CN201209513Y - 大容量多喷针冲击式水轮机的全液压控制装置 - Google Patents

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刘安平
高文进
刘钰
李东峰
陈杏君
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Abstract

本实用新型提供一种大容量多喷针冲击式水轮机的全液压控制装置，包括喷针控制单元和折向器控制单元，每一个喷针和折向器都由一个各自独立控制单元组成，各控制单元并联；每个喷针控制单元由一个比例阀和一个电磁换向阀的控制口分别与二个叠加式液控单向阀连接，二个叠加式液控单向阀的输出并联，并联后叠加式液控单向阀的二个输出D、C通过二个单向节流阀分别与喷针接力器的开机腔和关机腔连接。折向器控制单元由两个球座式电磁球阀分别与液控换向阀的关机控制腔、开机控制腔连接，液控换向阀的控制口与折向接力器的关机腔和开机腔连接；折向器控制单元通过各自的液控换向阀与一个紧急停机阀和一个机械过速阀依次连接。

Description

大容量多喷针冲击式水轮机的全液压控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种大容量多喷针冲击式水轮机的全液压控制装置，特别是采用比例阀与数字阀使喷针和折向器之间协联的全液压控制装置。
背景技术
冲击式水轮机，通过喷针将水流能量全部转换为高速射流的动能，高速冲击安装在水轮机的转轮外围的轮盘上的部分勺斗，使转轮转动进行发电。该型水轮机早年仅适用于高水头小流量的中小型电站，仅采用单喷针，或双喷针的小型水轮机。后来发展到大型机组，采用立式多喷针的结构，近年来又由大型发展到特大型的多喷针冲击式水轮机。本实用新型就是为国内目前单机容量最大的12万千瓦的四川吉牛水电站厂设计的6个喷针，6个折向器的冲击式水轮机的调速器。
由于冲击式水轮机为高水头，长引水管机组，必须采用双重调节(喷针和折向器)为保证机组高效安全运行。喷针和折向器之间必须有协联关系。如机组甩负荷时，折向器(又名偏流器)必须快速切断射流，喷针可缓慢关闭，这样既可减小机组的转动惯量，以免产生机组的过速，又可降低引水管道的压力上升。传统的控制喷针和折向器的方法是采用机械式杠杆和凸轮等，机构复杂，体积庞大，极不可靠，有待改进。
发明内容
本实用新型的目的是为了简化结构，提高调节品质和精度，进一步提高控制装置的可靠性而设计的一种大容量多喷针冲击式水轮机的全液压控制装置。
本实用新型的技术方案：一种大容量多喷针冲击式水轮机的全液压控制装置，包括喷针控制单元和折向器控制单元，其特征在于：每一个喷针和折向器都由一个各自独立控制单元组成，各控制单元并联；每个喷针控制单元由一个比例阀和一个电磁换向阀的控制口分别与二个叠加式液控单向阀连接，二个叠加式液控单向阀的输出并联，并联后叠加式液控单向阀的二个输出通过二个单向节流阀分别与喷针接力器的开机腔和关机腔连接。
所述的大容量多喷针冲击式水轮机的全液压控制装置，折向器控制单元由两个球座式电磁球阀分别与液控换向阀的关机控制腔、开机控制腔连接，液控换向阀的控制口与折向接力器的关机腔和开机腔连接；折向器控制单元通过各自的液控换向阀与一个紧急停机阀和一个机械过速阀依次连接。
本实用新型的优点：本实用新型简化了结构，提高了调节品质和精度，进一步提高控制装置的可靠性。喷针和折向器之间采用微机自动协联，去掉了繁杂的机械协联。采用比例阀和数字阀的全液压控制方案，其特征为控制装置由粗调和精调两部分组成。折向器接力器的快速关和开的粗调，由数字阀实现开关控制。小范围的精调(即自动控制)由精度高的比例阀实现比例控制。紧急停机由电磁换向阀实现。这既保证了自动控制的精度，又提高了速动性，同时还降低了成本。
附图说明
图1是本实用新型的控制原理图。
具体实施方式
图1是本实用新型的控制原理图：图中显示有6个喷针，6个折向器，每一个喷针和折向器都由一个各自独立控制单元组成，在图中仅画出。PZ1#......PZ6#喷针和ZX1#.....ZX6#折向器，其中2#......5#省略了。
本实用新型包括喷针控制单元和折向器控制单元，每一个喷针和折向器都由一个各自独立控制单元组成，各控制单元并联；每个喷针控制单元由一个比例阀1和一个电磁换向阀2的控制口分别与二个叠加式液控单向阀3、4连接，二个叠加式液控单向阀的输出并联，并联后叠加式液控单向阀的二个输出D、C通过二个单向节流阀5、6分别与喷针接力器7的开机腔和关机腔连接。折向器控制单元由两个球座式电磁球阀9、10分别与液控换向阀11的关机控制腔、开机控制腔连接，液控换向阀11的控制口与折向接力器的关机腔和开机腔连接；折向器控制单元通过各自的液控换向阀13与一个紧急停机阀14和一个机械过速阀15依次连接。
喷针控制单元的比例阀由PLC微机调节的输出信号控制，实现喷针的自动比例控制。电磁换向阀用于人工手动操作。也可用电气进行远方开和关机操作。比例阀和电磁换向阀在油路上是双向并联。在C、D两点都可独自操作喷针接力器。其中二个叠加式液控单向阀，分别装在接力器开关机两侧。保证在平衡位置对接力器起锁闭油路作用。防止零点漂移。另有两个叠加式节流阀，分别装在喷针接力器的开和关两侧。用来调整开，关机时间。调好后可用螺母锁死，保证不变。
折向器控制单元：由两个球座式电磁球阀(即数字阀)9、10控制φ16通经的液控换向阀11，来实现折向器的快速动作。并通过调整液控阀上的行程调节螺杆来调整，折向器接力器12的开、关机时间，由于数字电磁阀还设有手动操作按钮，因此折向器控制方式有自动，电手动和纯手动三种方式。
整个系统的设计巧妙在于仅只设置一个总的紧急停机阀14和机械过速阀15，就可以实现整机紧急停机和每个独立单元的停机，必须在二个数字阀9、10前增设一个φ6液控换向阀13与紧急停机阀14进行液压连锁，当紧急停机电磁阀动作时，该阀即切断数字阀的主供压力油而实现紧急停机。

Claims (2)

1.一种大容量多喷针冲击式水轮机的全液压控制装置，包括喷针控制单元和折向器控制单元，其特征在于：每一个喷针和折向器都由一个各自独立控制单元组成，各控制单元并联；每个喷针控制单元由一个比例阀(1)和一个电磁换向阀(2)的控制口分别与二个叠加式液控单向阀(3、4)连接，二个叠加式液控单向阀的输出并联，并联后叠加式液控单向阀的二个输出D、C通过二个单向节流阀(5、6)分别与喷针接力器(7)的开机腔和关机腔连接。
2.根据权利要求1所述的大容量多喷针冲击式水轮机的全液压控制装置，其特征在于：折向器控制单元由两个球座式电磁球阀(9、10)分别与液控换向阀(11)的关机控制腔、开机控制腔连接，液控换向阀(11)的控制口与折向接力器的关机腔和开机腔连接；折向器控制单元通过各自的液控换向阀(13)与一个紧急停机阀(14)和一个机械过速阀(15)依次连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103807090A (zh) * 2013-11-22 2014-05-21 南方电网科学研究院有限责任公司 一种用于电力系统稳定分析的冲击式水轮机调节系统
CN109441724A (zh) * 2018-12-26 2019-03-08 北京金风科创风电设备有限公司 用于液压变桨系统的安全节流装置及方法、液压变桨系统

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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Wuhan Guoce S.L. Hydroelectric Equipment Co., Ltd.

Assignor: Wuhan S. L. Hydropower Control Equipment Co., Ltd.

Contract record no.: 2012420000153

Denomination of utility model: Fully hydraulic controller for large-capacity multi-pricker impulse turbine

Granted publication date: 20090318

License type: Exclusive License

Record date: 20120927

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20090318