專利名稱：大容量多噴針沖擊式水輪機的全液壓控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種大容量多噴針沖擊式水輪機的全液壓控制裝 置，特別是采用比例閥與數(shù)字閥使噴針和折向器之間協(xié)聯(lián)的全液壓控 制裝置。
背景技術(shù)：
沖擊式水輪機，通過噴針將水流能量全部轉(zhuǎn)換為高速射流的動 能，高速沖擊安裝在水輪機的轉(zhuǎn)輪外圍的輪盤上的部分勺斗，使轉(zhuǎn)輪 轉(zhuǎn)動進行發(fā)電。該型水輪機早年僅適用于高水頭小流量的中小型電站， 僅采用單噴針，或雙噴針的小型水輪機。后來發(fā)展到大型機組，采用 立式多噴針的結(jié)構(gòu)，近年來又由大型發(fā)展到特大型的多噴針沖擊式水
輪機。本實用新型就是為國內(nèi)目前單機容量最大的12萬千瓦的四川吉 牛水電站廠設(shè)計的6個噴針，6個折向器的沖擊式水輪機的調(diào)速器。 由于沖擊式水輪機為高水頭，長引水管機組，必須采用雙重調(diào)節(jié) (噴針和折向器)為保證機組高效安全運行。噴針和折向器之間必須 有協(xié)聯(lián)關(guān)系。如機組甩負荷時，折向器(又名偏流器)必須快速切斷 射流，噴針可緩慢關(guān)閉，這樣既可減小機組的轉(zhuǎn)動慣量，以免產(chǎn)生機 組的過速，又可降低引水管道的壓力上升。傳統(tǒng)的控制噴針和折向器 的方法是采用機械式杠桿和凸輪等，機構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，極不可靠， 有待改進。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是為了簡化結(jié)構(gòu)，提高調(diào)節(jié)品質(zhì)和精度，進一 歩提高控制裝置的可靠性而設(shè)計的一種大容量多噴針沖擊式水輪機的 全液壓控制裝置。
本實用新型的技術(shù)方案 一種大容量多噴針沖擊式水輪機的全液 壓控制裝置，包括噴針控制單元和折向器控制單元，其特征在于每 --個噴針和折向器都由一個各自獨立控制單元組成，各控制單元并聯(lián)； 每個噴針控制單元由 一個比例閥和一個電磁換向閥的控制口分別與二 個疊加式液控單向閥連接，二個疊加式液控單向閥的輸出并聯(lián)，并聯(lián) 后疊加式液控單向閥的二個輸出通過二個單向節(jié)流閥分別與噴針接力 器的開機腔和關(guān)機腔連接。
所述的大容量多噴針沖擊式水輪機的全液壓控制裝置，折向器控 制單元由兩個球座式電磁球閥分別與液控換向閥的關(guān)機控制腔、開機 控制腔連接，液控換向閥的控制口與折向接力器的關(guān)機腔和開機腔連 接；折向器控制單元通過各自的液控換向閥與一個緊急停機閥和一個 機械過速閥依次連接。
本實用新型的優(yōu)點本實用新型簡化了結(jié)構(gòu)，提高了調(diào)節(jié)品質(zhì)和 精度，進一步提高控制裝置的可靠性。噴針和折向器之間采用微機自 動協(xié)聯(lián)，去掉了繁雜的機械協(xié)聯(lián)。采用比例閥和數(shù)字閥的全液壓控制 方案，其特征為控制裝置由粗調(diào)和精調(diào)兩部分組成。折向器接力器的 快速關(guān)和開的粗調(diào)，由數(shù)字閥實現(xiàn)開關(guān)控制。小范圍的精調(diào)(即自動 控制)由精度高的比例閥實現(xiàn)比例控制。緊急停機由電磁換向閥實現(xiàn)。 這既保證了自動控制的精度，又提高了速動性，同時還降低了成本。

圖1是本實用新型的控制原理圖。
具體實施方式

圖1是本實用新型的控制原理圖圖中顯示有6個噴針，6個折 向器，每一個噴針和折向器都由一個各自獨立控制單元組成，在圖中 僅畫出。PZ1#......PZ6弁噴針和ZX1#.....ZX6弁折向器，其中2#......5#省略了。
本實用新型包括噴針控制單元和折向器控制單元，每一個噴針和 折向器都由一個各自獨立控制單元組成，各控制單元并聯(lián)；每個噴針 控制單元由一個比例閥1和一個電磁換向閥2的控制口分別與二個疊 加式液控單向閥3、 4連接，二個疊加式液控單向閥的輸出并聯(lián)，并聯(lián) 后疊加式液控單向閥的二個輸出D、 C通過二個單向節(jié)流閥5、 6分別 與噴針接力器7的開機腔和關(guān)機腔連接。折向器控制單元由兩個球座 式電磁球閥9、 10分別與液控換向閥11的關(guān)機控制腔、開機控制腔連 接，液控換向閥11的控制口與折向接力器的關(guān)機腔和開機腔連接；折 向器控制單元通過各自的液控換向閥13與一個緊急停機閥14和一個 機械過速閥15依次連接。
噴針控制單元的比例閥由PLC微機調(diào)節(jié)的輸出信號控制，實現(xiàn) 噴針的自動比例控制。電磁換向閥用于人工手動操作。也可用電氣進 行遠方開和關(guān)機操作。比例閥和電磁換向閥在油路上是雙向并聯(lián)。在 C、 D兩點都可獨自操作噴針接力器。其中二個疊加式液控單向閥， 分別裝在接力器開關(guān)機兩側(cè)。保證在平衡位置對接力器起鎖閉油路作
用。防止零點漂移。另有兩個疊加式節(jié)流閥，分別裝在噴針接力器的 開和關(guān)兩側(cè)。用來調(diào)整開，關(guān)機時間。調(diào)好后可用螺母鎖死，保證不變。
折向器控制單元由兩個球座式電磁球閥(即數(shù)字閥)9、 10控 制cj)16通經(jīng)的液控換向閥11，來實現(xiàn)折向器的快速動作。并通過調(diào)整 液控閥上的行程調(diào)節(jié)螺桿來調(diào)整，折向器接力器12的開、關(guān)機時間， 由于數(shù)字電磁閥還設(shè)有手動操作按鈕，因此折向器控制方式有自動， 電手動和純手動三種方式。
整個系統(tǒng)的設(shè)計巧妙在于僅只設(shè)置一個總的緊急停機閥14和機械 過速閥15，就可以實現(xiàn)整機緊急停機和每個獨立單元的停機，必須在 二個數(shù)字閥9、 10前增設(shè)一個4)6液控換向閥13與緊急停機閥14進 行液壓連鎖，當(dāng)緊急停機電磁閥動作時，該閥即切斷數(shù)字閥的主供壓 力油而實現(xiàn)緊急停機。
權(quán)利要求1. 一種大容量多噴針沖擊式水輪機的全液壓控制裝置，包括噴針控制單元和折向器控制單元，其特征在于每一個噴針和折向器都由一個各自獨立控制單元組成，各控制單元并聯(lián)；每個噴針控制單元由一個比例閥(1)和一個電磁換向閥(2)的控制口分別與二個疊加式液控單向閥(3、4)連接，二個疊加式液控單向閥的輸出并聯(lián)，并聯(lián)后疊加式液控單向閥的二個輸出D、C通過二個單向節(jié)流閥(5、6)分別與噴針接力器(7)的開機腔和關(guān)機腔連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大容量多噴針沖擊式水輪機的全液壓控 制裝置，其特征在于折向器控制單元由兩個球座式電磁球閥(9、 10) 分別與液控換向閥(11)的關(guān)機控制腔、開機控制腔連接，液控換向 閥(11)的控制口與折向接力器的關(guān)機腔和開機腔連接；折向器控制 單元通過各自的液控換向閥(13)與一個緊急停機閥(14)和一個機 械過速閥(15)依次連接。
專利摘要本實用新型提供一種大容量多噴針沖擊式水輪機的全液壓控制裝置，包括噴針控制單元和折向器控制單元，每一個噴針和折向器都由一個各自獨立控制單元組成，各控制單元并聯(lián)；每個噴針控制單元由一個比例閥和一個電磁換向閥的控制口分別與二個疊加式液控單向閥連接，二個疊加式液控單向閥的輸出并聯(lián)，并聯(lián)后疊加式液控單向閥的二個輸出D、C通過二個單向節(jié)流閥分別與噴針接力器的開機腔和關(guān)機腔連接。折向器控制單元由兩個球座式電磁球閥分別與液控換向閥的關(guān)機控制腔、開機控制腔連接，液控換向閥的控制口與折向接力器的關(guān)機腔和開機腔連接；折向器控制單元通過各自的液控換向閥與一個緊急停機閥和一個機械過速閥依次連接。
文檔編號F03B15/06GK201209513SQ20082006745
公開日2009年3月18日 申請日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者鈺 劉, 劉安平, 李東峰, 陳杏君, 高文進 申請人:武漢三聯(lián)水電控制設(shè)備有限公司