CN214499303U - 一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，包括相对设置的过速探测器和过速保护器；过速探测器包括环抱在水机主轴上的法兰和设置在法兰上的离心块；过速保护器包括一侧面开设有孔腔的保护套壳，保护套壳中设置有脱扣器和通过脱扣器带动的机械液压阀，机械液压阀的工作腔与保护套壳的孔腔相贯通，过速保护器中的脱扣器旁设置有触发机构，触发机构与报警机械位置开关的触头相接触。本实用新型集成化程度高，既可以满足电站对机械液压过速保护装置的需求，也可以满足电站自动化控制对安装纯机械式转速开关的需求。

Description

一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置

技术领域

本实用新型属水轮机设备技术领域，具体涉及一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置。

背景技术

为保障水电站水轮发电机组的正常安全运行，电站通常会在调速器调速系统旁另设一路独立的机械过速、集成事故配压阀组成的液压系统，防止水电站转速信号装置或电源系统以及调速系统等发生故障时，无法实现水轮发电机组的调速和停机。同时电站为监测水轮机组的转速值还会加装一台机械式的转速信号器，转速信号器根据电站的转速输出相对应的转速信号供电站监控系统使用。但对于一些老式电站维护、安装多有不便，新电站又额外增加采购成本、施工成本。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，在机组转速上升到一定转速值时(在机组机械过速保护装置动作值之前)先输出一组报警信号，供机组自动化控制；当机组转速继续升高达到机械液压过速保护装置动作值时，机械液压过速保护装置动作，通过切换液压油路实现机组停机。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，包括相对设置的过速探测器和过速保护器；过速探测器包括环抱在水机主轴上的法兰和设置在法兰上的离心块；过速保护器包括一侧面开设有孔腔的保护套壳，保护套壳中设置有脱扣器和通过脱扣器带动的机械液压阀，机械液压阀的工作腔与保护套壳的孔腔相贯通，其特征在于：

过速保护器中的脱扣器旁设置有触发机构，触发机构与报警机械位置开关的触头相接触。

所述脱扣器设置在保护套壳的前半部分，包括与离心块相对应设置的棘轮、棘轮上锁扣的带有凸轮的转轴和转轴上套设的弹簧。

棘轮为分瓣式结构，包括主棘轮和副棘轮，主棘轮和副棘轮间设置有棘轮转轴和弹簧。

触发机构位于副棘轮尾部，包括挡柱及其复位弹簧、定位销及其压簧和压片、以及触动杆；

副棘轮尾部和挡柱前端面接触，挡柱水平设置，尾部设置复位弹簧；

挡柱上方设置竖直并与其垂直的定位销，挡柱上设置有与定位销头部相配合的沟槽；定位销尾部设置有压簧和压片；

挡柱头部后方设置有水平并与其垂直的触动杆，挡柱头部设置有与触动杆头部接触的斜面，触动杆尾部和报警机械位置开关触头接触。

凸轮设置在转轴的下部，转轴的上端设置有用于手动复位的扳手。

转轴竖直设置在保护套壳前端，棘轮设置在转轴的上半部分一侧并活动链接在保护套壳中；

转轴上开设有槽腔，主棘轮与槽腔卡套实现与转轴的锁扣。

机械液压阀一侧设置有过速机械位置开关，过速机械位置开关与机械液压阀伸出的活塞端头连接并同时动作，活塞端头与凸轮相对接触。

法兰为齿盘形，由两个半圆环对接组成，法兰上相对于过速探测器的另一侧设置有配重块。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型集成化程度高，既可以满足电站对机械液压过速保护装置的需求，也可以满足电站自动化控制对安装纯机械式转速开关的需求。

2、本实用新型为纯机械液压操作，通过分立的过速探测器和过速保护器相配合，实现独立检测，独立控制，结构简单，安装调整方便，机械液压动作可靠，便于维护维修。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本实用新型的另一结构示意图。

图4是图3的I部立体放大示意图。

图5是转轴的放大图。

其中，1-过速探测器，2-过速保护器，3-离心块，4-主轴，5-配重块，6-法兰，7-副棘轮，8-转轴，9-凸轮，10-活塞，11-机械液压阀，12-过速机械位置开关，13-孔腔，15-保护套壳，16-扳手，17-主棘轮，18-挡柱，19-复位弹簧，20-定位销，21-触动杆，22-压片，23- 报警机械位置开关，24-槽腔，A-工作腔，P-压力油口，B-工作腔，T-回油口。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型涉及一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，包括相对设置的过速探测器1和过速保护器2。

过速探测器1包括环抱在水机主轴4上的法兰6和设置在法兰6上的离心块3，在主轴4转动的过程中，随着离心力的增大，离心块3会向外侧运动。法兰6为齿盘形，由两个半圆环对接组成，法兰6上相对于过速探测器1的另一侧设置有配重块5。

过速保护器2包括一侧面开设有孔腔13的保护套壳15，孔腔13由工作腔A、压力油口P、工作腔B、回油口T构成。保护套壳15中设置有脱扣器和通过脱扣器带动的机械液压阀11，机械液压阀11的工作腔与保护套壳15的孔腔13相贯通。过速保护器2中的脱扣器旁设置有触发机构，触发机构与报警机械位置开关23的触头相接触。

所述脱扣器设置在保护套壳15的前半部分，包括与离心块3相对应设置的棘轮、棘轮上锁扣的带有凸轮9的转轴8和转轴8上套设的弹簧。棘轮为分瓣式结构，包括主棘轮 17和副棘轮7，正常状态下主棘轮17和副棘轮7分开。主棘轮17和副棘轮7通过棘轮转轴连接转动，主棘轮17和副棘轮7尾部间设置有弹簧，当挡柱18动作后，副棘轮7尾部和挡柱18前端面分离，在弹簧作用力下主棘轮17和副棘轮7闭合。

触发机构位于副棘轮7尾部，包括挡柱18及其复位弹簧19、定位销20及其压簧和压片22、以及触动杆21。副棘轮7尾部和挡柱18前端面接触，挡柱18水平设置，尾部设置复位弹簧19；挡柱18上方设置竖直并与其垂直的定位销20，挡柱18上设置有与定位销 20头部相配合的沟槽。定位销20尾部设置有压簧和压片22，挡柱18在定位销20及压簧力作用下于沟槽中锁住。挡柱18头部后方设置有水平并与其垂直的触动杆21，挡柱18头部设置有与触动杆21头部接触的斜面，触动杆21尾部和报警机械位置开关23触头接触，中间设置有弹簧。主棘轮17和副棘轮7闭合时，挡柱18向左滑动，定位销20克服压簧力向上移动，挡柱18复位后触动杆21触动报警机械位置开关23，输出转速报警信号。

凸轮9设置在转轴8的下部，转轴8的上端设置有用于手动复位的扳手16。

转轴8竖直设置在保护套壳15前端，棘轮设置在转轴8的上半部分一侧并活动链接在保护套壳15中；转轴8上开设有槽腔24，主棘轮17与槽腔卡套实现与转轴8的锁扣。

机械液压阀11一侧设置有过速机械位置开关12，过速机械位置开关12与机械液压阀11伸出的活塞10端头连接并同时动作，活塞10端头与凸轮9相对接触。当凸轮9转动后触动活塞10运动，过速机械位置开关12会同时运动，并输出过速信号与计算机监控设备相接。

机械液压阀11内的工作腔与保护套壳15上的工作腔A、压力油口P、工作腔B、回油口T配套相连通，工作腔A、压力油口P、工作腔B、回油口T作为保护套壳15上的孔腔13可分别与事故配压分段关闭阀或液动配压阀的工作腔配套相接通。

本实用新型的工作原理为：

当水轮发电机组正常运行时，带报警功能的过速保护器2中副棘轮7在挡柱18的限位下和主棘轮17分开，机组转动对过速探测器1上的离心块3所产生的离心力不足以触动过速保护器脱扣器上的副棘轮7，当机组转速升高至报警转速值时，过速探测器1上的离心块3碰触副棘轮7，副棘轮7尾部推动挡柱18，挡柱18在副棘轮7和复位弹簧19作用下克服定位销20上方的压簧力后复位，触动杆21触发报警机械位置开关23，输出转速报警信号，主副棘轮闭合。此时过速保护器2仍处于正常状态，机械液压阀11工作腔未切换。

随着机组转速继续升高，过速探测器1上的离心块3随机组转动所产生的离心力增加，离心块3沿径向向外滑动；当机组转速升高到过速保护设定值时，离心块3触动脱扣器上的副棘轮7，副棘轮7带动主棘轮17旋转，被主棘轮7限位的转轴8锁扣解开，转轴8 在弹簧力的作用下旋转并带动转轴8转动进而实现凸轮9旋转，凸轮9触动机械液压阀11 的活塞10运动，此时机械液压阀11内工作腔切换油路，同时过速机械位置开关12动作，并输出一组反映机组过速信号供计算机监控用。机械液压阀11切换油路后，压力油口P被截止，工作腔A与回油口T接通，回油口T与事故配压分段关闭阀(轴流、混流、贯流机组)或液动配压阀(冲击式机组)的先导阀压力腔相接通，压力腔与工作腔A相通，事故配压分段关闭阀(轴流、混流、贯流机组)或液动配压阀(冲击式机组)换向，压力又直接作用于接力器，经由事故配压分段关闭阀(轴流、混流、贯流机组)或液动配压阀(冲击式机组)液压放大，迅速关闭轴流、混流、贯流式机组导叶接力器或冲击式机组折向器，实现机组停机，防止飞逸事故发生。

水轮机组停机排除故障后，可通过过速保护器2上的扳手16手动将的主棘轮17复位，手动推动挡柱18将副棘轮7和主棘轮17分开，以备下次机组投入运行时使用。

本实用新型在过速保护器2内脱扣器旁增设了触发机构，在机组转速未达到过速动作值前提供报警信号，丰富了现有保护装置的功能，

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，包括相对设置的过速探测器(1)和过速保护器(2)；过速探测器(1)包括环抱在水机主轴(4)上的法兰(6)和设置在法兰(6)上的离心块(3)；过速保护器(2)包括一侧面开设有孔腔(13)的保护套壳(15)，保护套壳(15)中设置有脱扣器和通过脱扣器带动的机械液压阀(11)，机械液压阀(11)的工作腔与保护套壳(15)的孔腔(13)相贯通，其特征在于：

过速保护器(2)中的脱扣器旁设置有触发机构，触发机构与报警机械位置开关(23)的触头相接触。

2.根据权利要求1所述的一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，其特征在于：

所述脱扣器设置在保护套壳(15)的前半部分，包括与离心块(3)相对应设置的棘轮、棘轮上锁扣的带有凸轮(9)的转轴(8)和转轴(8)上套设的弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，其特征在于：

棘轮为分瓣式结构，包括主棘轮(17)和副棘轮(7)，主棘轮(17)和副棘轮(7)间设置有棘轮转轴和弹簧。

4.根据权利要求3所述的一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，其特征在于：

触发机构位于副棘轮(7)尾部，包括挡柱(18)及其复位弹簧(19)、定位销(20)及其压簧和压片(22)、以及触动杆(21)；

副棘轮(7)尾部和挡柱(18)前端面接触，挡柱(18)水平设置，尾部设置复位弹簧(19)；

挡柱(18)上方设置竖直并与其垂直的定位销(20)，挡柱(18)上设置有与定位销(20)头部相配合的沟槽；定位销(20)尾部设置有压簧和压片(22)；

挡柱(18)头部后方设置有水平并与其垂直的触动杆(21)，挡柱(18)头部设置有与触动杆(21)头部接触的斜面，触动杆(21)尾部和报警机械位置开关(23)触头接触。

5.根据权利要求4所述的一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，其特征在于：

凸轮(9)设置在转轴(8)的下部，转轴(8)的上端设置有用于手动复位的扳手(16)。

6.根据权利要求5所述的一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，其特征在于：

转轴(8)竖直设置在保护套壳(15)前端，棘轮设置在转轴(8)的上半部分一侧并活动连接在保护套壳(15)中；

转轴(8)上开设有槽腔，主棘轮(17)与槽腔卡套实现与转轴(8)的锁扣。

7.根据权利要求6所述的一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，其特征在于：

机械液压阀(11)一侧设置有过速机械位置开关(12)，过速机械位置开关(12)与机械液压阀(11)伸出的活塞(10)端头连接并同时动作，活塞(10)端头与凸轮(9)相对接触。

8.根据权利要求7所述的一种带报警功能的水轮发电机组机械液压过速保护装置，其特征在于：

法兰(6)为齿盘形，由两个半圆环对接组成，法兰(6)上相对于过速探测器(1)的另一侧设置有配重块(5)。

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