CN206495747U - 一种冲击式水轮机折向器控制装置 - Google Patents

Abstract

一种冲击式水轮机折向器控制装置，包括先导阀及主控阀，其特征在于：控制装置还包括纯机械过速保护阀、事故电磁阀、事故配压阀、梭阀；主控阀的先导阀压力油口P4与事故配压阀的控制口A3相连；所述纯机械过速保护阀的控制口A1与事故电磁阀的控制口A2串联后作用于事故配压阀的液控端，事故配压阀的液控端通过事故电磁阀的控制口A2及纯机械过速保护阀的控制口A1接通压力油P1；梭阀的第一输入口A5口通过先导阀接通排油，梭阀的第二输入口B5口与事故配压阀的控制口B3连接，梭阀的C5口与主控阀的液控端连接；解决了常见的因先导阀故障而导致折向器失控的问题，为机组安全运行提供了更高保障；实用可靠且可维护性好。

Description

一种冲击式水轮机折向器控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种水轮机折向器控制装置，特别是一种冲击式水轮机折向器控制装置。

背景技术

折向器是冲击式水轮机组的重要组成部分，与喷嘴配合控制进入机组转轮的水流大小与方向。折向器打开时，水流通过喷嘴冲击转轮提供动能；折向器关闭时，喷嘴射出的水流被切断。当喷嘴控制部分故障时，为避免机组转速继续升高，折向器必须快速可靠关闭。

早期的冲击式水轮机组工作原理一般为：折向器与喷嘴协联动作，折向器作为主控级，喷嘴通过机械凸轮或电气协联模块随动于折向器的开度。一般而言，为避免因水锤作用而造成压力管道水压力上升过高，喷嘴的动作速度必须较慢，而折向器具有快速挡水功能，运动速度很快，大约1～3秒，因此，正常发电运行时两者协联配合过程中容易出现折向器非正常挡水情况。

随着对冲击式机组原理认识的深入，以及大通径大流量标准液压元件的发展，对冲击式机组的控制策略有了根本的改变：即将喷嘴作为主控单元控制水流大小，而折向器作为机组大波动运行工况(如甩负荷)时的辅助调节单元和事故时的保护装置。

那么，折向器动作的可靠性就显得尤为重要了。如上所述，因为折向器要求的动作速度很快，那么，执行元件所需过流量也就很大，一般采用先导级的电液换向阀或液控换向阀。为了实现正常运行与事故时折向器的可靠关闭，常见的做法是针对先导级做冗余处理，看似各种工况下都能实现折向器的可靠关闭。但是，当先导阀本身出现故障时，折向器将失控。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种冲击式水轮机折向器控制装置，避免因折向器控制元件的先导阀故障时，造成折向器失控，从而使机组飞逸。

本实用新型采用的技术方案是：一种冲击式水轮机折向器控制装置，包括先导阀及主控阀，其特征在于：冲击式水轮机折向器控制装置还包括纯机械过速保护阀、事故电磁阀、事故配压阀、梭阀；所述主控阀采用先导式液控阀，主控阀的先导阀压力油口P4与事故配压阀的控制口A3相连；所述纯机械过速保护阀的控制口A1与事故电磁阀的控制口A2串联后作用于事故配压阀的液控端，增加事故配压阀的动作可靠性，事故配压阀的液控端通过事故电磁阀的控制口A2及纯机械过速保护阀的控制口A1接通压力油P1；梭阀的第一输入口A5口通过先导阀接通排油，梭阀的第二输入口B5口与事故配压阀的控制口B3连接，控制口B3也与回油连通，使梭阀两端压力均为零，梭阀的C5口与主控阀的液控端连接，主控阀的下端连接有折向器操作油缸。

进一步的,其特征在于:所述事故配压阀采用弹簧复位式液控阀。

本实用新型的有益效果和特点是：

(1)本折向器控制装置采用梭阀与先导阀互为闭锁，正常工作状态下，液控阀接受先导阀的控制，实现折向器的开启和关闭，此时，梭阀被闭锁；当先导阀故障时，梭阀投入，直接控制液控阀，确保折向器的可靠关闭，此时，先导阀被闭锁。解决了常见的因先导阀故障而导致折向器失控的问题，为机组安全运行提供了更高保障；(2)装置实用可靠和可维护性好。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图中标号分别表示：1-纯机械过速保护阀、2-事故电磁阀、3-事故配压阀、4-先导阀、5-梭阀、6-先导式液控阀、7-折向器操作油缸、8-主轴；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明：

一种冲击式水轮机折向器控制装置，包括先导阀4及主控阀6，其特征在于：冲击式水轮机折向器控制装置还包括纯机械过速保护阀1、事故电磁阀2、事故配压阀3、梭阀5；所述主控阀6采用先导式液控阀，所述事故配压阀3采用弹簧复位式液控阀；

主控阀6的先导阀4压力油口P4与事故配压阀3的控制口A3相连；所述纯机械过速保护阀1的控制口A1与事故电磁阀2的控制口A2串联后作用于事故配压阀3的液控端，增加事故配压阀3的动作可靠性，事故配压阀3的液控端通过事故电磁阀2的控制口A2及纯机械过速保护阀1的控制口A1接通压力油P1；梭阀5的第一输入口A5口通过先导阀4接通排油，梭阀5的第二输入口B5口与事故配压阀3的控制口B3连接，控制口B3也与回油连通，使梭阀两端压力均为零，C5口与主控阀6的液控端连接，主控阀6的下端连接有折向器操作油缸7；梭阀5的输出口C5直接与主控阀6的液控端相连，当梭阀5的任意一个输入口因工况切换而接通压力油时，梭阀5的输出口C5都能利用压力油推动先导式液控阀6的阀芯，使折向器操作油缸7关闭。

上述冲击式水轮机折向器控制装置的控制方法，包括如下步骤：

S1.判断当前设备的运行情况，如果处于正常运行工况则进行步骤S2，如果需要关闭折向器则进行步骤S3，如果先导阀4故障则进行步骤S4；

S2.正常运行工况下，事故配压阀3的液控端通过事故电磁阀2和纯机械过速保护阀1接通压力油P1，将事故配压阀3的阀芯推向复位弹簧一端，使先导阀4的P4口接通压力油P，压力油P经先导阀4进入先导式液控阀6的液控端，将先导式液控阀6的阀芯推至开启侧，折向器操作油缸7处于开启状态；

S3.当需要折向器关闭时，切换先导阀4的阀芯位置，压力油P经先导阀4控制口P4进入梭阀A5口，将梭阀内钢珠推至B5口一端，并封堵住B5口，使压力油P经C5口进入先导式液控阀6的液控端，将先导式液控阀6的阀芯推至关闭侧，折向器操作油缸7向关闭方向运动；

S4.先导阀4故障时，先导阀4的阀芯长期处于开启侧，不能依靠先导阀4来关闭折向器；此时，为了关闭折向器，需纯机械过速保护阀1和事故电磁阀2其中之一或两者同时动作，将事故配压阀3的液控端接通排油，事故配压阀3的阀芯在弹簧力作用下推动切换位置，使先导阀3的P4口接通排油；同时，使梭阀5的B5口接通压力油P，将梭阀5内钢珠推至A5一端，并封堵住A5口，使压力油P经C5口进入先导式液控阀6的关闭侧液控口，将阀芯推至关闭侧，折向器操作油缸7向关闭方向运动。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种冲击式水轮机折向器控制装置，包括先导阀(4)及主控阀(6)，其特征在于：控制装置还包括纯机械过速保护阀(1)、事故电磁阀(2)、事故配压阀(3)、梭阀(5)；所述主控阀(6)采用先导式液控阀，主控阀(6)的先导阀(4)压力油口P4与事故配压阀(3)的控制口A3相连；所述纯机械过速保护阀(1)的控制口A1与事故电磁阀(2)的控制口A2串联后作用于事故配压阀(3)的液控端，增加事故配压阀(3)的动作可靠性，事故配压阀(3)的液控端通过事故电磁阀(2)的控制口A2及纯机械过速保护阀(1)的控制口A1接通压力油P1；梭阀(5)的第一输入口A5口通过先导阀(4)接通排油，梭阀(5)的第二输入口B5口与事故配压阀(3)的控制口B3连接，控制口B3也与回油连通，使梭阀两端压力均为零，梭阀(5)的C5口与主控阀(6)的液控端连接，主控阀(6)的下端连接有折向器操作油缸(7)。

2.根据权利要求1所述的冲击式水轮机折向器控制装置,其特征在于:所述事故配压阀(3)采用弹簧复位式液控阀。