RU2072442C1 - Method and device for controlling gates for pressure pipe lines of hydraulic machine - Google Patents
Method and device for controlling gates for pressure pipe lines of hydraulic machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2072442C1 RU2072442C1 RU9393051511A RU93051511A RU2072442C1 RU 2072442 C1 RU2072442 C1 RU 2072442C1 RU 9393051511 A RU9393051511 A RU 9393051511A RU 93051511 A RU93051511 A RU 93051511A RU 2072442 C1 RU2072442 C1 RU 2072442C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shutter
- servomotor
- spool
- additional
- control
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Servomotors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротурбостроению, а его непосредственными объектами являются способ и реализующее его устройство управления затвором для напорных трубопроводов гидромашин, преимущественно дисковых и шаровых затворов крупных гидротурбин. The invention relates to hydraulic turbine construction, and its direct objects are a method and a gate control device for pressure pipes of hydraulic machines, mainly disk and ball valves of large hydraulic turbines, that implements it.
Широко известен способ управления дисковым затвором для напорных трубопроводов крупных гидротурбин, предусматривающий использование двух сервомоторов у диаметрально противоположных концов дискового затвора, с помощью которых осуществляют его закрытие и открытие путем синхронной подачи рабочей жидкости, в частности масла, через гидрораспределитель к соответствующим полостям обоих сервомоторов [1] При этом маслонапорная установка должна обеспечивать подачу масла под давлением на открытие и закрытие затвора в количестве, составляющем суммарный объем обоих сервомоторов. The method of controlling a butterfly valve for pressure pipelines of large hydraulic turbines is widely known, involving the use of two servomotors at the diametrically opposite ends of the butterfly valve, by which it is closed and opened by synchronously supplying a working fluid, in particular oil, through a valve to the respective cavities of both servomotors [1 ] At the same time, the oil-pressure unit must ensure the supply of oil under pressure to open and close the valve in an amount of m total volume of both servomotors.
Однако известно, что для дискового затвора моменты гидросопротивления, действующие на него при открытии и закрытии имеют различный характер. Момент гидросопротивления при открытии дискового затвора имеет относительно постоянное значение при любой степени открытия, а при закрытии, имея примерно такое же значение до некоторой степени перекрытия напорного трубопровода, момент гидросопротивления затем значительно возрастает. Поэтому подача масла в количестве суммарного объема обоих сервомоторов как для закрытия, так и для открытия затвора на протяжении всего периода выполнения этих операций является нерациональной. Это в одинаковой степени относится не только к дисковым, но и к другим типам затворов для напорных трубопроводов гидромашин. However, it is known that for a disk shutter, the moments of hydraulic resistance acting on it during opening and closing are of a different nature. The moment of hydraulic resistance when opening a disk shutter is relatively constant at any degree of opening, and when closing, having approximately the same value to some degree of overlap of the pressure pipe, the moment of hydraulic resistance then increases significantly. Therefore, the oil supply in the amount of the total volume of both servomotors for both closing and opening the shutter throughout the entire period of these operations is irrational. This applies equally to not only disk valves, but also to other types of valves for pressure pipelines of hydraulic machines.
Известны разработки, направленные на достижение более экономичного расхода масла. К их числу относится способ управления затвором для напорных трубопроводов гидромашин, предусматривающий использование основного и дополнительного сервомоторов и осуществление управления затворов путем подачи масла под давлением в основной сервомотор на протяжении всего периода операций закрытия и открытия затвора, а в дополнительный сервомотор только при определенной степени закрытия, когда существенно увеличивается гидросопротивление [2] Этот способ, являющийся ближайшим аналогом изобретения, позволяет экономить расход масла и использовать менее мощную маслонапорную установку. Однако осуществление указанного известного способа требует решения сложных задач, так как в этом способе увеличение гидросопротивления определяют по уменьшению скорости закрытия сервомотора, что с учетом замедленного характера протекания этого процесса, создает проблему своевременного включения в работу дополнительного сервомотора для обеспечения регламентируемого времени перекрытия напорного трубопровода. There are known developments aimed at achieving a more economical oil consumption. These include a shutter control method for pressure pipelines of hydraulic machines, involving the use of the main and additional servomotors and the control of the shutters by supplying oil under pressure to the main servomotor during the entire period of closing and opening the shutter, and to the additional servomotor only at a certain degree of closure, when the hydraulic resistance increases significantly [2] This method, which is the closest analogue of the invention, allows to save oil consumption and spolzovat less powerful oil pressure setting. However, the implementation of this known method requires solving complex problems, since in this method the increase in hydraulic resistance is determined by the decrease in the closing speed of the servomotor, which, taking into account the slowed down course of this process, creates the problem of the timely inclusion of an additional servomotor in order to ensure a regulated time for shutting off the pressure pipe.
Одним из устройств, реализующих указанный способ, является устройство, содержащее основной и дополнительный сервомотор, напорную и сливную магистрали, двухпозиционный гидрораспределитель для реверсивной подачи масла в полости основного сервомотора, золотник для подачи масла в полость дополнительного сервомотора на закрытие затвора и байпасную магистраль для полостей дополнительного сервомотора [2] Это устройство, являющееся ближайшим аналогом устройства по изобретению, обеспечивает решение проблем, связанных с реализацией описанного выше способа. Однако работа данного известного устройства сопровождается динамическими возмущениями. Это обусловлено тем, что золотник дополнительного сервомотора находится под воздействием пружины и давления в магистрали, соединенной с полостью основного сервомотора, через которую масло сливается при закрытии затвора и скорость вытеснения масла из которой используется в качестве косвенного параметра, свидетельствующего об уменьшении скорости закрытия затвора. Такое выполнение приводит к тому, что процесс переключения золотника дополнительного сервомотора не обладает условиями устойчивости перехода, так как давление в указанной магистрали при переключении золотника будет изменяться по переменному переходному процессу. Это приводит к вибрациям и автоколебаниям золотника дополнительного сервомотора, что снижает надежность всей системы управления затвором, который является последней ступенью защиты турбомашины от разгона, приводящего к аварии весь турбоагрегат. One of the devices implementing this method is a device containing a main and additional servomotor, pressure and drain lines, a two-position valve for reversing oil supply to the cavity of the main servomotor, a spool for supplying oil to the cavity of the additional servomotor to close the shutter, and a bypass line for additional cavities servomotor [2] This device, which is the closest analogue of the device according to the invention, provides a solution to the problems associated with the implementation described go above the way. However, the operation of this known device is accompanied by dynamic disturbances. This is because the spool of the additional servomotor is under the influence of a spring and pressure in the line connected to the cavity of the main servomotor, through which oil is drained when the shutter is closed and the oil displacement rate from which is used as an indirect parameter, indicating a decrease in the shutter closing speed. This embodiment leads to the fact that the process of switching the spool of the additional servomotor does not have transition stability conditions, since the pressure in the specified line when switching the spool will change according to a variable transient. This leads to vibrations and self-oscillations of the spool of the additional servomotor, which reduces the reliability of the entire valve control system, which is the last step in protecting the turbomachine from acceleration, leading to an accident the entire turbine unit.
В основу изобретения поставлена задача создания такого способа управления затвором и устройства для его осуществления, которые использовали бы основной сервомотор в сочетании с дополнительным, работающим только в период увеличения гидросопротивления при закрытии затвора, и включение которого в рабочий режим осуществлялось бы дискретно, т.е. с исключением неустойчивого переходного процесса, и по параметру, позволяющему осуществить наиболее простым и быстрым путем получение сигнала о необходимости включения в работу дополнительного сервомотора. The basis of the invention is the task of creating such a method of controlling the shutter and a device for its implementation, which would use the main servomotor in combination with the additional, working only during the increase in hydraulic resistance when closing the shutter, and the inclusion of which would be carried out discretely, i.e. with the exception of an unstable transient, and by the parameter that allows the simplest and fastest way to receive a signal about the need to include an additional servomotor.
Эта задача решена в способе управления затвором с использованием основного и дополнительного сервомоторов путем включения последнего в рабочий режим при закрытии затвора во время увеличения гидросопротивления, определяемого по коррелирующей величине, в котором в качестве контролируемой коррелирующей величины используют положение затвора относительно перекрываемого отверстия напорного трубопровода. This problem is solved in the method of controlling the shutter using the main and additional servomotors by turning the latter on during shutter closure while increasing the hydraulic resistance, which is determined by the correlation value, in which the shutter position relative to the blocked opening of the pressure pipe is used as a controlled correlation value.
Для поворотных затворов, в частности дисковых, их положение относительно перекрываемого отверстия определяется углом поворота затвора вокруг оси. Так как контроль угла поворота затвора не представляет собой каких-либо сложностей и может быть определен с высокой точностью в любой момент времени в текущем масштабе, способ в соответствии с изложенным решением может быть осуществлен с помощью широко известных многочисленных альтернативных средств, в наиболее оптимальном исполнении и без необходимости преодоления каких-либо проблем. For butterfly valves, in particular disk valves, their position relative to the overlapped hole is determined by the angle of rotation of the valve around the axis. Since the control of the angle of rotation of the shutter does not present any difficulties and can be determined with high accuracy at any time on the current scale, the method in accordance with the above solution can be carried out using well-known numerous alternative means, in the most optimal design and without having to overcome any problems.
Реализация способа согласно изобретению может быть осуществлена с помощью устройства, содержащего основной и дополнительный сервомоторы, напорную и сливную магистрали, двухпозиционный гидрораспределитель основного сервомотора, золотник дополнительного сервомотора и байпасную магистраль между полостями последнего, в котором золотник дополнительного сервомотора выполнен со средствами управления, связанными с датчиком положения затвора относительно перекрываемого отверстия. The implementation of the method according to the invention can be carried out using a device containing a main and additional servomotors, pressure and drain lines, a two-position valve of the main servomotor, a spool of the additional servomotor and a bypass line between the cavities of the latter, in which the spool of the additional servomotor is made with control means associated with the sensor shutter position relative to the overlapped hole.
Так как изменение положения затвора происходит необратимо, указанное решение позволяет при закрытии затвора в определенном его положении осуществить дискретное переключение золотника дополнительного сервомотора без проявления динамических возмущений переходного процесса. Это обеспечивает надежное закрытие затвора в регламентированный период времени при благоприятном характере нагрузки. Since the change in the position of the shutter is irreversible, this solution allows, when the shutter is closed in a certain position, to perform discrete switching of the spool of the additional servomotor without manifesting dynamic disturbances of the transition process. This ensures reliable shutter closure in a regulated period of time with a favorable nature of the load.
В качестве датчика положения затвора могут быть использованы любые известные типы датчиков. При этом для обеспечения высокой надежности при простом исполнении одним из предпочтительных видов исполнения датчика может быть копирный элемент, закрепленный на приводном органе затвора, и взаимодействующий с ним щуп с передаточным механизмом. As a shutter position sensor, any known types of sensors can be used. At the same time, to ensure high reliability with simple execution, one of the preferred types of sensor performance can be a copy element mounted on the shutter drive element, and a probe interacting with it with a transmission mechanism.
Возможно использование и различных средств управления золотником дополнительного сервомотора, отвечающих основному решению, в частности механических передач, электромеханических устройств и пр. Вместе с тем, так как основная часть системы управления затвором выполнена гидравлической, предпочтительно, чтобы средства управления золотником дополнительного сервомотора также были бы выполнены гидравлическими, которые кроме унификации обеспечивают и высокую степень надежности. Таким средством управления может быть переключающий золотник с приводом от датчика положения затвора, соединенный выходной линией с управляющей полостью золотника дополнительного сервомотора. It is possible to use various means of controlling the spool of the additional servomotor, which correspond to the main solution, in particular mechanical gears, electromechanical devices, etc. However, since the main part of the control system of the shutter is made hydraulic, it is preferable that the control means of the spool of the additional servomotor hydraulic, which in addition to unification provide a high degree of reliability. Such control means can be a switching slide valve driven by a shutter position sensor connected by an output line to the control cavity of the slide valve of an additional servomotor.
На чертеже показан схема управления дисковым затвором для напорных трубопроводов гидротурбин. The drawing shows a control circuit disk valve for pressure pipelines of hydraulic turbines.
Изображенный на чертеже пример относится к дисковому затвору 1 крупной гидротурбины, приводимому в действие двумя сервомоторами основным 2 и дополнительным 3, через полости которых 4 и 5 соответственно давление масла действует на закрытие затвора, а через полости 6 и 7 на его открытие. The example depicted in the drawing relates to a disk valve 1 of a large hydraulic turbine driven by two main servomotors 2 and additional 3, through the cavities of which 4 and 5, respectively, the oil pressure acts to close the valve, and through the cavities 6 and 7 to open it.
Полости 4 и 6 основного сервомотора 2 сообщены трубопроводами 8 и 9 соответственно с распределительными окнами 10 и 11 двухпозиционного гидрораспределителя 12, окна 13 и 14 которого подключены к напорной 15 и сливной 16 магистралям маслонапорной установки соответственно (не показано). Полости 5 и 7 дополнительного сервомотора 3 сообщены трубопроводами 17 и 18 соответственно с распределительными окнами 19 и 20 золотника 21, окна 22 и 23 которого подключены к распределительным окнам 10 и 11 соответственно гидрораспределителя 12. Золотник 21 выполнен таким, что в одном из его положений (нижнем по чертежу) распределительные окна 19 и 20 через одну из полостей этого золотника сообщаются между собой, осуществляя байпасную связь полостей 5 и 7 дополнительного сервомотора 3. The cavities 4 and 6 of the main servomotor 2 are connected by pipelines 8 and 9, respectively, with the distribution windows 10 and 11 of the on-off valve 12, the windows 13 and 14 of which are connected to the pressure 15 and drain 16 highways of the oil pressure installation, respectively (not shown). The cavities 5 and 7 of the additional servomotor 3 are connected by pipelines 17 and 18, respectively, with the distribution windows 19 and 20 of the spool 21, the windows 22 and 23 of which are connected to the distribution windows 10 and 11, respectively, of the hydraulic distributor 12. The spool 21 is made such that in one of its positions ( lower in the drawing) distribution windows 19 and 20 through one of the cavities of this spool are interconnected, bypassing the cavities 5 and 7 of the additional servomotor 3.
На одной из цапф затвора 1, в частности связанной с дополнительным сервомотором 3, закреплено кулачковое кольцо 24, являющееся копирным элементом, который служит средством для определения угла поворота затвора 1. С кулачковым кольцом 24 взаимодействуют два щупа 25 и 26, расположенные на двуплечем рычаге 27, поворот которого при закрытии затвора соответствует моменту, когда необходимо включить в рабочий режим дополнительный сервомотор 3. Из многочисленных исследований известно, что угол поворота дискового затвора на закрытие от горизонтального положения, при котором значительно возрастает момент гидросопротивления, составляет 55-60o. Этот угол может быть задан более точно расчетным путем или отрегулирован поворотом кулачкового кольца 24 перед его закреплением в процессе натурных испытаний.On one of the pins of the shutter 1, in particular associated with an additional servomotor 3, a cam ring 24 is mounted, which is a copier element that serves as a means for determining the angle of rotation of the shutter 1. Two probes 25 and 26, located on the two-arm lever 27, interact with the cam ring 24 , the rotation of which when closing the shutter corresponds to the moment when it is necessary to include an additional servomotor 3 in operating mode. From numerous studies it is known that the angle of rotation of the disk shutter to close from horizontal the position at which the moment of hydraulic resistance increases significantly is 55-60 o . This angle can be set more accurately by calculation or adjusted by turning the cam ring 24 before fixing it in the process of field tests.
Описанные элементы являются основными, необходимыми для осуществления способа. The described elements are essential for the implementation of the method.
В открытом положении дисковый затвор 1 располагается в плоскости, через которую проходит ось перекрываемого трубопровода, как показано на чертеже. Затвор удерживается в этом положении сервомоторами 2 и 3, полости 6 и 7 которых находятся под давлением масла, а поршни в крайнем (верхнем по чертежу) положении. При этом гидрораспределитель 12 и золотник 21 находятся в положении, показанном на чертеже. In the open position, the butterfly valve 1 is located in the plane through which the axis of the blocked pipeline passes, as shown in the drawing. The shutter is held in this position by servomotors 2 and 3, the cavities 6 and 7 of which are under oil pressure, and the pistons in the extreme (upper drawing) position. While the valve 12 and the spool 21 are in the position shown in the drawing.
При закрытии затвора гидрораспределитель 12 переключают в положение (верхнее по чертежу), при котором окно 13 сообщается через одну из соединительных полостей с окном 10, а окно 14 через другую соединительную полость с окном 11. Тем самым по трубопроводу 8 осуществляют подачу масла в полость 4 основного сервомотора 2 и обеспечивают его слив из полости 6 по трубопроводу 9. В то же время золотник 21 должен находиться в положении (нижнем на чертеже), при котором его окна 19 и 20 сообщаются между собой через одну из соединительных полостей этого золотника, так что масло может свободно перетекать из полости 7 дополнительного сервомотора 3 в полость 5 через образовавшуюся байпасную линию. При этом затвор 1 начинает поворачиваться на закрытие (по часовой стрелке по чертежу), а расход масла от маслонапорной установки осуществляется только для работы основного сервомотора 2. When the shutter is closed, the control valve 12 is switched to the position (upper according to the drawing), in which the window 13 communicates through one of the connecting cavities with the window 10, and the window 14 through the other connecting cavity with the window 11. Thus, oil is supplied through the pipeline 8 to the cavity 4 the main servomotor 2 and ensure its discharge from the cavity 6 through the pipeline 9. At the same time, the spool 21 must be in the position (lower in the drawing), in which its windows 19 and 20 communicate with each other through one of the connecting cavities of this spool, ak that oil can flow freely out of the cavity 7 an additional servomotor 3 into the cavity 5 formed through the bypass line. At the same time, the shutter 1 begins to turn to close (clockwise according to the drawing), and the oil flow from the oil pressure unit is carried out only for the main servomotor 2.
На второй стадии закрытия при достижении определенного угла поворота, на который настроено кулачковое кольцо 24, его управляющий выступ, нажимая на щуп 26, поворачивает рычаг 27, сигнализируя о необходимости включения в рабочий режим дополнительного сервомотора 3. Для этого золотник 21 переключают в положение, при котором через одну из его соединительных полостей окно 19 сообщается с окном 22, а через другую полость окно 20 сообщается с окном 23 (в положение по чертежу), осуществляя тем самым подачу масла в полость 5 дополнительного сервомотора 3 и его слив из полости 7. In the second stage of closing, when a certain angle of rotation is reached, which the cam ring 24 is tuned to, its control protrusion, by pressing on the probe 26, turns the lever 27, signaling the need to include an additional servomotor 3 in operation. For this, the spool 21 is switched to the position, which through one of its connecting cavities, the window 19 communicates with the window 22, and through the other cavity, the window 20 communicates with the window 23 (to the position in the drawing), thereby supplying oil to the cavity 5 of the additional servomotor 3 and e discharge from the cavity 7.
При открытии затвора гидрораспределитель 21 переключают в положение, при котором окно 13 сообщается через одну из соединительных полостей с окном 11, а окно 14 через другую соединительную полость с окном 10 (в положение по чертежу). Тем самым по трубопроводу 9 осуществляют подачу масла в полость 6 основного сервомотора 2 и обеспечивают его слив из полости 6 по трубопроводу 8. В то же время золотник 19 переключают в положение, при котором обеспечивается сообщение полостей 5 и 7 дополнительного сервомотора 3 через байпасную линию, как это было описано выше для первой стадии закрытия затвора. После осуществления полного открытия затвора рычаг 27 переводят в начальное положение. When the shutter opens, the control valve 21 is switched to the position in which the window 13 communicates through one of the connecting cavities with the window 11, and the window 14 through the other connecting cavity with the window 10 (to the position according to the drawing). Thus, through the pipeline 9, oil is supplied into the cavity 6 of the main servomotor 2 and it is drained from the cavity 6 through the pipeline 8. At the same time, the spool 19 is switched to a position in which the cavities 5 and 7 of the additional servomotor 3 are communicated through the bypass line, as described above for the first stage of shutter closure. After the complete opening of the shutter, the lever 27 is transferred to the initial position.
Для обеспечения автоматизированного управления дисковым затвором 1, кроме описанных основных элементов устройство управления оборудуется дополнительными органами. To ensure automated control of the disk shutter 1, in addition to the described basic elements, the control device is equipped with additional bodies.
Один из них относится к средствам управления золотником 21 и представляет собой переключающий золотник 28, управляющее окно 29 которого соединено с одной из управляющих полостей (верхней по чертежу) золотника 21, противоположная управляющая полость которого подключена к напорной магистрали. Два других окна 30 и 31 переключающего золотника 28 подключены к трубопроводам 8 и 9 соответственно. Золотник 28 выполнен со штоком 32, выходящим через один из торцев этого золотника и шарнирно соединенным с концом двуплечего рычага 27. При этом шток 32 выполнен с двумя кольцевыми канавками, с которыми взаимодействует подпружиненная штифтовая защелка 33. One of them relates to the control means of the slide valve 21 and is a switching slide valve 28, the control window 29 of which is connected to one of the control cavities (upper in the drawing) of the slide valve 21, the opposite control cavity of which is connected to the pressure line. Two other windows 30 and 31 of the switching valve 28 are connected to the pipelines 8 and 9, respectively. The spool 28 is made with a rod 32 extending through one of the ends of this spool and pivotally connected to the end of the two shoulders of the lever 27. In this case, the rod 32 is made with two annular grooves with which the spring-loaded pin latch 33 interacts.
Описанный переключающий золотник работает следующим образом. The described switching valve works as follows.
При полностью открытом затворе управляющий выступ кулачкового кольца 24, нажимая на щуп 25, устанавливает такое положение двуплечего рычага 27, при котором шток 32 золотника 28 выдвинут в крайнее положение (изображено сплошными линиями по чертежу). При этом окно 29 через одну из соединительных полостей сообщается с окном 30 и трубопроводом 8, а окно 31 с трубопроводом 9, которые в расматриваемый момент подключены через гидрораспределитель 12 соответственно к сливной 16 и напорной 15 магистралям. В этом случае управляющая полость золотника 21, соединенная с окном 29 переключающего золотника 28, будет подключена к сливу, а золотник 21 при этом будет находиться в крайнем верхнем (по чертежу) положении. При закрытии затвора 1 на первой стадии рычаг 28 со штоком 32 будут удерживаться в прежнем положении защелкой 33 и окно 29 переключающего золотника 28 будет по-прежнему сообщено с окном 30. Так как в это время трубопровод 8 будет подключен к напорной магистрали 15, управляющая полость золотника 21, соединенная с окном 29 переключающего золотника 28, будет подключена к напору и золотник 21 будет находиться в положении (нижнее по чертежу), при котором его окна 19 и 20 сообщены между собой. На второй стадии закрытия затвора 1 кулачковое кольцо 24 своим управляющим выступом нажимает на щуп 26 и поворачивает рычаг 27 в положение, при котором шток 32 будет утоплен и удерживаться в этом положении защелкой 33 (на чертеже пунктиpными линиями). В этом случае переключающий золотник 28 будет находиться в положении, при котором его управляющее окно 29 сообщено с окном 31 и трубопроводом 9, а окно 30 с трубопроводом 8, идущими от гидрораспределителя 12. Так как в этот момент трубопровод 9 связан со сливом, в управляющей полости золотника 21, связанной с окном 29 переключающего золотника 28, будет отсутствовать давление и золотник 21 перейдет в положение (верхнее по чертежу), при котором его окно 19 будет сообщаться с окном 22, а окно 20 с окном 23, что соответствует положению включения дополнительного сервомотора 2 в рабочий режим. When the shutter is fully open, the control protrusion of the cam ring 24, pressing the probe 25, sets the position of the two shoulders of the lever 27, in which the rod 32 of the spool 28 is extended to its extreme position (shown by solid lines in the drawing). In this case, the window 29 through one of the connecting cavities communicates with the window 30 and the pipe 8, and the window 31 with the pipe 9, which at the moment in question are connected through the control valve 12 to the drain 16 and pressure lines 15, respectively. In this case, the control cavity of the spool 21 connected to the window 29 of the switching spool 28 will be connected to the drain, and the spool 21 will be in its highest (according to the drawing) position. When closing the shutter 1 in the first stage, the lever 28 with the stem 32 will be held in place by the latch 33 and the window 29 of the switching valve 28 will still be communicated with the window 30. Since at that time the pipeline 8 will be connected to the pressure line 15, the control cavity the spool 21 connected to the window 29 of the switching spool 28 will be connected to the pressure and the spool 21 will be in the position (lower in the drawing), in which its windows 19 and 20 are interconnected. In the second stage of closing the shutter 1, the cam ring 24 presses the stylus 26 with its control protrusion and rotates the lever 27 to the position where the stem 32 will be recessed and held in this position by the latch 33 (dashed lines in the drawing). In this case, the switching valve 28 will be in a position in which its control window 29 is in communication with the window 31 and the pipe 9, and the window 30 with the pipe 8 coming from the valve 12. Since at that moment the pipe 9 is connected to the drain, in the control the cavity of the valve 21 connected to the window 29 of the switching valve 28, there will be no pressure and the valve 21 will switch to the position (upper in the drawing), in which its window 19 will communicate with the window 22, and the window 20 with the window 23, which corresponds to the additional switching positionervomotora 2 in operating mode.
При открытии сервомотора переключающий золотник 21 до последних моментов будет оставаться в прежнем положении, но, так как гидрораспределитель 12 будет переведен в другое положение, когда трубопровод 8 будет соединен со сливом, а трубопровод 9 с напорной магистралью 15, давление масла через окно 19 переключающего золотника 28 будет передаваться к соединенной с ним управляющей полости золотника 21. При этом золотник перейдет в положение, при котором его окна 19 и 20 будут сообщаться между собой, байпасируя полости 5 и 7 дополнительного золотника. В конце поворота на открытие затвора 1 кулачковое кольцо 24 своим управляющим выступом нажмет на щуп 25 и переведет рычаг 27 в исходное положение, когда затвор 1 полностью открыт. When the servomotor is opened, the switching valve 21 will remain in the same position until the last moments, but since the valve 12 will be moved to another position when the pipe 8 is connected to the drain and the pipe 9 with the pressure line 15, the oil pressure through the window 19 of the switching valve 28 will be transmitted to the control cavity of the spool 21 connected to it. At the same time, the spool will go into a position in which its windows 19 and 20 will communicate with each other, bypassing the cavities 5 and 7 of the additional spool. At the end of the rotation to open the shutter 1, the cam ring 24 with its control protrusion will press on the probe 25 and translate the lever 27 to its original position when the shutter 1 is fully open.
Для полноты представления устройства управления затвором 1 на чертеже кроме описанных выше элементов показан также основной командный золотник 34, управляющий положением гидрораспределителя 12. Этот золотник выполнен обычным образом в виде переключающего золотника с управляющим окном 35, соединенным с одной из управляющих полостей гидрораспределителя 12, противоположная управляющая полость которого соединена с напорной магистралью 15. Два других окна 36 и 37 золотника 34 соединены с напорной 15 и сливной 16 магистралями соответственно. Золотник 34 имеет выступающий шток 38, нагруженный возвратной пружиной 39 и охваченный соленоидом электромагнита 40. Шток 38 выполнен с кольцевым пазом для штифтовой защелки 41, управляемой электромагнитом 42. For completeness of representation of the gate control device 1, in addition to the elements described above, the main command spool 34 controlling the position of the valve 12 is also shown. This valve is made in the usual way in the form of a switching valve with a control window 35 connected to one of the control cavities of the valve 12, the opposite control the cavity of which is connected to the pressure line 15. Two other windows 36 and 37 of the spool 34 are connected to the pressure line 15 and drain 16 lines, respectively. The spool 34 has a protruding rod 38, loaded with a return spring 39 and covered by the solenoid of the electromagnet 40. The rod 38 is made with an annular groove for the pin latch 41, controlled by an electromagnet 42.
В исходном состоянии, при отсутствии питания на электромагните 40, золотник 34 находится в положении, при котором его управляющее окно 35 сообщается с окном 36, подключенным к напорной магистрали 15 (в нижнем положении по чертежу). При этом гидрораспределитель 12 находится в одном из описанных выше положений, соответствующих полному открытию затвора 1. При подаче питания на электромагнит 40 золотник 34 перейдет в положение, при котором его управляющее окно 35 будет сообщено со сливной магистралью 16. При этом пружина 39 будет сжата, а штифтовая защелка 41 войдет в кольцевой паз штока 38, фиксируя его в этом положении. В этом положении в управляющей полости гидрораспределителя 12, соединенной с окном 35 золотника 34, давление будет отсутствовать и гидрораспределитель 12 перейдет в положение (нижнее по чертежу), соответствующее работе на закрытие. In the initial state, in the absence of power on the electromagnet 40, the spool 34 is in a position in which its control window 35 communicates with the window 36 connected to the pressure line 15 (in the lower position according to the drawing). In this case, the control valve 12 is in one of the above-described positions corresponding to the complete opening of the shutter 1. When energizing the electromagnet 40, the spool 34 will switch to the position where its control window 35 will communicate with the drain line 16. In this case, the spring 39 will be compressed, and the pin latch 41 will enter the annular groove of the rod 38, fixing it in this position. In this position, in the control cavity of the control valve 12 connected to the spool window 35, there will be no pressure and the control valve 12 will switch to the position (lower in the drawing) corresponding to the closing operation.
изобретение позволяет обеспечить сокращение потребления масла на открытие и закрытие затвора, а следовательно, и использовать менее мощную маслонапорную установку. При этом по сравнению с ближайшим аналогичным решением изобретение позволяет осуществить более стабильное дискретное подключение дополнительного сервомотора при осуществлении закрытия затвора на второй стадии, когда существенно возрастает гидросопротивление. Это обеспечивает повышение надежности и увеличение ресурса работы устройства управления затвором, а кроме того позволяет более точно, без запаса на неопределенность, подобрать типоразмер необходимой маслонапорной установки. The invention allows to reduce oil consumption for opening and closing the shutter, and therefore, to use a less powerful oil-pressure unit. Moreover, in comparison with the closest similar solution, the invention allows for more stable discrete connection of an additional servomotor when closing the shutter in the second stage, when the hydraulic resistance increases significantly. This provides an increase in reliability and an increase in the service life of the gate control device, and in addition allows more accurately, without a margin for uncertainty, to choose the size of the necessary oil-pressure installation.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9393051511A RU2072442C1 (en) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | Method and device for controlling gates for pressure pipe lines of hydraulic machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9393051511A RU2072442C1 (en) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | Method and device for controlling gates for pressure pipe lines of hydraulic machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93051511A RU93051511A (en) | 1996-07-27 |
| RU2072442C1 true RU2072442C1 (en) | 1997-01-27 |
Family
ID=20149119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU9393051511A RU2072442C1 (en) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | Method and device for controlling gates for pressure pipe lines of hydraulic machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2072442C1 (en) |
-
1993
- 1993-11-04 RU RU9393051511A patent/RU2072442C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1250691, МПК F 03B 11/00, 1986. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4385746A (en) | Four-way plug valve | |
| RU2072442C1 (en) | Method and device for controlling gates for pressure pipe lines of hydraulic machine | |
| US4286625A (en) | Four-way plug valve | |
| US2587539A (en) | Hydraulically balanced valve system | |
| CN201145084Y (en) | Fluid-control valve switching speed control device | |
| US4106670A (en) | Presettable metering valve | |
| US5178361A (en) | Ball valve control | |
| WO1996015374A1 (en) | Hydraulic pilot valve | |
| KR200182633Y1 (en) | Emergency closing apparatus for hydraulic butterfly valve | |
| ATE132950T1 (en) | AUTOMATIC LOCKING AND SAFETY DEVICE, ESPECIALLY FOR GAS EXPRESSION STATIONS | |
| US4235155A (en) | Delaying control for hydraulic motors | |
| RU1810703C (en) | Drive of shut-off fittings | |
| KR920000340B1 (en) | Fail-safe system for a reversible pump-turbine apparatus | |
| KR200224590Y1 (en) | Hydraulic force control apparatus for hydraulic valve | |
| SU1016542A1 (en) | Device for control of steam supply to turbine | |
| JPS6225586Y2 (en) | ||
| WO1999017003A1 (en) | Control device for poppet valves for engines | |
| JPS5942882B2 (en) | Control device | |
| SU1613658A1 (en) | Actuator of turbine steam bleed valve | |
| SU232021A1 (en) | CONTROL SYSTEM OF HYDRAULIC FORGESPRESS | |
| SU691583A1 (en) | Turbine control apparatus | |
| JPH08158808A (en) | Opening/closing device for main steam stop valve | |
| SU1682640A1 (en) | Pneumohydraulic servo drive | |
| RU2079006C1 (en) | Gate control device for penstocks of hydraulic machines | |
| RU93051511A (en) | METHOD OF CONTROL OF THE VALVE FOR THE PRESSURE PIPELINES OF HYDROMASERS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |