CN213150488U - 一种液压驱动的水电阻装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液压驱动的水电阻装置,由箱体、极板、液压缸、缸套、油箱、泵组、流量调节阀、三位四通阀、减压阀、单向阀、溢流阀等组成,缸套底部与箱体底板联接,液压缸顶部与缸套顶部联接,极板支架通过绝缘子与极板相连,并固定在液压缸的活塞杆顶部,泵组由三相异步交流电机与齿轮泵组成,其入口与油箱相连,出口与流量调节阀及溢流阀相连,用于提供极板动作的动力源,并通过三位四通阀控制活塞杆上下移动。此装置通过液压系统驱动极板动作,调节灵敏度高、控制回路简易、运行稳定性高、扩容便捷,提高了发电机组试验的精确性和可操作性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种模拟发电机组各种工况下负载的测功设备,特别涉及一种液压驱动的水电阻装置
背景技术
现阶段,常用的发电机组测功装置包括干式负载和水电阻。干式负载由电阻丝和接触器组成,通过合/分接触器控制阻值大小,该型式的优点是功率稳定、控制精确,缺点是造价高、维护成本高、故障率高、噪声污染严重。水电阻由极板和水组成,通过调节极板与水的接触面积控制阻值大小,该型式的优点是造价低、功率可连续调节、维修方便,缺点是功率波动大、调节灵敏度差。
导致水电阻负载功率波动大的主要原因是:水温变化引起的电导率的变化以及水面波动引起的导流面积变化。针对上述问题,主要的解决方法包括:①极板固定不动,通过调节液面以下的绝缘板位置来控制极板导流面积(如专利CN 2383056Y所公开的技术方案);②采用沸腾蒸发的散热方式,将工作水箱的温度控制在98~100℃,从而维持水的电阻率基本恒定(如专利CN 107017065 B所公开的技术方案)。导致水电阻调节灵敏度差的主要原因是:采用电机驱动的齿轮传动方式,而常用的电机是三相异步电动机,该类型电机无法调速、转动惯性大,难以精确控制极板运动距离;另外,齿轮与齿轮之间存在间隙,齿轮传动易导致极板晃动。为解决上述问题,常用的方式是增加变频器或采用伺服电机,这种方式可调节转速、减小转动惯性,但成本增加,控制回路复杂,故障率增加,并且无法解决极板晃动的问题。此外,采用齿轮传动方式的水电阻,其传动轴与水箱联接处常采用法兰联接的形式,长时间使用后,密封面易腐蚀,漏水的可能性比较大;而且,由于发电机组试验的需求,极板上下调节的频率高,易导致联轴器脱落,该类型的水电阻运行稳定性较差。
针对上述问题,本实用新型设计了一种液压驱动的水电阻装置,该装置具有较高的调节灵敏度和运行稳定性,提高了发电机组试验的精确性和可操作性。
发明内容
本实用新型旨在克服现有技术的缺陷,针对上述问题,提供一种液压驱动的水电阻装置。该装置的传动方式采用液压驱动,调节灵敏度高、控制回路简易、运行稳定性高、扩容便捷。
为解决上述技术问题,本实用新型提供以下技术方案:
一种液压驱动的水电阻装置,由箱体、极板、极板支架、液压缸、缸套、油箱、过滤器、泵组、流量调节阀、三位四通阀、减压阀、单向阀、溢流阀等组成,缸套底部与箱体底部联接,液压缸顶部与缸套顶部联接,极板支架通过绝缘子与极板相连,并固定在液压缸的活塞杆顶部,泵组由三相异步交流电机与齿轮泵组成,其入口与油箱、过滤器相连,出口与流量调节阀、溢流阀相连,三位四通阀用于控制活塞杆上下移动,接口A 与流量调节阀出口相连,接口B与油箱回油口相连,接口C通过减压阀与单向阀组成的阀组与液压缸的无杆腔室相连,接口D与液压缸的有杆腔室相连。
进一步地,所述液压缸的端盖采用法兰形式,活塞杆顶部制成多边形形式,其作为传动机构,控制活塞杆上下移动,使得极板与水连通的截面积变化。
进一步地,所述溢流阀不仅用于限制系统压力,而且可作为极板上、下限位的控制器。
进一步地,所述缸套通过焊接的形式与箱体底部相连,液压缸置于缸套内部,上端缸盖与缸套通过法兰形式固定,使得液压缸与水不直接接触,防止液压缸的腐蚀。
进一步地,所述水电阻便于进行负载容量的扩展,通过在泵出口并联控制阀组,可实现一套动力源控制多台水电阻的功能。
此装置通过液压系统驱动极板动作,调节灵敏度高、控制回路简易、运行稳定性高、扩容便捷,提高了发电机组试验的精确性和可操作性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
图1是本实用新型液压驱动的水电阻装置的总体结构示意图;
图2是本实用新型液压控制原理图;
图3是本实用新型箱体部分剖面图;
图4是本实用新型液压缸剖面图。
图中1箱体,2极板,3极板支架,4液压缸,5缸套,6油箱,7过滤器,8泵组,9 流量调节阀,10三位四通阀,11减压阀,12单向阀,13溢流阀,14活塞杆,15防尘圈、密封圈、导向环,16端盖,17O型圈,18缸体,19活塞,20防污环、密封圈、抗磨环。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1所示,一种液压驱动的水电阻装置,由箱体1、极板2、极板支架3、液压缸4、缸套5、油箱6、过滤器7、泵组8、流量调节阀9、三位四通阀10、减压阀11、单向阀12、溢流阀13等组成,缸套5底部焊接在箱体1底板上,具体形式见图3,液压缸4 顶部与缸套5顶部通过法兰连接,极板支架3通过绝缘子与极板2相连,并固定在液压缸4的活塞杆顶部,液压缸4的具体结构见图4,泵组8由三相异步交流电机与齿轮泵组成,其入口与油箱6、过滤器7相连,出口与流量调节阀9、溢流阀13相连,三位四通阀10用于控制活塞杆上下移动,接口A与流量调节阀9出口相连,接口B与油箱6回油口相连,接口C通过减压阀11与单向阀12组成的阀组与液压缸4的无杆腔室相连,接口D与液压缸4的有杆腔室相连。
水电阻装置的液压系统原理见图2,该装置使用时,泵组8始终处于运行状态,从油箱6经过滤器7抽油,输送至三位四通阀10的入口A,三位四通阀10有三种状态,当水电阻极板2不动作时,该阀处于状态位a,即液压油直接回油箱1,当水电阻极板2 需要往下移动时,该阀处于状态位b,即高压油进入液压缸4有杆腔室,无杆腔室的低压油回流油箱1,当水电阻极板2需要往上移动时,该阀处于状态位c,即高压油进入无杆腔室,低压油从有杆腔室回流油箱1,其状态位的切换通过电磁铁的得失电及弹簧复位功能实现。另外,在液压缸4无杆腔室和三位四通阀10之间的回路上装有减压阀11 和单向阀12组成的阀组,该阀组用于抵消极板和极板支架的重量,保证极板在不动作时保持静止状态;溢流阀13作为系统安全阀,当系统出现故障时,可将油直接排向油箱1,而且,该阀可作为极板上、下限位的控制器,当活塞杆到达上、下限位时,泵组出口处的压力会增加,当超过溢流阀13的动作值时,溢流阀13动作,高压油被排放至油箱1,活塞杆停止动作;流量调节阀9可调节进入液压缸4腔室的液压油压力和流量,从而控制活塞杆上下动作的速度,达到调节加减载速度的目的。
除此之外,若需要增加水电阻装置的数量,只需在泵出口处并联控制阀组,就可以达到通过一套液压驱动装置控制多台水电阻的目的。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例和一般说明而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种液压驱动的水电阻装置,包括箱体(1)、极板(2)、极板支架(3)、液压缸(4)、缸套(5)、油箱(6)、过滤器(7)、泵组(8)、流量调节阀(9)、三位四通阀(10)、减压阀(11)、单向阀(12)、溢流阀(13),其特征在于,缸套(5)底部与箱体(1)底部联接,液压缸(4)顶部与缸套(5)顶部联接,极板支架(3)通过绝缘子与极板(2)相连,并固定在液压缸(4)的活塞杆顶部,泵组(8)由三相异步交流电机与齿轮泵组成,其入口与油箱(6)、过滤器(7)相连,出口与流量调节阀(9)、溢流阀(13)相连,三位四通阀(10)用于控制活塞杆上下移动,接口A与流量调节阀(9)出口相连,接口B与油箱(6)回油口相连,接口C通过减压阀(11)与单向阀(12)组成的阀组与液压缸(4)的无杆腔室相连,接口D与液压缸(4)的有杆腔室相连。
2.根据权利要求1所述的一种液压驱动的水电阻装置,其特征在于:液压缸(4)的端盖采用法兰形式,活塞杆顶部制成多边形形式,其作为传动机构,控制活塞杆上下移动,使得极板与水连通的截面积变化。
3.根据权利要求1所述的一种液压驱动的水电阻装置,其特征在于:溢流阀(13)不仅用于限制系统压力,而且可作为极板上、下限位的控制器。
4.根据权利要求1所述的一种液压驱动的水电阻装置,其特征在于:缸套(5)通过焊接的形式与箱体(1)底部相连,液压缸(4)置于缸套内部,上端缸盖与缸套通过法兰形式固定。
5.根据权利要求1所述的一种液压驱动的水电阻装置,其特征在于:水电阻便于进行负载容量的扩展,通过在泵出口并联控制阀组,可实现一套动力源控制多台水电阻的功能。
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