CN214888039U - 一种调速器及其控制集成阀组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种调速器及其控制集成阀组，控制集成阀组包括模块本体和集成安装于模块本体上的紧停进油单向阀、紧停回油节流阀、紧停回油液控单向阀、紧停复位阀和控制阀组件；控制集成阀组设有调节油路和紧停油路。上述控制集成阀组采用集成化设计，将紧停进油单向阀、紧停回油节流阀、紧停回油液控单向阀、紧停复位阀和控制阀组件集成安装于模块本体上，同时形成有调节油路和紧停油路，这样可以在满足控制集成阀组的使用要求下，避免采用多管路多接口的方式，可以提高整体的密封性能，降低故障率，并减小安装体积，从而可以降低维护成本、提高水轮机长期工作的稳定性。

Description

一种调速器及其控制集成阀组

技术领域

本实用新型涉及液压控制技术领域，特别涉及一种控制集成阀组。本实用新型还涉及一种具有该控制集成阀组的调速器。

背景技术

随着液压技术不断的发展，调速器液压系统也由原来的低油压向高油压16MPa转变。由此，传统的控制阀组已无法满足现有的液压系统使用条件，三条高油压的油路液压系统需要更多的阀体组合才能实现全部功能，由于管路、接头的连接数量较多，这样会大大增大阀块硬件成本、安装体积及密封性能，严重影响到水电站设备模块化及节能降本，同时，也会影响无人值守、智慧水电站运行模式的实行。

因此，如何避免传统控制阀组无法满足现有液压系统的使用条件，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种控制集成阀组，采用集成化设计，可以提高密封性能，减小安装体积，从而可以降低维护成本、提高水轮机长期工作的稳定性。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述控制集成阀组的调速器。

为实现上述目的，本实用新型提供一种控制集成阀组，包括模块本体和集成安装于所述模块本体上的紧停进油单向阀、紧停回油节流阀、紧停回油液控单向阀、紧停复位阀和控制阀组件；

所述紧停复位阀的交叉位进油口P进油，所述紧停复位阀的交叉位出油口B与所述控制阀组件的第一进油口连通，所述控制阀组件的第一出油口用以与油缸的开机腔连通，所述控制阀组件的第二进油口用以与油缸的关机腔连通，所述控制阀组件的第二出油口用以与回油箱连通，以形成调节油路；

所述紧停复位阀的平行位进油口P进油，所述紧停复位阀的平行位出油口B与所述紧停进油单向阀的进油口连通，所述紧停进油单向阀的出油口用以与油缸的关机腔连通，所述紧停回油节流阀的进油口用以与油缸的开机腔连通，所述紧停回油节流阀的出油口与所述紧停回油液控单向阀的进油口连通，所述紧停回油液控单向阀的出油口用以与回油箱连通，以形成紧停油路。

可选地，所述控制阀组件包括双单向节流阀、液压锁和换向阀；所述换向阀的交叉位进油口P与所述紧停复位阀的交叉位出油口B连通，所述换向阀的交叉位出油口B与所述液压锁的进油口P连通，所述液压锁的出油口B与所述双单向节流阀的进油口P连通，所述双单向节流阀的出油口B用以与油缸的开机腔连通，所述双单向节流阀的进油口A用以与油缸的关机腔连通，所述双单向节流阀的出油口T与所述液压锁的进油口A连通，所述液压锁的出油口T与所述换向阀的交叉位进油口A连通，所述换向阀的交叉位出油口T用以与回油箱连通。

可选地，所述换向阀具体为三位四通电磁阀。

可选地，所述紧停复位阀具体为二位四通电磁阀。

可选地，所述控制阀组件的数量为两个，分别为第一控制阀组件和第二控制阀组件，所述第一控制阀组件和所述第二控制阀组件并联设置于所述调节油路上，用以在不同负荷范围内动作。

可选地，所述第一控制阀组件包括用以在PID给定值与实际值相差小于12％时通过调节液压油流量以调节与油缸相连的导叶接力器的开度的第一双单向节流阀。

可选地，所述第二控制阀组件包括用以在PID给定值与实际值相差达到12％时通过调节液压油流量以调节与油缸相连的导叶接力器的开度的第二双单向节流阀。

可选地，所述第一控制阀组件、所述第二控制阀组件和所述紧停复位阀安装于所述模块本体的顶部。

可选地，所述紧停进油单向阀和所述紧停回油节流阀设于所述模块本体的同侧，所述紧停回油液控单向阀设于所述模块本体远离所述紧停进油单向阀的一侧。

本实用新型还提供一种调速器，包括上述任一项所述的控制集成阀组。

相对于上述背景技术，本实用新型实施例所提供的控制集成阀组，包括模块本体和集成安装于模块本体上的紧停进油单向阀、紧停回油节流阀、紧停回油液控单向阀、紧停复位阀和控制阀组件。其中，紧停复位阀的交叉位进油口P进油，紧停复位阀的交叉位出油口B与控制阀组件的进油口连通，控制阀组件的出油口与油缸的开机腔连通，控制阀组件的第二进油口与油缸的关机腔连通，控制阀组件的第二出油口与回油箱连通，以形成调节油路；这样可以在水轮机机组处于不同负荷状态时对于油缸连接的接力器进行开度调整，以满足使用要求。此外，紧停复位阀的平行位进油口P进油，紧停复位阀的平行位出油口B与紧停进油单向阀的进油口连通，紧停进油单向阀的出油口与油缸的关机腔连通，紧停回油节流阀的进油口与油缸的开机腔连通，紧停回油节流阀的出油口与紧停回油液控单向阀的进油口连通，紧停回油液控单向阀的出油口与回油箱连通，以形成紧停油路；这样可以在水轮机机组处于故障状态时，通过紧停油路实现紧停动作。相较于传统非集成化的控制阀组，本实用新型实施例所提供的控制集成阀组采用集成化设计，将紧停进油单向阀、紧停回油节流阀、紧停回油液控单向阀、紧停复位阀和控制阀组件集成安装于模块本体上，同时形成有调节油路和紧停油路，这样可以在满足控制集成阀组的使用要求下，避免采用多管路多接口的方式，可以提高整体的密封性能，降低故障率，并减小安装体积，从而可以降低维护成本、提高水轮机长期工作的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的控制集成阀组的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的调速器中控制集成阀组与油缸、回油箱连接的液压原理图。

其中：

1-紧停进油单向阀、2-紧停回油节流阀、3-紧停回油液控单向阀、4-紧停复位阀、5-第一双单向节流阀、6-第一液压锁、7-第一换向阀、8-第二双单向节流阀、9-第二液压锁、10-第二换向阀、11-模块本体、12-油缸、13-回油箱；

100-第一控制阀组件；

200-第二控制阀组件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种控制集成阀组，采用集成化设计，可以提高密封性能，减小安装体积，从而可以降低维护成本、提高水轮机长期工作的稳定性。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述控制集成阀组的调速器。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本实用新型实施例所提供的控制集成阀组的结构示意图；图2为本实用新型实施例所提供的调速器中控制集成阀组与油缸、回油箱连接的液压原理图。

如图1所示，本实用新型实施例所提供的控制集成阀组，包括模块本体11、紧停进油单向阀1、紧停回油节流阀2、紧停回油液控单向阀3、紧停复位阀4和控制阀组件，其中，紧停进油单向阀1、紧停回油节流阀2、紧停回油液控单向阀3、紧停复位阀4和控制阀组件均集成安装于模块本体11上。

当然，根据实际需要，上述模块本体11具体可以设置为长方体结构，其中，为了进一步缩减控制集成阀组的整体体积，上述紧停进油单向阀1和紧停回油节流阀2安装于模块本体11的左侧，紧停回油液控单向阀3安装于模块本体11的右侧，紧停复位阀4和控制阀组件安装于模块本体11的顶部位置。

其中，紧停复位阀4的交叉位进油口P与进油管道连通，用于进油，紧停复位阀4的交叉位出油口B与控制阀组件的第一进油口连通，控制阀组件的第一出油口与油缸12的开机腔连通，控制阀组件的第二进油口与油缸12的关机腔连通，控制阀组件的第二出油口与回油箱13连通，以形成调节油路；控制阀组件的数量可以根据需要进行调整，这样可以在水轮机机组处于不同负荷状态时对于油缸12连接的接力器进行开度调整，以满足使用要求。

此外，紧停复位阀4的平行位进油口P进油，紧停复位阀4的平行位出油口B与紧停进油单向阀1的进油口连通，紧停进油单向阀1的出油口与油缸12的关机腔连通，紧停回油节流阀2的进油口与油缸12的开机腔连通，紧停回油节流阀2的出油口与紧停回油液控单向阀3的进油口连通，紧停回油液控单向阀3的出油口与回油箱13连通，以形成紧停油路；这样可以在水轮机机组处于故障状态时，通过紧停油路实现紧停动作。

需要说明的是，所谓紧停复位阀4的交叉位是指内部油道交叉设置的阀位，所谓紧停复位阀4的平行位是指内部油道相互平行设置的阀位；油缸12与导叶接力器连接，用于调节导叶接力器的开度，油缸12的活塞杆腔(左侧腔体)为关机腔，油缸12的非活塞杆腔(右侧腔体)为开机腔，当外界负荷大时，需要将导叶接力器开得越大，此时，通过向开机腔中通入液压油，以使活塞杆向左运动，以提高导叶接力器的开度。

相较于传统非集成化的控制阀组，本实用新型实施例所提供的控制集成阀组采用集成化设计，将紧停进油单向阀1、紧停回油节流阀2、紧停回油液控单向阀3、紧停复位阀4和控制阀组件集成安装于模块本体11上，同时形成有调节油路和紧停油路，这样可以在满足控制集成阀组的使用要求下，避免采用多管路多接口的方式，可以提高整体的密封性能，降低故障率，并减小安装体积，从而可以降低维护成本、提高水轮机长期工作的稳定性。

具体地说，上述控制阀组件包括双单向节流阀、液压锁和换向阀；其中，换向阀的交叉位进油口P与紧停复位阀4的交叉位出油口B连通，换向阀的交叉位出油口B与液压锁的进油口P连通，液压锁的出油口B与双单向节流阀的进油口P连通，双单向节流阀的出油口B与油缸12的开机腔连通，双单向节流阀的进油口A与油缸12的关机腔连通，双单向节流阀的出油口T与液压锁的进油口A连通，液压锁的出油口T与换向阀的交叉位进油口A连通，换向阀的交叉位出油口T与回油箱13连通。

作为优选的，上述换向阀具体为三位四通电磁阀，紧停复位阀4具体为二位四通电磁阀。如图2所示，二位四通电磁阀的上侧阀位即为交叉位，下侧阀位即为平行位，当一侧得电时，即可切换至该侧的阀位；三位四通电磁阀的上侧阀位即为交叉位，下侧阀位即为平行位，当一侧得电时，即可切换至该侧的阀位。

如图2所示，为了便于实现在大负荷和小负荷状态下调节，上述控制阀组件的数量为两个，分别为第一控制阀组件100和第二控制阀组件200，第一控制阀组件100和第二控制阀组件200并联设置于调节油路上，用于在不同负荷范围内动作，以对接力器进行不同幅度的开关调整。

如图1所示，上述第一控制阀组件100包括第一双单向节流阀5、第一液压锁6和第一换向阀7，第二控制阀组件200包括第二双单向节流阀8、第二液压锁9和第二换向阀10。为了进一步缩减阀组的整体体积，第一控制阀组件100的第一双单向节流阀5、第一液压锁6和第一换向阀7，以及第二控制阀组件200的第二双单向节流阀8、第二液压锁9和第二换向阀10并列设置在模块本体11的顶部，且紧停复位阀4也安装于模块本体11的顶部；紧停进油单向阀1和紧停回油节流阀2设于模块本体11的同侧(左侧)，紧停回油液控单向阀3设于模块本体11远离紧停进油单向阀1的一侧(右侧)。

需要说明的是，所谓小负荷是指PID给定值与实际值相差小于12％，所谓大负荷是指PID给定值与实际值相差达到12％。比如，开始时100人用电，后面增加到112人用电，或者后面减少到88人用电，此时，PID给定值与实际值相差达到12％，此时即满足大负荷条件。

因此，在PID给定值与实际值相差小于12％时，即小负荷状态时，第一双单向节流阀5通过调节液压油流量以调节与油缸12相连的导叶接力器的开度；在PID给定值与实际值相差达到12％时，第二双单向节流阀8则通过调节液压油流量以调节与油缸12相连的导叶接力器的开度。

更加具体地说，如图2所示，紧停复位阀4的交叉位进油口P进油，紧停复位阀4的交叉位出油口B与第一换向阀7的交叉位进油口P连通，第一换向阀7的交叉位出油口B与第一液压锁6的进油口P连通，第一液压锁6的出油口B与第一双单向节流阀5的进油口P连通，第一双单向节流阀5的出油口B与油缸12的开机腔连通，第一双单向节流阀5的进油口A与油缸12的关机腔连通，第一双单向节流阀5的出油口T与第一液压锁6的进油口A连通，第一液压锁6的出油口T与第一换向阀7的交叉位进油口A连通，第一换向阀7的交叉位出油口T与回油箱13连通，以形成第一调节油路；

紧停复位阀4的交叉位进油口P进油，紧停复位阀4的交叉位出油口B与第二换向阀10的交叉位进油口P连通，第二换向阀10的交叉位出油口B与第二液压锁9的进油口P连通，第二液压锁9的出油口B与第二双单向节流阀8的进油口P连通，第二双单向节流阀8的出油口B与油缸12的开机腔连通，第二双单向节流阀8的进油口A与油缸12的关机腔连通，第二双单向节流阀8的出油口T与第二液压锁9的进油口A连通，第二液压锁9的出油口T与第二换向阀10的交叉位进油口A连通，第二换向阀10的交叉位出油口T与回油箱13连通，以形成第二调节油路；

紧停复位阀4的平行位进油口P进油，紧停复位阀4的平行位出油口B与紧停进油单向阀1的进油口连通，紧停进油单向阀1的出油口与油缸12的关机腔连通，紧停回油节流阀2的进油口与油缸12的开机腔连通，紧停回油节流阀2的出油口与紧停回油液控单向阀3的进油口连通，紧停回油液控单向阀3的出油口与回油箱13连通，以形成紧停油路。

这样一来，水轮机组在小负荷状态下动作时，压力油经过紧停复位阀4的交叉位，流经第一换向阀7、第一液压锁6和第一双单向节流阀5，其中，通过第一双单向节流阀5对接力器进行小幅度的开与关调整。此时，第一双单向节流阀5可通过小波动调整幅度大小进行调节，第二调节油路通过第二液压锁9与接力器断开连接，紧停油路通过紧停回油液控单向阀3和紧停进油单向阀1与接力器断开连接；

水轮机组在瞬时较大负荷状态下动作时，压力油经过紧停复位阀4的交叉位，流经第二换向阀10、第二液压锁9和第二双单向节流阀8，其中，通过第二双单向节流阀8对接力器进行大幅度的开与关调整，此时第二双单向节流阀8可通过大波动调整幅度大小进行调节，第一调节油路通过第一液压锁6与接力器断开连接，紧停油路通过紧停回油液控单向阀3和紧停进油单向阀1与接力器断开连接；

水轮机组出故障时，压力油经过紧停复位阀4的平行位，经过紧停进油单向阀1，进入油缸12的关机腔，再由油缸12的开机腔流经紧停回油节流阀2和紧停回油液控单向阀3(由紧停进油控制油打开，图2中虚线所示)流回油箱13。此时，通过紧停回油节流阀2对紧停速度进行调节，第一调节油路和第二调节油路分别通过第一液压锁6和第二液压锁9与接力器断开。

需要注意的是，由于紧停动作时，第一调节油路和第二调节油路与回油箱13的回油口相通，无论第一换向阀7和第二换向阀10二者任一误动作也不影响紧停回路，同时，紧停动作异常时，系统也可通过第一换向阀7和第二换向阀10实现系统的快速关闭。

综上所述，控制集成阀组将控制分为第一调节油路、第二调节油路、紧停油路三条单独控制油路。通过紧停复位阀4实现第一调节油路、第二调节油路与紧停油路的切换，第一调节油路和第二调节油路二者并联设置，互不干涉，可单独工作也可以同时工作。第一调节油路和第二调节油路工作时，紧停回油液控单向阀3处于关闭状态，紧停进油单向阀1与紧停回油液控单向阀3分别截断紧停油路的进口和出口；紧停油路工作时，第一调节油路和第二调节油路的主进油与回油口相通，第一调节油路和第二调节油路通过液压锁与接力器断开，系统主压力油流经油缸12的关机腔的同时并打开与油缸12的开机腔相连的紧停回油液控单向阀3。

上述模块化的控制集成阀组具有故障率少，维护成本低，体积小，集成化程度高、高控制精度等特点，可以大大的提高水轮机长期稳定工作能力，为实现电站无人化、智慧化夯实基础。

本实用新型所提供的一种调速器，包括上述具体实施例所描述的控制集成阀组；该调速器为小型水电站调速器，调速器的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的调速器及其控制集成阀组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种控制集成阀组，其特征在于，包括模块本体(11)和集成安装于所述模块本体(11)上的紧停进油单向阀(1)、紧停回油节流阀(2)、紧停回油液控单向阀(3)、紧停复位阀(4)和控制阀组件；

所述紧停复位阀(4)的交叉位进油口P进油，所述紧停复位阀(4)的交叉位出油口B与所述控制阀组件的第一进油口连通，所述控制阀组件的第一出油口用以与油缸(12)的开机腔连通，所述控制阀组件的第二进油口用以与油缸(12)的关机腔连通，所述控制阀组件的第二出油口用以与回油箱(13)连通，以形成调节油路；

所述紧停复位阀(4)的平行位进油口P进油，所述紧停复位阀(4)的平行位出油口B与所述紧停进油单向阀(1)的进油口连通，所述紧停进油单向阀(1)的出油口用以与油缸(12)的关机腔连通，所述紧停回油节流阀(2)的进油口用以与油缸(12)的开机腔连通，所述紧停回油节流阀(2)的出油口与所述紧停回油液控单向阀(3)的进油口连通，所述紧停回油液控单向阀(3)的出油口用以与回油箱(13)连通，以形成紧停油路。

2.如权利要求1所述的控制集成阀组，其特征在于，所述控制阀组件包括双单向节流阀、液压锁和换向阀；所述换向阀的交叉位进油口P与所述紧停复位阀(4)的交叉位出油口B连通，所述换向阀的交叉位出油口B与所述液压锁的进油口P连通，所述液压锁的出油口B与所述双单向节流阀的进油口P连通，所述双单向节流阀的出油口B用以与油缸(12)的开机腔连通，所述双单向节流阀的进油口A用以与油缸(12)的关机腔连通，所述双单向节流阀的出油口T与所述液压锁的进油口A连通，所述液压锁的出油口T与所述换向阀的交叉位进油口A连通，所述换向阀的交叉位出油口T用以与回油箱(13)连通。

3.如权利要求2所述的控制集成阀组，其特征在于，所述换向阀具体为三位四通电磁阀。

4.如权利要求1所述的控制集成阀组，其特征在于，所述紧停复位阀(4)具体为二位四通电磁阀。

5.如权利要求1-4任意一项所述的控制集成阀组，其特征在于，所述控制阀组件的数量为两个，分别为第一控制阀组件(100)和第二控制阀组件(200)，所述第一控制阀组件(100)和所述第二控制阀组件(200)并联设置于所述调节油路上，用以在不同负荷范围内动作。

6.如权利要求5所述的控制集成阀组，其特征在于，所述第一控制阀组件(100)包括用以在PID给定值与实际值相差小于12％时通过调节液压油流量以调节与油缸(12)相连的导叶接力器的开度的第一双单向节流阀(5)。

7.如权利要求5所述的控制集成阀组，其特征在于，所述第二控制阀组件(200)包括用以在PID给定值与实际值相差达到12％时通过调节液压油流量以调节与油缸(12)相连的导叶接力器的开度的第二双单向节流阀(8)。

8.如权利要求5所述的控制集成阀组，其特征在于，所述第一控制阀组件(100)、所述第二控制阀组件(200)和所述紧停复位阀(4)安装于所述模块本体(11)的顶部。

9.如权利要求8所述的控制集成阀组，其特征在于，所述紧停进油单向阀(1)和所述紧停回油节流阀(2)设于所述模块本体(11)的同侧，所述紧停回油液控单向阀(3)设于所述模块本体(11)远离所述紧停进油单向阀(1)的一侧。

10.一种调速器，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的控制集成阀组。

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