專利名稱：一種水輪機蝸殼調(diào)壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于閥類領(lǐng)域，涉及水電站的螺殼系統(tǒng)，特別涉及一種水輪機蝸殼調(diào)壓閥。
背景技術(shù)：
我國水利資源豐富，而且在目前的情況下，開發(fā)高水頭和長引水管電站比較多，而高水頭或長有壓引水系統(tǒng)電站在甩負荷運行過程中會引起管道水壓上升和機組速率上升， 如果電站的調(diào)速-調(diào)壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)不利，會直接影響到水電站的安全運行及水電的電能質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致管路破裂，釀成機毀人亡的慘劇。電站通常是設(shè)置調(diào)壓井來限制引水系統(tǒng)的水壓上升率，但是，調(diào)壓井土建投資大，建設(shè)周期長，若有地質(zhì)條件的限制，設(shè)置調(diào)壓井就更加困難。因此，采用新型的調(diào)速-調(diào)壓聯(lián)動系統(tǒng)替代原來的調(diào)壓井，即可實現(xiàn)機組日常運行的調(diào)節(jié)任務(wù)，又保證了甩負荷運行時的調(diào)節(jié)品質(zhì)，且該系統(tǒng)價格便宜，節(jié)約大于50%的投資成本，生產(chǎn)周期短，安裝布置簡單方便；同時，調(diào)壓井設(shè)置在戶外，對引水管路中途的局部環(huán)境有一定程度的毀壞，而調(diào)壓系統(tǒng)設(shè)置在電站廠房內(nèi)，不會對環(huán)境有任何影響。所以用調(diào)壓閥代替調(diào)壓井無論是在施工周期、運行可靠性上都是理想的選擇。它將滿足水電站對調(diào)節(jié)保證的要求，改善電站運行條件，從而加快我國水電建設(shè)的步伐及水電發(fā)電的電能質(zhì)量，為國民經(jīng)濟的快速發(fā)展做出貢獻。調(diào)壓閥以往也稱空放閥，早在三十年代就已經(jīng)出現(xiàn)，解放前我國東北的鏡泊湖電站就裝有日本的調(diào)壓閥，解放后1965年我國制造了第一臺調(diào)壓閥，安裝在廣西澄碧河水電站。但國內(nèi)調(diào)壓閥通徑比較小，過流能力有限，現(xiàn)場調(diào)試過程復(fù)雜，非專業(yè)人員難以勝任，尤其是無法實現(xiàn)同水輪機調(diào)速系統(tǒng)的協(xié)聯(lián)運行，調(diào)節(jié)時滯較大，滿足不了電站調(diào)節(jié)保證的要求。如果想要開發(fā)出新型的調(diào)速-調(diào)壓聯(lián)動系統(tǒng)，必須改變原來調(diào)壓閥的老結(jié)構(gòu)，使之與調(diào)速系統(tǒng)協(xié)聯(lián)匹配。成功開發(fā)一套新型的調(diào)速-調(diào)壓聯(lián)動系統(tǒng)不僅要很多的資金投入和較長的研發(fā)周期，更需要有長期的技術(shù)積累和高素質(zhì)的專門人才，這使得國內(nèi)絕大部分生產(chǎn)廠家沒有資金或能力研發(fā)新型系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)計科學(xué)的水輪機蝸殼調(diào)壓閥。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種水輪機蝸殼調(diào)壓閥，該調(diào)壓閥的中心管道與蝸殼連通，該中心管道的尾端安裝在調(diào)壓閥的泄水流道內(nèi)，其特征在于在泄水流道內(nèi)的中心管道尾端同軸外套一閥套，在閥套上對稱固裝有兩個同軸向的拉桿，該兩個拉桿固裝在泄水流道外所安裝的叉桿兩側(cè)下端所固裝的固定座上，叉桿帶動兩個拉桿水平導(dǎo)向運行而使閥套在中心管道上同軸位移；在叉桿上端中部固裝有一立板，在該立板的上端鉸裝接力器油缸的活塞桿，在該活塞桿下方的該立板上鉸裝一連桿的一端，該連桿的另一端鉸裝在一擺轉(zhuǎn)臂的一端，擺轉(zhuǎn)臂的中部鉸裝在基礎(chǔ)上，該擺轉(zhuǎn)臂的另一端鉸裝在推拉桿的一端，該推拉桿的另一端鉸裝在一導(dǎo)葉控制盤的上端，該閥盤的上、下兩端分別鉸裝在兩個液壓連鎖油缸活塞桿上。而且，所述泄水流道上制有一工藝安裝孔，在泄水流道上還制有一通氣孔。而且， 所述接力器油缸鉸裝在基礎(chǔ)上并由閥門組控制動作，該閥門組由截止閥VI、截止閥V2、截止閥V3、截止閥V4、截止閥V5及節(jié)流閥V6、單向閥V7構(gòu)成，截止閥V5控制壓力油的進油管道，截止閥VI、截止閥V2分別控制接力器油缸的進油，截止閥V3、截止閥V4分別控制接力器油缸的回油，節(jié)流閥V6、單向閥V7分別連接接力器油缸的回油并控制其位移速度。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為1、本調(diào)壓閥采用協(xié)聯(lián)全液控型式，水平進水，水平出水，過流能力大，且所需操作力小，系統(tǒng)采用差壓式液控方式，動作準(zhǔn)確，安全可靠，能更好地實現(xiàn)與水輪機調(diào)速系統(tǒng)的協(xié)聯(lián)運行，滿足水電站調(diào)節(jié)保證的要求。2、本調(diào)壓閥當(dāng)機組甩負荷且在機組導(dǎo)葉快速關(guān)閉的同時可快速開啟，將機組關(guān)閉時需減少的流量從調(diào)壓閥排出，待機組關(guān)閉后再緩慢關(guān)閉調(diào)壓閥，從而限制水電站引水系統(tǒng)的水錘壓力值的升高；另一方面，由于機組仍然是快速關(guān)閉，從而保證了機組速率上升值限制在允許范圍內(nèi)。3、本調(diào)壓閥的控制系統(tǒng)要求遲滯時間小，動作準(zhǔn)確，即使在調(diào)壓閥自動運行失靈時也可通過手動方式將其開啟或關(guān)閉，保證引水系統(tǒng)的壓力升高值在允許的范圍內(nèi)，調(diào)壓閥的閥門組能保證調(diào)壓閥安全可靠、靈敏穩(wěn)定地動作。4、本調(diào)壓閥整體結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計科學(xué)合理，協(xié)聯(lián)性好，時滯小，現(xiàn)場調(diào)試簡單。


圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。一種水輪機蝸殼調(diào)壓閥，安裝在水輪機蝸殼的進水處，調(diào)壓閥的中心管道10與蝸殼(圖中沒有示出)連通，該中心管道的尾端安裝在調(diào)壓閥的泄水流道8內(nèi)。所述泄水流道上制有一工藝安裝孔6，用于安裝或者修理出水池內(nèi)的調(diào)壓閥部件； 在泄水流道上還制有一通氣孔7，以使大氣能均勻的直接進入調(diào)壓閥的泄水流道內(nèi)。在泄水流道內(nèi)的中心管道尾端同軸外套一閥套9，通過該閥套的軸向位移，可打開或者關(guān)閉中心管道尾端的泄水孔(沒有標(biāo)號)。在閥套上對稱固裝有兩個同軸向的拉桿5， 該兩個拉桿固裝在泄水流道外所安裝的叉桿3兩側(cè)下端所固裝的固定座4上，叉桿帶動兩個拉桿水平導(dǎo)向運行，從而使閥套在中心管道上同軸位移。在叉桿上端中部固裝有一立板2，在該立板的上端鉸裝接力器油缸Yl的活塞桿， 在該活塞桿下方的該立板上鉸裝一連桿1的一端，該連桿的另一端鉸裝在一擺轉(zhuǎn)臂11的一端，擺轉(zhuǎn)臂的中部鉸裝在基礎(chǔ)上，該擺轉(zhuǎn)臂的另一端鉸裝在推拉桿12的一端，該推拉桿的另一端鉸裝在一導(dǎo)葉控制盤13的上端，該閥盤的上、下兩端分別鉸裝在兩個液壓連鎖油缸 Y2.Y3的活塞桿上。接力器油缸鉸裝在基礎(chǔ)上并由閥門組控制動作，該閥門組由截止閥V1、V2、V3、V4、V5及節(jié)流閥V6、單向閥V7構(gòu)成，V5控制壓力油的進油管道，V1、V2分別控制接力器油缸的進油，V3、V4分別控制接力器油缸的回油，節(jié)流閥V6、單向閥V7分別連接接力器油缸的回油并控制其位移速度。 本調(diào)壓閥的布置方式為臥式布置，水平進水且水平出水，直接排至尾水。當(dāng)機組甩負荷導(dǎo)葉快速關(guān)閉時，閥套在水輪機導(dǎo)水機構(gòu)作用下通過連桿迅速打開，從而使壓力管道內(nèi)的水直接排向尾水，限制了引水系統(tǒng)的壓力上升。本發(fā)明的工作原理為1.自動運行(閥門V2、V3、V5處于常開狀態(tài)，V1、V4處于常閉狀態(tài))當(dāng)機組事故停機或甩負荷時，兩個液壓連鎖油缸Y2、Y3通過推拉桿、連桿、推拉臂控制叉桿，此時控制接力器Yl無桿腔的油在節(jié)流閥V6的作用下來不及排向平衡油箱，致使控制接力器Yl與叉桿鉸接處形成支點，叉桿帶動拉桿、閥套向左移動，閥口被打開，引水系統(tǒng)中的水通過大支座排向尾水，從而限制了引水系統(tǒng)的壓力上升。當(dāng)事故停機或甩負荷過程完成后，水輪機導(dǎo)水機構(gòu)不動，連桿與叉桿鉸接處形成支點，在壓力油的作用下，控制接力器活塞向左移動，無桿腔的油通過節(jié)流閥V6流向平衡油箱，叉桿帶動拉桿、閥套向右移動，閥口被關(guān)閉。當(dāng)機組正常減負荷時，調(diào)速器主配壓閥向關(guān)閉方向動作，操作導(dǎo)水機構(gòu)接力器向關(guān)閉方向移動，在壓力油的作用下，控制接力器活塞向左移動，無桿腔的油通過節(jié)流閥V6 流向平衡油箱，叉桿帶動拉桿、閥套保持向右移動趨勢，閥套保持關(guān)閉位置不變。當(dāng)機組開機或增負荷時，調(diào)速器主配壓閥向開啟方向動作，操作導(dǎo)水機構(gòu)接力器向開啟方向移動，通過推拉桿、連桿、推拉臂控制叉桿，在壓力油的作用下，閥套保持關(guān)閉位置不變。2.手動運行(閥門V5處于常開狀態(tài))若需調(diào)壓閥手動關(guān)閉，則閥門VI、V4關(guān)閉，閥門V2、V3開啟；若需調(diào)壓閥打開，則閥門VI、V4開啟，閥門V2、V3關(guān)閉。通過調(diào)整閥門V6來調(diào)節(jié)控制接力器活塞的移動速度， 從而達到調(diào)整調(diào)壓閥開啟和關(guān)閉時間的目的。本發(fā)明解決問題的關(guān)鍵點包括A.通過采用液壓聯(lián)動控制方式，提高調(diào)壓閥動作準(zhǔn)確性和安全性。B.采用滑套式新型結(jié)構(gòu)，提高調(diào)壓閥的過流能力。C.將調(diào)壓閥與調(diào)速器機械聯(lián)鎖，讓導(dǎo)葉的動作與調(diào)壓閥的動作準(zhǔn)確協(xié)聯(lián)，減小滯后時間，緩解管道水壓上升率，保護電站設(shè)備安全。
權(quán)利要求
1.一種水輪機蝸殼調(diào)壓閥，該調(diào)壓閥的中心管道與蝸殼連通，該中心管道的尾端安裝在調(diào)壓閥的泄水流道內(nèi)，其特征在于在泄水流道內(nèi)的中心管道尾端同軸外套一閥套，在閥套上對稱固裝有兩個同軸向的拉桿，該兩個拉桿固裝在泄水流道外所安裝的叉桿兩側(cè)下端所固裝的固定座上，叉桿帶動兩個拉桿水平導(dǎo)向運行而使閥套在中心管道上同軸位移；在叉桿上端中部固裝有一立板，在該立板的上端鉸裝接力器油缸的活塞桿，在該活塞桿下方的該立板上鉸裝一連桿的一端，該連桿的另一端鉸裝在一擺轉(zhuǎn)臂的一端，擺轉(zhuǎn)臂的中部鉸裝在基礎(chǔ)上，該擺轉(zhuǎn)臂的另一端鉸裝在推拉桿的一端，該推拉桿的另一端鉸裝在一導(dǎo)葉控制盤的上端，該閥盤的上、下兩端分別鉸裝在兩個液壓連鎖油缸活塞桿上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機蝸殼調(diào)壓閥，其特征在于所述泄水流道上制有一工藝安裝孔，在泄水流道上還制有一通氣孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機蝸殼調(diào)壓閥，其特征在于所述接力器油缸鉸裝在基礎(chǔ)上并由閥門組控制動作，該閥門組由截止閥VI、截止閥V2、截止閥V3、截止閥V4、截止閥 V5及節(jié)流閥V6、單向閥V7構(gòu)成，截止閥V5控制壓力油的進油管道，截止閥VI、截止閥V2分別控制接力器油缸的進油，截止閥V3、截止閥V4分別控制接力器油缸的回油，節(jié)流閥V6、單向閥V7分別連接接力器油缸的回油并控制其位移速度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水輪機蝸殼調(diào)壓閥，在泄水流道內(nèi)的中心管道尾端同軸外套一閥套，在閥套上對稱固裝有兩個同軸向的拉桿，該兩個拉桿固裝在泄水流道外所安裝的叉桿兩側(cè)下端所固裝的固定座上，叉桿帶動兩個拉桿水平導(dǎo)向運行而使閥套在中心管道上同軸位移。本調(diào)壓閥采用機械協(xié)聯(lián)全液控型式，水平進水，水平出水，過流能力大，且所需操作力小，系統(tǒng)采用差壓式液控方式，動作準(zhǔn)確，安全可靠，能更好地實現(xiàn)與水輪機調(diào)速系統(tǒng)的協(xié)聯(lián)運行，滿足水電站調(diào)節(jié)保證的要求。
文檔編號F03B15/18GK102536619SQ20121000590
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者劉衛(wèi)亞, 張中亞, 張振中, 楊遠生, 許慶進 申請人:天津電氣傳動設(shè)計研究所