一種沖擊式水輪機折向器控制裝置及方法制造方法及圖紙

一種沖擊式水輪機折向器控制裝置及方法，包括先導閥及主控閥，其特征在于：控制裝置還包括純機械過速保護閥、事故電磁閥、事故配壓閥、梭閥；主控閥的先導閥壓力油口P4與事故配壓閥的控制口A3相連；所述純機械過速保護閥的控制口A1與事故電磁閥的控制口A2串聯后作用于事故配壓閥的液控端，事故配壓閥的液控端通過事故電磁閥的控制口A2及純機械過速保護閥的控制口A1接通壓力油P1；梭閥的第一輸入口A5口通過先導閥接通排油，梭閥的第二輸入口B5口與事故配壓閥的控制口B3連接，梭閥的C5口與主控閥的液控端連接；解決了常見的因先導閥故障而導致折向器失控的問題，為機組安全運行提供了更高保障；實用可靠且可維護性好。

Device and method for controlling deflection of impact type hydraulic turbine

A Pelton wheel folding device and method to control device, which comprises a pilot valve and main control valve, which is characterized in that the control device also comprises a mechanical overspeed protection valve, solenoid valve, accident emergency valve, shuttle valve; pilot valve pressure control oil port P4 and the accident of the main control valve with pressure the port A3 is connected to control valve; the pure mechanical overspeed protection control valve port A1 and port A2 series solenoid valve accident after acting on the accident distributing valve of hydraulic control, accident distributing valve hydraulic control solenoid valve control terminal through accident control port A2 and pure mechanical overspeed protection valve port A1 is communicated with the pressure oil input port A5 P1; the first shuttle valve port through the pilot valve on oil discharge, the shuttle valve second input port B5 port control and emergency valve port B3 connected, shuttle valve C5 and the main control valve hydraulic control end connection; solve the common faults for the pilot valve to fold to the The utility model provides more guarantee for the safe operation of the unit, and has the advantages of practicability, reliability and good maintainability.

【技術實現步驟摘要】
一種沖擊式水輪機折向器控制裝置及方法
本專利技術涉及一種水輪機折向器控制裝置，特別是一種沖擊式水輪機折向器控制裝置及其控制方法。
技術介紹
折向器是沖擊式水輪機組的重要組成部分，與噴嘴配合控制進入機組轉輪的水流大小與方向。折向器打開時，水流通過噴嘴沖擊轉輪提供動能；折向器關閉時，噴嘴射出的水流被切斷。當噴嘴控制部分故障時，為避免機組轉速繼續升高，折向器必須快速可靠關閉。早期的沖擊式水輪機組工作原理一般為：折向器與噴嘴協聯動作，折向器作為主控級，噴嘴通過機械凸輪或電氣協聯模塊隨動于折向器的開度。一般而言，為避免因水錘作用而造成壓力管道水壓力上升過高，噴嘴的動作速度必須較慢，而折向器具有快速擋水功能，運動速度很快，大約1～3秒，因此，正常發電運行時兩者協聯配合過程中容易出現折向器非正常擋水情況。隨著對沖擊式機組原理認識的深入，以及大通徑大流量標準液壓元件的發展，對沖擊式機組的控制策略有了根本的改變：即將噴嘴作為主控單元控制水流大小，而折向器作為機組大波動運行工況(如甩負荷)時的輔助調節單元和事故時的保護裝置。那么，折向器動作的可靠性就顯得尤為重要了。如上所述，因為折向器要求的動作速度很快，那么，執行元件所需過流量也就很大，一般采用先導級的電液換向閥或液控換向閥。為了實現正常運行與事故時折向器的可靠關閉，常見的做法是針對先導級做冗余處理，看似各種工況下都能實現折向器的可靠關閉。但是，當先導閥本身出現故障時，折向器將失控。
技術實現思路
本專利技術的目的是設計一種沖擊式水輪機折向器控制裝置，避免因折向器控制元件的先導閥故障時，造成折向器失控，從而使機組飛逸。本專利技術采用的技術方案是：一種沖擊式水輪機折向器控制裝置，包括先導閥及主控閥，其特征在于：沖擊式水輪機折向器控制裝置還包括純機械過速保護閥、事故電磁閥、事故配壓閥、梭閥；所述主控閥采用先導式液控閥，主控閥的先導閥壓力油口P4與事故配壓閥的控制口A3相連；所述純機械過速保護閥的控制口A1與事故電磁閥的控制口A2串聯后作用于事故配壓閥的液控端，增加事故配壓閥的動作可靠性，事故配壓閥的液控端通過事故電磁閥的控制口A2及純機械過速保護閥的控制口A1接通壓力油P1；梭閥的第一輸入口A5口通過先導閥接通排油，梭閥的第二輸入口B5口與事故配壓閥的控制口B3連接，控制口B3也與回油連通，使梭閥兩端壓力均為零，梭閥的C5口與主控閥的液控端連接，主控閥的下端連接有折向器操作油缸。進一步的,其特征在于:所述事故配壓閥采用彈簧復位式液控閥。本專利技術的有益效果和特點是：(1)本折向器控制裝置采用梭閥與先導閥互為閉鎖，正常工作狀態下，液控閥接受先導閥的控制，實現折向器的開啟和關閉，此時，梭閥被閉鎖；當先導閥故障時，梭閥投入，直接控制液控閥，確保折向器的可靠關閉，此時，先導閥被閉鎖。解決了常見的因先導閥故障而導致折向器失控的問題，為機組安全運行提供了更高保障；(2)裝置實用可靠和可維護性好。附圖說明圖1是本專利技術實施例的整體結構示意圖；圖中標號分別表示：1-純機械過速保護閥、2-事故電磁閥、3-事故配壓閥、4-先導閥、5-梭閥、6-先導式液控閥、7-折向器操作油缸、8-主軸；具體實施方式下面結合附圖對本專利技術進行進一步說明：一種沖擊式水輪機折向器控制裝置，包括先導閥4及主控閥6，其中：沖擊式水輪機折向器控制裝置還包括純機械過速保護閥1、事故電磁閥2、事故配壓閥3、梭閥5；所述主控閥6采用先導式液控閥，所述事故配壓閥3采用彈簧復位式液控閥；主控閥6的先導閥4壓力油口P4與事故配壓閥3的控制口A3相連；所述純機械過速保護閥1的控制口A1與事故電磁閥2的控制口A2串聯后作用于事故配壓閥3的液控端，增加事故配壓閥3的動作可靠性，事故配壓閥3的液控端通過事故電磁閥2的控制口A2及純機械過速保護閥1的控制口A1接通壓力油P1；梭閥5的第一輸入口A5口通過先導閥4接通排油，梭閥5的第二輸入口B5口與事故配壓閥3的控制口B3連接，控制口B3也與回油連通，使梭閥兩端壓力均為零，C5口與主控閥6的液控端連接，主控閥6的下端連接有折向器操作油缸7；梭閥5的輸出口C5直接與主控閥6的液控端相連，當梭閥5的任意一個輸入口因工況切換而接通壓力油時，梭閥5的輸出口C5都能利用壓力油推動先導式液控閥6的閥芯，使折向器操作油缸7關閉。上述沖擊式水輪機折向器控制裝置的控制方法，包括如下步驟：S1.判斷當前設備的運行情況，如果處于正常運行工況則進行步驟S2，如果需要關閉折向器則進行步驟S3，如果先導閥4故障則進行步驟S4；S2.正常運行工況下，事故配壓閥3的液控端通過事故電磁閥2和純機械過速保護閥1接通壓力油P1，將事故配壓閥3的閥芯推向復位彈簧一端，使先導閥4的P4口接通壓力油P，壓力油P經先導閥4進入先導式液控閥6的液控端，將先導式液控閥6的閥芯推至開啟側，折向器操作油缸7處于開啟狀態；S3.當需要折向器關閉時，切換先導閥4的閥芯位置，壓力油P經先導閥4控制口P4進入梭閥A5口，將梭閥內鋼珠推至B5口一端，并封堵住B5口，使壓力油P經C5口進入先導式液控閥6的液控端，將先導式液控閥6的閥芯推至關閉側，折向器操作油缸7向關閉方向運動；S4.先導閥4故障時，先導閥4的閥芯長期處于開啟側，不能依靠先導閥4來關閉折向器；此時，為了關閉折向器，需純機械過速保護閥1和事故電磁閥2其中之一或兩者同時動作，將事故配壓閥3的液控端接通排油，事故配壓閥3的閥芯在彈簧力作用下推動切換位置，使先導閥3的P4口接通排油；同時，使梭閥5的B5口接通壓力油P，將梭閥5內鋼珠推至A5一端，并封堵住A5口，使壓力油P經C5口進入先導式液控閥6的關閉側液控口，將先導式液控閥(6)的閥芯推至關閉側，折向器操作油缸7向關閉方向運動。以上顯示和描述了本專利技術的基本原理和主要特征及本專利技術的優點。本行業的技術人員應該了解，本專利技術不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本專利技術的原理，在不脫離本專利技術精神和范圍的前提下，本專利技術還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本專利技術范圍內。本專利技術要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種沖擊式水輪機折向器控制裝置，包括先導閥(4)及主控閥(6)，其特征在于：控制裝置還包括純機械過速保護閥(1)、事故電磁閥(2)、事故配壓閥(3)、梭閥(5)；所述主控閥(6)采用先導式液控閥，主控閥(6)的先導閥(4)壓力油口P4與事故配壓閥(3)的控制口A3相連；所述純機械過速保護閥(1)的控制口A1與事故電磁閥(2)的控制口A2串聯后作用于事故配壓閥(3)的液控端，增加事故配壓閥(3)的動作可靠性，事故配壓閥(3)的液控端通過事故電磁閥(2)的控制口A2及純機械過速保護閥(1)的控制口A1接通壓力油P1；梭閥(5)的第一輸入口A5口通過先導閥(4)接通排油，梭閥(5)的第二輸入口B5口與事故配壓閥(3)的控制口B3連接，控制口B3也與回油連通，使梭閥兩端壓力均為零，梭閥(5)的C5口與主控閥(6)的液控端連接，主控閥(6)的下端連接有折向器操作油缸(7)。

【技術特征摘要】
1.一種沖擊式水輪機折向器控制裝置，包括先導閥(4)及主控閥(6)，其特征在于：控制裝置還包括純機械過速保護閥(1)、事故電磁閥(2)、事故配壓閥(3)、梭閥(5)；所述主控閥(6)采用先導式液控閥，主控閥(6)的先導閥(4)壓力油口P4與事故配壓閥(3)的控制口A3相連；所述純機械過速保護閥(1)的控制口A1與事故電磁閥(2)的控制口A2串聯后作用于事故配壓閥(3)的液控端，增加事故配壓閥(3)的動作可靠性，事故配壓閥(3)的液控端通過事故電磁閥(2)的控制口A2及純機械過速保護閥(1)的控制口A1接通壓力油P1；梭閥(5)的第一輸入口A5口通過先導閥(4)接通排油，梭閥(5)的第二輸入口B5口與事故配壓閥(3)的控制口B3連接，控制口B3也與回油連通，使梭閥兩端壓力均為零，梭閥(5)的C5口與主控閥(6)的液控端連接，主控閥(6)的下端連接有折向器操作油缸(7)。2.根據權利要求1所述的沖擊式水輪機折向器控制裝置,其特征在于:所述事故配壓閥(3)采用彈簧復位式液控閥。3.根據權利要求1所述的沖擊式水輪機折向器控制裝置的控制方法，其特征在于包括如下步驟：S1.判斷當前設備的運行情況，如果處于正常運行工況則進行步驟S2，如果需要關閉折向器則進行步驟S3，如果先導閥(4)故障則進行步驟S...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王愛生，潘熙和，黃業華，方斌臣，
申請(專利權)人：武漢長江控制設備研究所有限公司，長江水利委員會長江科學院，
類型：發明
國別省市：湖北,42