CN210829922U - 水轮机调速器及其液压集成控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水轮机调速器液压集成控制系统，用于水轮机调速器，水轮机调速器包括接力器，水轮机调速器液压集成控制系统包括进油油路、开机油路、关机油路以及紧停阀、快调装置和紧停开关。通过设置上述的水轮机调速器液压集成控制系统，当遇上紧急情况时，操作人员使水轮机调速器液压集成控制系统进入紧停状态，即紧停阀位于紧停位置，且快调装置处于第二快调连通状态，进油油路与关机油路连通，接力器朝关机方向移动，从而带动导叶开度减小，进水量减小，实现水轮机组的紧急停机，在紧停阀失效的情况下，仍可以通过快调装置进行紧急停机，可靠性更高，从而提高了水轮机调速器的可靠性，有效地确保了水轮机组及电力系统的安全运行，提高了整个水轮机组运行的安全性。本实用新型还涉及一种水轮机调速器。

Description

水轮机调速器及其液压集成控制系统

技术领域

本实用新型涉及水电站水轮机调速设备技术领域，特别是涉及一种水轮机调速器及其液压集成控制系统。

背景技术

水轮机在水电站内的作用是将水流的动能转换成机械能，水轮机带动发电机运行从而发电。水轮机调速器则是通过液压控制导叶的开度大小来控制水轮机的过水流量，从而对水轮机的转速进行控制，进而控制发电量；此外，水轮机调速器还可以承担水轮机组的启动、停机和紧急停机等任务，因此水轮机调速器对于对水轮机组乃至电力系统的安装稳定运行起关键作用，但是现有的水轮机调速器的液压控制系统可靠性不高，导致水轮机调速器可靠性较低，从而影响水轮机组及电力系统的安全运行。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的水轮机调速器液压控制系统可靠性不高的问题，提供一种可靠性高，有利于水轮机组及电力系统安全运行的水轮机调速器及其液压集成控制系统。

一种水轮机调速器液压集成控制系统，所述水轮机调速器包括接力器，所述水轮机调速器液压集成控制系统包括：

进油油路，用于输入液压油；

开机油路，与所述接力器连接，且所述接力器被配置为响应于液压油从开机油路输入至所述接力器时驱动水轮机启动；

关机油路，与所述接力器连接，且所述接力器被配置为响应于液压油从所述关机油路输入至所述接力器时驱动水轮机停机；

所述水轮机调速器液压集成控制系统还包括：

紧停阀，与所述进油油路和所述关机油路连通；所述紧停阀具有工作位置和紧停位置；及

快调装置，与所述开机油路、所述关机油路以及所述紧停阀连通；所述快调装置具有第一快调连通状态和第二快调连通状态；

其中，所述水轮机调速器液压集成控制系统包括启动状态、停机状态以及紧停状态；

当所述水轮机调速器液压集成控制系统处于启动状态，所述紧停阀处于工作位置，所述快调装置处于第一快调连通状态，从所述进油油路输入的液压油可依次经过所述紧停阀、所述快调装置进入所述开机油路；

当所述水轮机调速器液压集成控制系统处于停机状态，所述紧停阀处于工作位置，所述快调装置处于第二快调连通状态，从所述进油油路输入的液压油可依次经过所述紧停阀、所述快调装置进入所述关机油路；

当所述水轮机调速器液压集成控制系统处于紧停状态，所述紧停阀处于紧停位置，所述快调装置处于第二快调连通状态，从所述进油油路输入的液压油可经过所述紧停阀进入所述关机油路。

通过设置上述的水轮机调速器液压集成控制系统，水轮机调速器液压集成控制系统处于启动状态时，紧停阀位于工作位置，且快调装置处于第一快调连通状态时，液压油从进油油路依次通过紧停阀和快调装置进入到接力器中，接力器朝开机方向移动，从而带动导叶开度增加，进水量增加，实现水轮机组的开机。当遇上紧急情况时，操作人员控制水轮机调速器液压集成控制系统进入紧停状态，使得紧停阀位于紧停位置，且快调装置处于第二快调连通状态，进油油路与关机油路连通，接力器朝关机方向移动，从而带动导叶开度减小，进水量减小，实现水轮机组的紧急停机。

如此，在紧停阀失效的情况下，也就是紧停阀仍处于工作位置，此时快调装置处于第二快调连通状态，进油油路仍可以通过紧停阀和快调装置与关机油路连通，即通过快调装置进行紧急停机，相较于现有的单独通过紧停阀控制紧急停机，可靠性更高，从而提高了水轮机调速器的可靠性，有效地确保了水轮机组及电力系统的安全运行，提高了整个水轮机组运行的安全性。

在其中一个实施例中，所述快调装置包括第一控制阀和第一液压锁，所述第一控制阀与所述紧停阀连通，所述第一液压锁包括均与所述第一控制阀连通的第一液控单向油路和第二液控单向油路，所述第一液控单向油路与所述开机油路连通，所述第二液控单向油路与所述关机油路连通；

所述第一控制阀包括开机位置及关机位置，当所述第一控制阀位于所述开机位置，所述第一控制阀使所述进油油路与所述第一液控单向油路连通，从而使所述进油油路与所述开机油路连通，此时所述快调装置处于所述第一快调连通状态；

当所述第一控制阀位于关机位置，所述第一控制阀使所述进油油路与所述第二液控单向油路连通，从而使所述进油油路与所述关机油路连通，此时所述快调装置处于所述第二快调连通状态。

在其中一个实施例中，所述快调装置还包括断路状态，当所述快调装置处于所述断路状态，与所述快调装置连通的所述进油油路和与所述快调装置连通的所述开机油路以及所述关机油路之间均断开连通。

在其中一个实施例中，所述水轮机调速器液压集成控制系统还包括慢调装置，所述慢调装置分别与所述紧停阀、所述开机油路以及所述关机油路连通，且所述慢调装置中液压油的流量小于所述快调装置中液压油的流量，所述慢调装置的所述慢调装置包括第一慢调连通状态及第二慢调连通状态；

当所述慢调装置处于第一慢调连通状态，所述进油油路可通过所述紧停阀及所述慢调装置与所述开机油路连通，以使所述进油油路输入的液压油从所述开机油路输入所述接力器；当所述慢调装置均处于第二慢调连通状态，所述进油油路可通过所述紧停阀及所述慢调装置与所述关机油路连通，以使所述进油油路输入的液压油从所述关机油路输入所述接力器。

在其中一个实施例中，所述慢调装置包括第二控制阀、第一单向节流阀以及第二液压锁，所述第二控制阀与所述紧停阀连通，所述第一单向节流阀位于所述第二液压锁与所述开机油路以及所述关机油路之间，所述第二液压锁包括第三液控单向油路和第四液控单向油路，所述第三液控单向油路通过所述第一单向节流阀与所述开机油路连通，所述第四液控单向油路通过所述第一单向节流阀与所述关机油路连通；

所述第二控制阀包括开机位置及关机位置，当所述第二控制阀位于所述开机位置，所述第二控制阀使所述进油油路与所述第三液控单向油路连通，从而使所述进油油路与所述开机油路连通，此时所述慢调装置处于所述第一慢调连通状态；

当所述第二控制阀处于所述关机位置，所述第二控制阀使所述进油油路与所示第四液控单向阀连通，从而使所述进油油路与所述关机油路连通，此时所述慢调装置处于所述第二慢调连通状态。

在其中一个实施例中，所述慢调装置还包括断路状态，当所述慢调装置处于所述断路状态，与所述慢调装置连通的所述进油油路和与所述慢调装置连通的所述开机油路以及所述关机油路之间均断开连通。

在其中一个实施例中，所述开机油路与所述紧停阀连通，所述水轮机调速器液压集成控制系统还包括回油油路，所述回油油路分别与所述快调装置以及所述紧停阀连通；

当所述紧停阀位于所述工作位置，与所述紧停阀连通的所述回油油路和与所述紧停阀连通的所述关机油路连通；当所述紧停阀处于所述紧停位置，与所述紧停阀连通的所述回油油路和与所述紧停阀连通的所述开机油路连通；

当所述快调装置处于所述第一快调连通状态，与所述快调装置连通的所述回油油路和与所述快调装置连通的所述关机油路连通；当所述快调装置处于所述第二快调连通状态，与所述快调装置连通的回油油路和与所述快调装置连通的所述开机油路连通。

在其中一个实施例中，所述水轮机调速器液压集成控制系统还包括第二单向节流阀，所述第二单向节流阀设置于所述开机油路，且位于所述快调装置与所述接力器之间，用于控制所述接力器流向所述开机油路的液压油的流量。

在其中一个实施例中，所述水轮机调速器液压集成控制系统还包括第三单向节流阀，所述第三单向节流阀设置于所述关机油路，且位于所述接力器和所述快调装置以及所述紧停阀之间，用于控制所述接力器流向所述关机油路的液压油的流量。

一种水轮机调速器，包括供油系统、接力器以及上述实施例中所述的水轮机调速器液压集成控制系统，所述供油系统与所述进油油路连通，用于输入液压油至所述进油油路，所述接力器与所述水轮机调速器液压集成控制系统连通。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的水轮机调速器液压集成控制系统的液压原理示意图；

图2为图1所示的水轮机调速器液压集成控制系统的快调装置处于断路状态时的液压原理示意图；

图3为图1所示的水轮机调速器液压集成控制系统的慢调装置处于断路状态时的液压原理示意图；

图4为图3所示的慢调装置处于第一慢调连通状态时的液压原理示意图；

图5为图4所示的慢调装置处于第二慢调连通状态时的液压原理示意图；

图6为本实用新型另一实施例提供的水轮机调速器的液压原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了便于理解本实用新型的技术方案，在此对现有的水轮机调速器及其水轮机调速器液压集成控制系统进行简单的说明：现有的水轮机调速器对于水轮机组的控制是实际上就是通过液压控制系统控制接力器分别朝开机方向或关机方向移动，从而带动导叶转动以调节导叶的开度，进而调节水轮机组的进水量。也就是水轮机调速器对水轮机组的启动、停机以及紧急停机实际上是通过液压控制系统进行控制的，紧急停机是在水轮机组遇到紧急事件需要停机时的操作，但是现有的液压控制系统在控制紧急停机时是单独通过一个紧停阀控制的，控制手段单一，容易会出现停机失败的情况，从而导致水轮机组停机失败，危险系数高。

本实用新型提供了一种水轮机调速器液压集成控制系统，能够较佳的改善上述问题。

图1示出了本实用新型一实施例中的水轮机调速器液压集成控制系统的液压原理示意图；图2示出了图1所示的水轮机调速器液压集成控制系统的快调装置处于断路状态时的液压原理示意图。

参阅附图1及图2，本实用新型一实施例提供的一种水轮机调速器液压集成控制系统10，用于水轮机调速器，水轮机调速器包括接力器30，水轮机调速器液压集成控制系统10包括进油油路12、开机油路14、关机油路16、紧停阀11和快调装置13。

进油油路12用于输入液压油，紧停阀11与进油油路12连通。

开机油路14和关机油路16均与接力器30连接，接力器30被配置为响应于液压油从开机油路14输入至接力器30时驱动水轮机启动、液压油从关机油路16输入至接力器30时驱动水轮机停机。

紧停阀11与关机油路16连通，快调装置13与开机油路14、关机油路16及紧停阀11连通。

其中，水轮机调速器液压集成控制系统10包括启动状态、停机状态以及紧停状态，紧停阀11包括工作位置和紧停位置，快调装置13包括第一快调连通状态和第二快调连通状态。

当水轮机调速器液压集成控制系统10处于启动状态时，紧停阀11处于工作位置，快调装置13处于第一快调连通状态，从进油油路12输入的液压油可依次经过紧停阀11、快调装置13进入开机油路14。

当水轮机调速器液压集成控制系统10处于停机状态时，紧停阀11处于工作位置，快调装置13处于第二快调连通状态，从进油油路12输入的液压油可依次经过紧停阀11、快调装置13进入关机油路16。

当水轮机调速器液压集成控制系统10处于紧停状态时，紧停阀11处于紧停位置，快调装置13处于第二快调连通状态，从进油油路12输入的液压油可经过紧停阀11进入关机油路16。

通过设置上述的水轮机调速器液压集成控制系统，水轮机调速器液压集成控制系统处于启动状态时，紧停阀11位于工作位置，且快调装置13处于第一快调连通状态时，液压油从进油油路12依次通过紧停阀11和快调装置13进入到接力器30中，接力器30朝开机方向移动，从而带动导叶开度增加，进水量增加，实现水轮机组的开机。当遇上紧急情况时，操作人员控制水轮机调速器液压集成控制系统进入紧停状态，使得紧停阀11位于紧停位置，且快调装置13处于第二快调连通状态，进油油路12与关机油路16连通，接力器30朝关机方向移动，从而带动导叶开度减小，进水量减小，实现水轮机组的紧急停机。

如此，在紧停阀11失效的情况下，也就是紧停阀11仍处于工作位置，此时快调装置13处于第二快调连通状态，进油油路12仍可以通过紧停阀11和快调装置13与关机油路16连通，即通过快调装置13进行紧急停机，相较于现有的单独通过紧停阀11控制紧急停机，可靠性更高，从而提高了水轮机调速器的可靠性，有效地确保了水轮机组及电力系统的安全运行，提高了整个水轮机组运行的安全性。

可以理解的是，紧停阀11与快调装置13之间的连通就是指液压油能在紧停阀11和快调装置13之间流动，也就是说紧停阀11和快调装置13之间是通过管道连通的，以形成使液压油流动的油路。而且其他结构或装置之间的连通或连接也可如此理解。

同时，操作人员可以是通过一个紧停开关使得水轮机调速器液压集成控制系统进入紧停状态，也就是紧停开关与紧停阀11和快调装置13连接，当出现紧急事件，操作人员按下紧停开关后，紧停阀11会处于紧停位置，且快调装置13会处于第二快调连通状态，整个控制系统会进入紧停状态而使得整个水轮机组停止运行，要再次开启水轮机组需要操作人员是紧停开关复位后再进行开机。

此外，上述实施例中的开机和关机是指一个渐变的过程，开机是接力器30朝开机方向移动，导叶开度逐渐增大的过程；对应关机则是接力器30朝关机方向移动，导叶开度逐渐减小的过程。

在一些实施例中，水轮机调速器液压集成控制系统还包括回油油路18，回油油路18与紧停阀11连通，紧停阀11还与开机油路14连通。当紧停阀11位于工作位置，与紧停阀11连通的回油油路18和与紧停阀11连通的关机油路16连通；当紧停阀11处于紧停位置，与紧停阀11连通的回油油路18和与紧停阀11连通的开机油路14连通。

进一步地，回油油路18还与快调装置13连通，当快调装置13处于第一快调连通状态，与快调装置13连通的回油油路18和与快调装置13连通的关机油路16连通；当快调装置13处于第二快调连通状态，与快调装置13连通的回油油路18和与快调装置13连通的开机油路14连通。

可以理解的是，对于油路而言，分别与不同的结构连接则需要设置支路，同理，上述的进油油路12、回油油路18、开机油路14以及关机油路16等油路也是如此，以上述实施例中的回油油路18为例，回油油路18分别与快调装置13以及紧停阀11连通，也就是说回油油路18至少是具有两条支路，两条支路分别与快调装置13以及紧停阀11连通，两条支路也就是上述的与快调装置13连通的回油油路18以及与紧停阀11连通的回油油路18，两条支路与开机油路14或关机油路16之间的连通分别通过快调装置13和紧停阀11控制，且两条支路不会相互影响。当然，其他油路也可以如此理解。

同时需要进行说明的是，接力器30是包括两个油腔，结合图1进行说明：即接力器30包括左油腔、右油腔及位于两个油腔之间的活塞，活塞隔绝两个油腔，且可左右滑动，活塞通过活塞杆带动导叶转动，开机油路14与右油腔连通，关机油路16与左油腔连通。

当紧停阀11处于工作位置，且快调装置13处于第一工作状态时，开机油路14输入液压油至右油腔，活塞会朝左滑动，从而会压缩左油腔的体积，因此左油腔内的液压油会流出并进入到关机油路16中，关机油路16中的液压油则会通过快调装置13流入回油油路18中。

如此，回油油路18实际上是使得无论紧停阀11或快调装置13的处于什么位置或状态，整个水轮机调速器液压集成控制系统的油路中都充满液压油，避免出现空腔的情况。其他状态可对应理解，在此不做赘述。

在一些实施例中，快调装置13还包括断路状态，当快调装置13处于断路状态，与快调装置13连通的进油油路12和与快调装置13连通的开机油路14以及关机油路16之间均断开连通。也就是说当快调装置13处于断路状态时，进油油路12和开机油路14以及关机油路16均无法通过快调装置13连通。

进一步地，当快调装置13处于断路状态时，与快调装置13连通的回油油路18和与快调装置13连通的开机油路14以及关机油路16之间均断开连通。同时，由于快调装置13是封闭的，因此与快调装置13连通的回油油路18的支路在大气压的作用下不会流动，而液压油的粘稠度大于水，且油路的长度远大于油路的直径，因此与快调装置13连通的回油油路18的支路内不会形成紊流，进而使得该支路中的液压油不会流出，即不会出现空腔的现象。

在一些实施例中，快调装置13包括第一控制阀132和第一液压锁134，第一控制阀132与紧停阀11连通，第一液压锁134包括均与第一控制阀132连通的第一液控单向油路和第二液控单向油路，第一液控单向油路与开机油路14连通，第二液控单向油路与关机油路16连通。

进一步地，第一控制阀132包括开机位置及关机位置。当第一控制阀132位于开机位置，第一控制阀132使进油油路12与第一液控单向油路连通，从而使进油油路12与开机油路14连通，此时快调装置13处于第一快调连通状态；当第一控制阀132位于关机位置，第一控制阀132使进油油路12与第二液控单向油路连通，从而使进油油路12与关机油路16连通，此时快调装置13处于第二快调连通状态。

需要解释的是，液压锁实际上是两个液控单向阀，两个液控单向阀分别与开机油路14和关机油路16连通，而液控单向阀是包括液控油路以及上述的液控单向油路，液控油路是用于控制对应的液控单向油路以使其可双向流通，其中液控油路是交叉连接的。而上述的第一液控单向油路单向流通时是流向开机油路14，第二液控单向油路单向流通时是流向关机油路16的。

以第一控制阀132处于开机位置为例，此时进油油路12与第一液控单向油路连通，而控制第二液控单向油路的液控油路里与进油油路12连通，该液控油路进油，从而使得第一液控单向油路双向流通，从而实现上述的回油油路18与关机油路16连通。对应第一控制阀132处于关机位置时，关机油路16与控制第一液控单向油路的液控油路连通。

在一些实施例中，第一控制阀132还包括第一断路位置，当第一控制阀132处于第一断路位置，进油油路12无法通过第一控制阀132，第一液压锁134中两个液控单向油路对应的液控油路则不会进油，从而两个液控单向油路单向流通，因此两个液控单向油路中只能单向流通，此时第一控制阀132和第一液压锁134完全将与两者连通的油路隔绝开来，即与第一控制阀132连通的回油油路18内以及与第一液压锁134连通的开机油路14和关机油路16内均无液压油流动。

在一些实施例中，水轮机调速器液压集成控制系统还包括慢调装置15，慢调装置15分别与紧停阀11、开机油路14以及关机油路16连通，且慢调装置15中液压油的流量小于快调装置13中液压油的流量，慢调装置15的慢调装置15包括第一慢调连通状态及第二慢调连通状态。

当慢调装置15处于第一慢调连通状态，进油油路12可通过紧停阀11及慢调装置15与开机油路连通，以使进油油路12输入的液压油从开机油路12输入接力器30；当慢调装置15处于第二慢调连通状态，进油油路12可通过紧停阀11及慢调装置15与关机油路16连通，以使进油油路12输入的液压油从关机油路16输入接力器30。

也就是说，在紧停阀11处于工作位置的情况下，当慢调装置15处于第一慢调连通状态，进油油路12与开机油路14连通，当快调装置13处于第二快调连通状态，且慢调装置15均处于第二慢调连通状态，进油油路12与关机油路16连通。

进一步地，紧停开关连接于慢调装置15，用于使慢调装置15处于第二慢调连通状态。

需要结合上述实施例进行说明的是，慢调装置15中液压油的流量小于快调装置13中液压油的流量，因此对于紧急停机操作，慢调装置15仅仅是辅助，并不是主导，但是在紧停阀11和快调装置13均失效时，慢调装置15也能实现停机，只是速度相对较慢。

而且对于慢速开机、慢速调节或者关机而言，可通过慢调装置15进行控制。即使快调装置13处于断路状态，且紧停阀11处于工作位置，然后分别是慢调装置15处于第二慢调连通状态或第二慢调连通状态已进行调节。

在一些实施例中，慢调装置15还包括断路状态，当慢调装置15处于断路状态，与慢调装置15连通的进油油路12和与慢调装置15连通的开机油路14以及关机油路16之间均断开连通。

可以理解的是，在无紧急事件需要紧急停机的情况下，是通过快调装置13和/或慢调装置15进行开关机的，而且不应该存在快调装置13处于第一快调连通状态而慢调装置15处于第二慢调连通状态，或者快调装置13处于第二快调连通状态而慢调装置处于第一慢调连通状态的情况。换而言之，在对水轮机进行开机或者关机时，快调装置13和慢调装置15状态要不就是同时将液压油输入到开机油路14或者关机油路16，要不就是其中一个处于断路状态，另一个处于连通状态。

请参阅图3，在一些实施例中，慢调装置15包括第二控制阀152、第一单向节流阀156以及第二液压锁154，第二控制阀152与紧停阀11连通，第一单向节流阀156位于第二液压锁154与开机油路14以及关机油路16之间，第二液压锁154包括第三液控单向油路和第四液控单向油路，第三液控单向油路通过第一单向节流阀156与开机油路14连通，第四液控单向油路通过第一单向节流阀156与关机油路16连通。

请同时参阅图4和图5，进一步地，第二控制阀152包括开机位置及关机位置，当第二控制阀152位于开机位置，第二控制阀152使进油油路12与第三液控单向油路连通，从而使进油油路12与开机油路14连通，此时慢调装置15处于第一慢调连通状态；当第二控制阀152处于关机位置，第二控制阀152使进油油路12与所示第四液控单向阀连通，从而使进油油路12与关机油路16连通，此时慢调装置15处于第二慢调连通状态。

可以理解的是，慢调装置15中的第二控制阀152和第二液压锁154与快调装置13中的第一控制阀132和第一液压锁134的结构以及连通方式均是相同的，故不做赘述。慢调装置15实现慢调是通过在第二液压锁154与开机油路14以及关机油路16之间设置第一单向节流阀156。

此外，第一控制阀132和紧停阀11的控制原理和第二控制阀152的相同或大致相同，均是通过内部不同的支路使得进油油路12输入的液压油分别输入开机油路14或关机油路16，故通过图4和图5推导出第一控制阀132和紧停阀11的控制原理，这是本领域技术人员能够完成的。

在一些实施例中，回油油路18与慢调装置15连通。且回油油路18与慢调装置15之间的连通方式和回油油路18与快调装置13之间的连通方式相同，故不做赘述。

在一些实施例中，第一单向节流阀156的数量是两个，两个单向节流阀分别连接于第三液控单向油路和开机油路14之间以及第四液控单向油路和关机油路16之间。

进一步地，每一单向节流阀包括叠加的节流阀及单向阀，以第三液控单向阀与开机油路14之间的单向节流阀为例，第三液控单向油路与开机油路14之间存在并联设置的单向阀和节流阀，单向阀流向为开机油路14流向第三液控单向油路。

如此，当第二控制阀152处于开机位置时，进油油路12输入液压油至第三液控单向油路，然后液压油通过节流阀流至接力器30，实现缓慢开机，而此时液压油也会从关机油路16中通过单向节流阀中的单向阀流回回油油路18，且从单向阀流回回油油路18中不会出现存在节流，因此可以确保液压油回流的流量不会小于开机油路14中液压油的流量。

可以理解的是，慢调装置15和快调装置13的区别仅在于慢调装置15中设置有单向节流阀，用于在将液压油从第二液压锁154输入到开机油路14或关机油路16时起节流作用，以减慢开机或关机的速度，而且可通过调节第一单向节流阀156以调节慢调装置15控制接力器30滑动的速度，即控制水轮机组由关闭到完全开启的时间。

在一些实施例中，水轮机调速器液压集成控制系统还包括第二单向节流阀17，第二单向节流阀17设置于开机油路14，且位于快调装置13与接力器30之间，用于控制接力器30流向开机油路14的液压油的流量。进一步地，第二单向节流阀17也位于慢调装置15和接力器30之间。具体地，从接力器30流出的液压油是通过第二单向节流阀17中的节流阀流出，而流入接力器30中的液压油是通过第二单向节流阀17中的单向阀流入。

在一些实施例中，水轮机调速器液压集成控制系统还包括第三单向节流阀19，第三单向节流阀19设置于关机油路16，且位于接力器30和快调装置13以及紧停阀11之间，用于控制接力器30流向关机油路16的液压油的流量。进一步地，第三单向节流阀19也位于慢调装置15和接力器30之间。具体地，从接力器30流出的液压油是通过第三单向节流阀19中的节流阀流出，而流入接力器30中的液压油是通过第三单向节流阀19中的单向阀流入。

如此，分别在开机油路14和关机油路16上设置两个单向节流阀，当需要调节紧急停机的时间时，可通过第二单向节流阀17进行调节；当需要调节快调装置13的开机时间时，可通过第三单向节流阀19进行调节，调节方式与第一单向节流阀156相同。

在一些实施例中，开机油路14和关机油路16均与紧停阀11连通，水轮机调速器液压集成控制系统还包括第一单向阀21和第二单向阀23，第一单向阀21连接于紧停阀11和开机油路14之间，且第一单向阀21的流向为开机油路14流向紧停阀11；第二单向阀23连接于紧停阀11和关机油路16之间，且第二单向阀23的流向为关机油路16流向紧停阀11。

如此，开机时从紧停阀11流出的液压油不会直接流入接力器30，而是通过快调装置13和/或慢调装置15流入接力器30中，而关机油路16中的回油也不会直接流回到紧停阀11中，而是通过快调装置13和/或慢调装置15流入回流油路中。

而当紧停阀11位于紧停位置时，进油油路12输入的液压油可直接通过紧停阀11后流入到关机油路16中，而且此时开机油路14中的回油也可直接流回到紧停阀11，并且通过紧停阀11流回回油油路18。

为了便于理解本实用新型的技术方案，在此对水轮机调速器液压集成控制系统在不同情况下液压油的流向进行说明：

当需要缓慢开机或者缓慢增加水流量时，液压油从进油油路12流进紧停阀11，然后依次经过第二控制阀152、第二液压锁154以及第一单向节流阀156，并流入到开机油路14，经过第二单向节流阀17进入到接力器30的右油腔；对应此时左油腔中的液压油流入关机油路16并经过第三单向节流阀19，然后依次经过第一单向节流阀156、第二液压锁154以及第二控制阀152，最后进入回油油路18。

当需要关机时，液压油从进油油路12流进紧停阀11，然后依次经过第二控制阀152、第二液压锁154以及第一单向节流阀156，并流入到关机油路16，经过第三单向节流阀19进入到接力器30的左油腔；对应此时右油腔中的液压油流入开机油路14并经过第二单向节流阀17，然后依次经过第一单向节流阀156、第二液压锁154以及第二控制阀152，最后进入回油油路18。

当需要进行快速开机时，液压油从进油油路12流进紧停阀11，然后依次经过第一控制阀132以及第一液压锁134，并流入到开机油路14，经过第一单向节流阀156进入到接力器30的右油腔；对应此时左油腔中的液压油流入关机油路16并经过第三单向节流阀19，然后依次经过第一液压锁134以及第一控制阀132，最后进入回油油路18。当然，快速开机时慢调装置15也可以开启，即液压油的流向也包括上述缓慢开机时的油路。

当需要进行紧停，且紧停阀11正常时，液压油的流向为进油油路12流进紧停阀11，然后通过第二单向阀23进入关机油路16，且通过第三单向节流阀19进入接力器30的左油腔；同时接力器30右油腔中的液压油进入到开机油路14中，并可通过紧停阀11、快调装置13和慢调装置15流回回油油路18。

当需要进行紧停，且紧停阀11失效时，进油油路12通过紧停阀11后分别进入到快调装置13和慢调装置15，然后进入到关机油路16并流向接力器30的左油腔，从右油腔流出的液压油流向与上述紧停操作相同。

请同时参阅图6，一种水轮机调速器100，包括上述实施例中的水轮机调速器液压集成控制系统10和接力器30以及供油系统40。

供油系统包括储油箱42、泵送装置44、补油阀组46以及蓄油装置48，泵送装置44分别与储油箱42和补油阀组46连通，用于将储油箱42中的液压油泵442送至补油阀组46，补油阀组46与蓄油装置48连通，以使液压油输送至蓄油装置48中。

水轮机调速器液压集成控制系统包括进油油路12，蓄油装置48与进油油路12连通，以为进油油路12供油，接力器30与水轮机调速器液压集成控制系统连通。

在一些实施例中，供油系统还包括吸油过滤器41，吸油过滤器41设置于储油箱42内，且泵送装置44与吸油过滤器41连通，泵送装置44抽取的储油箱42中的液压油均是通过吸油过滤器41过滤的。

进一步地，泵送装置44包括液压油泵442和驱动电机444，液压油泵442分别与吸油过滤器41及补油阀组46连通，用于提供将储油箱42中的液压油泵442送至补油阀组46的泵送力，驱动电机444与液压油泵442连接，用于驱动液压油泵442。

在一些实施例中，补油阀组46包括依次设置并连通的溢流阀462、高压过滤器464及插装单向阀466，且溢流阀462与泵送装置44连通，插装单向阀466与蓄油装置48连通。进一步地，插装单向阀466的流向为朝向蓄油装置48的方向。

在一些实施例中，吸油过滤器41、泵送装置44及补油阀组46的数量为两个或两组，也就是说存在两条油路将储油箱42中的液压油输送至蓄油装置48中。如此，可将其中一条有路设为常用油路，另一条油路设为备用油路，当常用油路出现故障，可使用备用油路，有效地避免了供油失败的问题。

在一些实施例中，蓄油装置48包括蓄油罐482及压力表组484，蓄油罐482分别与补油阀组46以及进油油路连通，用于储存液压油并蓄压，压力表组484与蓄油罐482连通，用于检测蓄油罐482内液压油的储存压力。

进一步地，供油系统还包括泄压球阀43，用于在蓄油罐482内液压油的储存压力过大时泄掉一部分液压油。具体地，泄压球阀43通过泄压油路与储油箱42连通，用于将液压油泄入储油箱42中，以避免浪费。

在一些实施例中，供油系统还包括截止球阀45，截止球阀45设置于进油油路12和蓄油装置48之间，用于控制蓄油装置48往进油油路12中输入液压油。

可以理解的是，当上述实施例中的水轮机调速器液压集成控制系统需要控制开机、关机或调节接力器30时，均需要进油油路12进油，则对应需要打开截止球阀45。而接力器30的推动需要一定的压力，因此需要蓄油装置48中液压油具有一定的储存压力。

在一些实施例中，水轮机调速器液压集成控制系统包括回油油路18，回油油路18在水轮机调速器液压集成控制系统中的连接方式上述实施例中已进行说明，而回油油路18是与储油箱42连通的。如此，一开始从储油箱42输出的液压油进入到水轮机调速器液压集成控制系统之后，最终又回到储油箱42中，极大地节约了液压油的使用，降低了成本。

在一些实施例中，供油系统还包括液位温度计47，液位温度计47设置于储油箱42，用于可视化的显示储油箱42内液压油的液位以及储油箱42内的温度。

在一些实施例中，供油系统还包括空气过滤器49，储油箱42设有连通口，空气过滤器49设置于连通口处，用于过滤进入或排出储油箱42的空气，从而保证储油箱42内的气压与外界气压平衡。

需要进行解释的是，上述的泵送装置44、泄压油路及回油油路18与储油箱42之间的连通是通过油管连通，而且油管均是与储油箱42密封连接的。

在一些实施例中，供油系统还包括加油单向阀50，加油单向阀50与储油箱42连通，且流向为朝向储油箱42，用于给储油箱42加油。

需要说明的是，在水轮机调速器新机启动时，需要先给储油箱42内加入80L液压油，同时将所有的阀门都打开，将液压油输入，以将供油系统的管道、水轮机调速器液压集成控制系统的管道以及接力器30中的空气排出。

在一些实施例中，供油系统40还包括一壳体(图未示)，该壳体具有一内腔，上述的两组溢流阀462及插装单向阀466均位于内腔内，而两组高压过滤器464则设置于壳体上。

进一步地，壳体上设有多个孔，与泵送装置44连通的进油的管道是通过设于壳体上的孔与溢流阀462连通，而高压过滤器464也是通过这些孔与溢流阀462及插装单向阀466连通。

实际应用中，泄压球阀43及截止球阀45设置于壳体上，且通过设置于壳体上的孔及穿过对应孔的管道与内腔内的插装单向阀466连通。具体地，连接于泄压球阀43和储油箱42之间的管道穿过壳体。

如此，使得供油系统40中的泄压球阀43、截止球阀45及补油阀组46集成在一起，有效地减少了供油系统40占用的空间，提高了空间利用率。同时，供油系统40体积减小也便于供油系统40的安装应用及维护。

与现有技术相比，本实用新型提供的水轮机调速器及其水轮机调速器液压集成控制系统至少具有以下优点：

1)紧急情况时可分别通过紧停阀、快调装置以及慢调装置进行停机，双重保险，在紧停阀出故障时仍可实现停机，可靠性更好，也提高了水轮机调速器的可靠性，从而有效地确保了水轮机组及电力系统的安全运行，提高了水轮机组的安全性；

2)水轮机调速器液压集成控制系统通过快调装置和慢调装置协同作用，在两个装置均处于断路状态时，由于开机油路和关机油路上分别设置有第一单向阀和第二单向阀，有效地避免了接力器溜动的情况，进一步地确保了水轮机组及电力系统的安全稳定运行；

3)既能进行快速调节也能进行慢速调节，便于控制开机或关机时间；

4)液压油循环使用，降低了成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水轮机调速器液压集成控制系统，所述水轮机调速器包括接力器，其特征在于，所述水轮机调速器液压集成控制系统包括：

进油油路，用于输入液压油；

开机油路，与所述接力器连接，且所述接力器被配置为响应于液压油从开机油路输入至所述接力器时驱动水轮机启动；

关机油路，与所述接力器连接，且所述接力器被配置为响应于液压油从所述关机油路输入至所述接力器时驱动水轮机停机；

所述水轮机调速器液压集成控制系统还包括：

紧停阀，与所述进油油路和所述关机油路连通；所述紧停阀具有工作位置和紧停位置；及

快调装置，与所述开机油路、所述关机油路以及所述紧停阀连通；所述快调装置具有第一快调连通状态和第二快调连通状态；

其中，所述水轮机调速器液压集成控制系统包括启动状态、停机状态以及紧停状态；

当所述水轮机调速器液压集成控制系统处于启动状态，所述紧停阀处于工作位置，所述快调装置处于第一快调连通状态，从所述进油油路输入的液压油可依次经过所述紧停阀、所述快调装置进入所述开机油路；

当所述水轮机调速器液压集成控制系统处于停机状态，所述紧停阀处于工作位置，所述快调装置处于第二快调连通状态，从所述进油油路输入的液压油可依次经过所述紧停阀、所述快调装置进入所述关机油路；

当所述水轮机调速器液压集成控制系统处于紧停状态，所述紧停阀处于紧停位置，所述快调装置处于第二快调连通状态，从所述进油油路输入的液压油可经过所述紧停阀进入所述关机油路。

2.根据权利要求1所述的水轮机调速器液压集成控制系统，其特征在于，所述快调装置包括第一控制阀和第一液压锁，所述第一控制阀与所述紧停阀连通，所述第一液压锁包括均与所述第一控制阀连通的第一液控单向油路和第二液控单向油路，所述第一液控单向油路与所述开机油路连通，所述第二液控单向油路与所述关机油路连通；

所述第一控制阀包括开机位置及关机位置，当所述第一控制阀位于所述开机位置，所述第一控制阀使所述进油油路与所述第一液控单向油路连通，从而使所述进油油路与所述开机油路连通，此时所述快调装置处于所述第一快调连通状态；

当所述第一控制阀位于关机位置，所述第一控制阀使所述进油油路与所述第二液控单向油路连通，从而使所述进油油路与所述关机油路连通，此时所述快调装置处于所述第二快调连通状态。

3.根据权利要求1所述的水轮机调速器液压集成控制系统，其特征在于，所述快调装置还包括断路状态，当所述快调装置处于所述断路状态，与所述快调装置连通的所述进油油路和与所述快调装置连通的所述开机油路以及所述关机油路之间均断开连通。

4.根据权利要求1所述的水轮机调速器液压集成控制系统，其特征在于，所述水轮机调速器液压集成控制系统还包括慢调装置，所述慢调装置分别与所述紧停阀、所述开机油路以及所述关机油路连通，且所述慢调装置中液压油的流量小于所述快调装置中液压油的流量，所述慢调装置的所述慢调装置包括第一慢调连通状态及第二慢调连通状态；

当所述慢调装置处于第一慢调连通状态，所述进油油路可通过所述紧停阀及所述慢调装置与所述开机油路连通，以使所述进油油路输入的液压油从所述开机油路输入所述接力器；当所述慢调装置均处于第二慢调连通状态，所述进油油路可通过所述紧停阀及所述慢调装置与所述关机油路连通，以使所述进油油路输入的液压油从所述关机油路输入所述接力器。

5.根据权利要求4所述的水轮机调速器液压集成控制系统，其特征在于，所述慢调装置包括第二控制阀、第一单向节流阀以及第二液压锁，所述第二控制阀与所述紧停阀连通，所述第一单向节流阀位于所述第二液压锁与所述开机油路以及所述关机油路之间，所述第二液压锁包括第三液控单向油路和第四液控单向油路，所述第三液控单向油路通过所述第一单向节流阀与所述开机油路连通，所述第四液控单向油路通过所述第一单向节流阀与所述关机油路连通；

所述第二控制阀包括开机位置及关机位置，当所述第二控制阀位于所述开机位置，所述第二控制阀使所述进油油路与所述第三液控单向油路连通，从而使所述进油油路与所述开机油路连通，此时所述慢调装置处于所述第一慢调连通状态；

当所述第二控制阀处于所述关机位置，所述第二控制阀使所述进油油路与所示第四液控单向阀连通，从而使所述进油油路与所述关机油路连通，此时所述慢调装置处于所述第二慢调连通状态。

6.根据权利要求4所述的水轮机调速器液压集成控制系统，其特征在于，所述慢调装置还包括断路状态，当所述慢调装置处于所述断路状态，与所述慢调装置连通的所述进油油路和与所述慢调装置连通的所述开机油路以及所述关机油路之间均断开连通。

7.根据权利要求1-6任一项所述的水轮机调速器液压集成控制系统，其特征在于，所述开机油路与所述紧停阀连通，所述水轮机调速器液压集成控制系统还包括回油油路，所述回油油路分别与所述快调装置以及所述紧停阀连通；

当所述紧停阀位于所述工作位置，与所述紧停阀连通的所述回油油路和与所述紧停阀连通的所述关机油路连通；当所述紧停阀处于所述紧停位置，与所述紧停阀连通的所述回油油路和与所述紧停阀连通的所述开机油路连通；

当所述快调装置处于所述第一快调连通状态，与所述快调装置连通的所述回油油路和与所述快调装置连通的所述关机油路连通；当所述快调装置处于所述第二快调连通状态，与所述快调装置连通的回油油路和与所述快调装置连通的所述开机油路连通。

8.根据权利要求1-6任一项所述的水轮机调速器液压集成控制系统，其特征在于，所述水轮机调速器液压集成控制系统还包括第二单向节流阀，所述第二单向节流阀设置于所述开机油路，且位于所述快调装置与所述接力器之间，用于控制所述接力器流向所述开机油路的液压油的流量。

9.根据权利要求1-6任一项所述的水轮机调速器液压集成控制系统，其特征在于，所述水轮机调速器液压集成控制系统还包括第三单向节流阀，所述第三单向节流阀设置于所述关机油路，且位于所述接力器和所述快调装置以及所述紧停阀之间，用于控制所述接力器流向所述关机油路的液压油的流量。

10.一种水轮机调速器，其特征在于，包括供油系统、接力器以及如权利要求1-9任一项所述的水轮机调速器液压集成控制系统，所述供油系统与所述进油油路连通，用于输入液压油至所述进油油路，所述接力器与所述水轮机调速器液压集成控制系统连通。

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