活性、更高的可靠性。而事实上，调速器控制技术和结构的进步和发展是与现代技术进步是同步的。相对而言，水轮机组调速器安全保护装置的发展则要滞后得多，不适应高速发展的水轮机控制技术的需要。

                       发明内容

本发明的目的是提供一种可提高水轮机调速器运行的安全可靠性，并能实现实时调节控制其主配阀开度限制范围，具有就地和远程两种操作方式的水轮机液压式机械开度限制机构。

本发明所述的液压开度限制机构，包括由标准液压元件和执行差动油缸等部件构成的支持其工作的液压控制系统，其特征是：所述液压开度限制机构差动活塞缸体4装置在其外缸体1内可上可下滑动，反馈活铰5连接活塞6和接力器反馈杠杆9形成机械反馈；活塞内缸体4的下端装有开度动作铰8，开度动作铰的另一端装在开限压杆10上，可带动调速器主配压阀引导阀芯11作直线运动。在前述外缸体1上分别开有上进出油孔2和下进出油孔3及油沟12，上下进出油孔2、3的开闭受控于用于现场调节开度限制的手动开度限制调节杆13和用于远程调节开度限制的电动开度限制调节电磁阀14；手动开度限制调节杆13和电动开度限制调节电磁阀14装置在外缸体侧壁上。活塞6的活塞杆与开度动作铰之间通过开度指示器支架15而装有一用于就地指示开度限制数值的开度指示器7。

所述液压开度限制机构，为水轮机调速器配置了安全保护装置，大大提高了其可靠性和安全性，可防止意外或人为事故的发生。全系统采用集成化模块式集成电路，无泄露，无油污现象。具有以下功能：

1、齐全的调节功能：有速度的调节，开度的手/自动调节，以适应水电站不同运行方式的要求。

2、智能显示功能：通过二个直线位移传感器的运动比较显示设定开度位置，现行机组开度位置，开度增/减，可以根据电厂运行人员习惯工作，灵活的修改。

3、灵活的操作形式：此机构可实现开机调整或停机调整，并有通过反馈机构实现的边开边限，范围质为0----100％。

4、实时监控功能：

A、现地监控功能：在控制柜面板上可通过表计和显示屏，显示开度参数，手/自动状态，可在现地修改控制质，自/手动调节模式切换。

B、远方控制功能：开停、切换操作、开度增/碱操作。

5、当交、直流电源同时断电时，开度限制位置可保持原位不变。

A、在国内首次实现步进式编程，微机调试器液压式机械开度限制。

B、有适应大幅度水头变化的开机限制特点，负荷限制特点和功率调节特点。

C、有“就地”操作和“远程”控制的特点。

断电后能保持原位，具有就地和远程两种操作方式，并能在两地同时显示开度限制值，其液压系统与调速器液压系统供油源，整体结构简练、紧凑；动作灵敏、精度高；内外差动液压油缸设计可实现边开边限和边关边限之目的，方便了操作和调控，为调速器整体技术走上更高层次提供了有力支持，可广泛用于水轮发电机组调速器安全保护领域或相关领域。

                         附图说明

图1是本发明结构原理图。

图2是本发明液压机械开限原理图。

图3是本发明液压机械开限结构图。

图4是本发明液压机械开限结构局部剖示图。

图中，1----外缸体，2----上进出油孔，3----下进出油孔，4----活塞内缸体，5----反馈活铰，6----活塞，7----开度指示器，8----开限动作铰，9----接力器反馈杠杆，10----开限压杆，11----调速器主配压阀引导阀芯，12----油沟，13----手动开度限制调节杆，14----电动开度限制调节电磁阀，15----开度指示器支架。

                          实施方式

所述液压开度限制机构，主要包括：液压控制系统，标准液压元件和执行差动油缸。将差动活塞内缸体4放置在外缸体1内作滑动。由反馈活铰5与水轮机执行机构(接力器)的反馈杠杆铰接形成反馈。由本机构开限动作铰8与调速器主配压阀引导阀芯支点杆即开度压杆铰接，形成直线运动，限制引导阀芯的再开动作，外缸体1上分别开有两进出油孔及油沟，内缸体4上下移动后能通畅进出油。当开度限制信号给出为零时，进出油孔3接通进油，进出油孔2为回油，开度动作铰8向下移动，主配阀被压向下，水轮机接力器就马上处于关闭状态。如果在操作中要求将开度限制在90％状态，可操作电信号或手动杆，将开度动作铰置于90％状态，引导阀芯支点杆离开引导阀芯至90％，当机组工作至90％时会自动限制机组过速，起到安全保护限过速作用，此机构可任意设定和操纵开关机百分比，形成“就地”、“远方”操作。

Claims (3)

1、一种水轮机调速器液压式机械开度限制机构，其特征是：所述开度限制机构的差动活塞内缸体(4)装置在其外缸体(1)内并可上下滑动，反馈活铰(5)连接活塞(6)和接力器反馈杠杆(9)形成机械反馈；活塞内缸体(4)的下端装有开度动作铰(8)，开度动作铰(8)的另一端装有能带动调速器主配压阀引导阀芯(11)作直线运动的开限压杆(10)。

2、根据权利要求1所述的水轮机液压式机械开度限制机构，其特征是：在前述外缸体(1)上分别开有上进出油孔(2)和下进出油孔(3)及油沟(12)，上下进出油孔的开闭受控于用于现场调节开度限制的手动开度限制调节杆(13)和用于远程调节开度限制的电动开度限制调节电磁阀(14)，手动开度限制调节杆(13)和电动开度限制调节电磁阀(14)安装在外缸体侧壁上。

3、根据权利要求1所述的水轮机液压式机械开度限制机构，其特征是：在所述开度限制机构活塞(6)的活塞杆与开度动作铰之间通过开度指示器支架(15)而装有一用于就地指示开度限制数值的开度指示器(7)。

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