CN208719531U - 基于磁控形状记忆合金驱动的水轮机调速器高速开关阀 - Google Patents

Abstract

基于磁控形状记忆合金驱动的水轮机调速器高速开关阀。目前大部分中大型水电站所采用的高速开关阀难以实现大流量和高频率响应。本实用新型组成包括阀体（1），阀体两端分别安装有磁控形状记忆合金驱动器（2），阀体的泵腔内安装有一个两位三通阀，两位三通阀的活动夹持装置（5）连接锥形阀芯（6），锥形阀芯左侧的推杆（8）与左侧磁控形状记忆合金棒材（3）连接，活动夹持装置的推杆与右侧磁控形状记忆合金棒材（4）连接，锥形阀芯通过左右两侧的复归弹簧固定在阀体中间，通过磁控形状记忆合金棒材的变形推动两位三通阀的左右移动来实现对阀体两个入口的轮流遮挡。本实用新型应用于水轮机调速器高速开关阀。

Description

基于磁控形状记忆合金驱动的水轮机调速器高速开关阀

技术领域：

本实用新型涉及一种基于磁控形状记忆合金驱动的水轮机调速器高速开关阀。

背景技术：

水轮发电机组的运行可靠性以及电力系统的电能质量受水轮机调速器调节质量的影响较大，水轮机调速器性能的优劣，将直接关系到机组及电网系统的安全稳定运行。作为水轮机调速器系统的主要组成部分，先导阀部分一般采用高速开关阀等电液伺服阀结构。但是，目前大部分中大型水电站所采用的高速开关阀难以实现大流量和高频率响应，因此，高性能的水轮机调速器高速开关阀研制已成为国内外研究热点问题。

实用新型内容：

为了克服现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于磁控形状记忆合金驱动的水轮机调速器高速开关阀。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于磁控形状记忆合金驱动的水轮机调速器高速开关阀，其组成包括：阀体，所述的阀体两端分别安装有磁控形状记忆合金驱动器，所述的阀体的泵腔内安装有一个两位三通阀，所述的两位三通阀的活动夹持装置连接锥形阀芯，所述的锥形阀芯左侧的推杆与左侧磁控形状记忆合金棒材连接，所述的活动夹持装置与右侧磁控形状记忆合金棒材连接，所述的锥形阀芯通过左右两侧的复归弹簧固定在阀体中间，所述的复归弹簧套在锥形阀芯的推杆上，通过磁控形状记忆合金棒材的变形推动两位三通阀的左右移动来实现对阀体两个入口的轮流遮挡；所述的磁控形状记忆合金棒材套在夹持装置中，所述的夹持装置外套有磁路套，所述的磁路套与阀体连接，所述的磁路套内设置有层叠的硅钢片，在所述的硅钢片外缠绕有线圈绕组。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种双向驱动的磁控形状记忆合金高速开关阀，本阀具有控制流量大、高频率响应的特点，满足传统液压系统对开关阀快速反应的要求。两个磁控形状记忆合金驱动器分别组装在阀体的两端，锥形阀芯通过左右两个复归弹簧固定在阀体中间，当右边的励磁线圈通入电源后，阀芯就会向左移动，此时左边的磁控形状记忆合金材料就会受力恢复到初始状态。同理，当左边的励磁线圈通入电源后，阀芯就会向右移动，右边的磁控形状记忆合金材料就会受力恢复到原来的状态。

本实用新型的水轮机调速器高速开关阀的驱动部分采用的是磁控形状记忆合金材料驱动，采用单驱动方式驱动。其中磁控形状记忆合金棒材在磁场作用下，与磁场方向成90°垂直方向伸长，磁控形状记忆合金棒材套在夹持装置中，起到固定和导向作用。图中的磁路是由硅钢片层叠之后绕上线圈组成的，磁路通入稳压直流电流之后为磁控形状记忆合金棒材提供一个恒定的磁场，磁路套是磁路与夹持装置、泵腔之间的一个连接桥梁，起到固定整个开关阀装置的作用。泵腔内有一个两位三通阀，阀体端盖与推杆之间装有复归弹簧，在磁场作用下磁控形状记忆合金棒材产生形变压缩复归弹簧，撤掉磁场后，复归弹簧压缩磁控形状记忆合金棒材，使它恢复到初始状态。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。图中，1为阀体，2为磁控形状记忆合金驱动器，3为左侧磁控形状记忆合金棒材，4为右侧磁控形状记忆合金棒材，5为活动夹持装置，6为锥形阀芯，7为左复归弹簧，8为推杆，9为线圈绕组，10为右复归弹簧，11为磁路套，12为夹持装置。

具体实施方式：

实施例1：

一种基于磁控形状记忆合金驱动的水轮机调速器高速开关阀，其组成包括：阀体，所述的阀体两端分别安装有磁控形状记忆合金驱动器，所述的阀体的泵腔内安装有一个两位三通阀，所述的两位三通阀的活动夹持装置连接锥形阀芯，所述的锥形阀芯左侧的推杆与左侧磁控形状记忆合金棒材连接，所述的活动夹持装置与右侧磁控形状记忆合金棒材连接，所述的锥形阀芯通过左右两侧的复归弹簧固定在阀体中间，所述的复归弹簧套在锥形阀芯的推杆上，通过磁控形状记忆合金棒材的变形推动两位三通阀的左右移动来实现对阀体两个入口的轮流遮挡；所述的磁控形状记忆合金棒材套在夹持装置中，所述的夹持装置外套有磁路套，所述的磁路套与阀体连接，所述的磁路套内设置有层叠的硅钢片，在所述的硅钢片外缠绕有线圈绕组。其中活动夹持装置是一个活动框，在活动框里设置的复归弹簧一端抵着锥形阀芯，另一端抵着活动框，通过活动框在泵腔里的左右移动来实现对入口的遮挡。

磁控形状记忆合金棒材的卡槽是与推杆固定在一起的，为了安装方便，两者之间使用螺纹配合，卡槽的主要作用是固定磁控形状记忆合金棒材，所述的磁控形状记忆合金棒材尺寸为2mm*3mm*15mm，因此，在卡槽的一侧开了一个2mm*3mm*3mm的槽，长宽分别为2mm和3mm，深度为3mm，将磁控形状记忆合金棒材的一端放置在卡槽内，这样棒材就能与阀芯的推杆能够更好地连接，同样，棒材的另一端放在另一个卡槽内。另一个卡槽其实就是棒材支架的下端凸起部分，棒材支架固定于励磁铁芯的阀套上，棒材支架的下端卡槽正对于励磁铁芯气隙处的中间，经过计算好的距离设计棒材支架下端卡槽的深度，棒材支架下端所开的槽的尺寸大小与棒材卡槽的大小一致。磁控形状记忆合金棒材形变过程中，磁场的大小和方向对磁控形状记忆合金棒材的形变影响很大，磁场只有在合适的大小和恒定的方向下磁控形状记忆合金棒材的形变才会达到最佳状态。

Claims (1)

1.一种基于磁控形状记忆合金驱动的水轮机调速器高速开关阀，其组成包括：阀体，其特征是：所述的阀体两端分别安装有磁控形状记忆合金驱动器，所述的阀体的泵腔内安装有一个两位三通阀，所述的两位三通阀的活动夹持装置连接锥形阀芯，所述的锥形阀芯左侧的推杆与左侧磁控形状记忆合金棒材连接，所述的活动夹持装置的推杆与右侧磁控形状记忆合金棒材连接，所述的锥形阀芯通过左右两侧的复归弹簧固定在阀体中间，所述的复归弹簧套在锥形阀芯的推杆上，通过磁控形状记忆合金棒材的变形推动两位三通阀的左右移动来实现对阀体两个入口的轮流遮挡；所述的磁控形状记忆合金棒材套在夹持装置中，所述的夹持装置外套有磁路套，所述的磁路套与阀体连接，所述的磁路套内设置有层叠的硅钢片，在所述的硅钢片外缠绕有线圈绕组。