一種水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，包括與壓力油源連接的導(dǎo)葉控制閥組和輪葉控制閥組、分別連接導(dǎo)葉接力器和輪葉接力器；還包括純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置、事故停機(jī)回路和緊急/事故停機(jī)控制閥組，事故停機(jī)回路串聯(lián)在導(dǎo)葉控制閥組與導(dǎo)葉接力器之間，純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置與緊急/事故停機(jī)控制閥組依次連接，緊急/事故停機(jī)控制閥組的停機(jī)信號輸出與導(dǎo)葉控制閥組的停機(jī)控制信號輸入端、事故停機(jī)回路的事故停機(jī)信號輸入端、及輪葉控制閥組的停機(jī)控制信號輸入端連接。本實用新型適用壓力高，自身體積減小、接力器和管路尺寸減小、布置簡便、結(jié)構(gòu)美觀；省去中壓補(bǔ)氣系統(tǒng)，大大降低成本、節(jié)省空間；利于大規(guī)模使用和推廣。
【專利說明】一種水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水輪機(jī)領(lǐng)域，具體是一種應(yīng)用于中高油壓的水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械液壓隨動裝置是整個水輪機(jī)控制系統(tǒng)的一部分，是連接水輪機(jī)導(dǎo)葉/輪葉接力器和電氣控制系統(tǒng)的一種隨動裝置，是水輪機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。近年來水輪機(jī)控制系統(tǒng)得到了長足的發(fā)展，產(chǎn)品更加趨向成熟，性能也達(dá)到更高的水平。目前的水輪機(jī)控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要形式有:電液轉(zhuǎn)換器(含比例閥)+主配壓閥、步進(jìn)電機(jī)+主配壓閥、伺服電機(jī)直接驅(qū)動等幾種形式，其中屬前兩種應(yīng)用較為廣泛。這兩種結(jié)構(gòu)中用到的主配壓閥分為國內(nèi)廠家自主研制和從國際知名公司進(jìn)口兩種，但無論怎樣，都屬于單件小批量生產(chǎn)，且閥體尺寸較大，質(zhì)量難以控制，因而常造成使用相同主閥大小的機(jī)組，甚至同一電站不同機(jī)組的調(diào)節(jié)品質(zhì)難以統(tǒng)一，并且成本較高。
[0003]同時由于當(dāng)前大多數(shù)調(diào)速系統(tǒng)采用主配壓閥結(jié)構(gòu)，適用壓力較低，系統(tǒng)需油量較大，為這種系統(tǒng)供油的油壓裝置多采用非隔離式壓力罐，體積一般在Im3?40m3不等，還需設(shè)置專門的中壓補(bǔ)氣系統(tǒng)，因此體積龐大，布置不便，且無論是從廠房造價和設(shè)備購置方面都大大增加了成本，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如附圖10所示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于:提供一種水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，為水輪機(jī)調(diào)速液壓控制系統(tǒng)提供了全套安全可靠的解決方案。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，包括與壓力油源連接的導(dǎo)葉控制閥組和輪葉控制閥組，導(dǎo)葉控制閥組與輪葉控制閥組分別連接導(dǎo)葉接力器和輪葉接力器；所述液壓裝置還包括純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置、事故停機(jī)回路和緊急/事故停機(jī)控制閥組，事故停機(jī)回路串聯(lián)在導(dǎo)葉控制閥組與導(dǎo)葉接力器之間，純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置與緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組依次連接，緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組的停機(jī)信號輸出端與導(dǎo)葉控制閥組的停機(jī)控制信號輸入端、事故停機(jī)回路的事故停機(jī)信號輸入端及輪葉控制閥組的停機(jī)控制信號輸入端連接。
[0007]所述緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組包括事故停機(jī)電磁閥、事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥和緊急停機(jī)電磁閥，純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置末端連接事故停機(jī)電磁閥，事故停機(jī)電磁閥末端并聯(lián)緊急停機(jī)電磁閥和事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥的控制腔，緊急停機(jī)電磁閥的輸出端連接導(dǎo)葉控制閥組和輪葉控制閥組，事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥的輸出端連接事故停機(jī)回路。
[0008]所述事故停機(jī)電磁閥、事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥和緊急停機(jī)電磁閥集成在一個液壓閥塊上。[0009]所述事故停機(jī)回路由兩個插裝閥集成在一個液壓閥塊上組成，其中一個插裝閥串聯(lián)在導(dǎo)葉控制閥組與導(dǎo)葉接力器之間，其控制信號輸入端連接到緊急/事故停機(jī)控制閥組的輸出端；另一個插裝閥并聯(lián)在導(dǎo)葉接力器的輸入端與上述串聯(lián)連接的插裝閥輸出端之間，該插裝閥的輸出端連接到回油，其控制信號輸入端連接到緊急/事故停機(jī)控制閥組的另一個輸出端。
[0010]所述導(dǎo)葉/輪葉控制閥組包括:先導(dǎo)閥和主閥配套構(gòu)成的先導(dǎo)式伺服比例閥與導(dǎo)葉/輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元，導(dǎo)葉/輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元是若干個設(shè)置在先導(dǎo)閥和主閥之間控制油路上的先導(dǎo)控制單向閥。
[0011]所述導(dǎo)葉緊急停機(jī)液壓控制單元中具有4個先導(dǎo)控制單向閥，分別設(shè)置在:由先導(dǎo)閥連接到主閥控制腔的兩條控制油路上、由主閥向先導(dǎo)閥供油油路上和推動主閥閥芯關(guān)閉的控制油路上。
[0012]所述輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元中具有3個先導(dǎo)控制單向閥，分別設(shè)置在:由先導(dǎo)閥連接到主閥控制腔的兩條控制油路上和由主閥向先閥供油油路上。
[0013]所述導(dǎo)葉/輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元的先導(dǎo)控制單向閥集成在一個液壓閥塊上。
[0014]本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是:
[0015]本實用新型的水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，是一種基于先導(dǎo)式伺服比例閥的水輪機(jī)調(diào)速器和停機(jī)保護(hù)裝置，其主要控制元件采用先導(dǎo)式伺服比例閥，為系統(tǒng)壓力提高時主配壓閥的換代以及機(jī)組緊急/事故停機(jī)保護(hù)提供了全套安全可靠的解決方案。本實用新型采用專業(yè)液壓元件廠商生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品先導(dǎo)式伺服比例閥作為調(diào)速器的主要控制元件，其基礎(chǔ)電液轉(zhuǎn)換元件為伺服比例閥，二級放大用的主閥與之集成在一起，因而這種結(jié)構(gòu)的調(diào)速器布置更為緊湊、適用壓力最高可達(dá)35MPa、最大流量3000L/min。因采用了標(biāo)準(zhǔn)化的控制元件，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)也得到有效的提升、運行更加可靠。
[0016]本實用新型創(chuàng)新性地在導(dǎo)葉/輪葉控制先導(dǎo)式伺服比例閥的先導(dǎo)閥與主閥之間裝設(shè)了緊急停機(jī)液壓控制單元，使得該調(diào)速系統(tǒng)與常規(guī)主配壓閥結(jié)構(gòu)調(diào)速系統(tǒng)一樣，具備接受外部開關(guān)量控制使機(jī)組緊急停機(jī)的一級保護(hù)功能，有效簡化了調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，但不減少其安全保護(hù)功能。
[0017]本實用新型采用的導(dǎo)葉/輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元，分別采用四個/三個先導(dǎo)控制單向閥插裝集成在一個液壓閥塊上組成，其閥塊的上下安裝面符合GB/T 2514及ISO4401標(biāo)準(zhǔn)，上、下表面油口分別與主控元件的先導(dǎo)閥和主閥連接油口直接對接，沒有用于接口過渡的連接板。
[0018]本實用新型集成了事故停機(jī)保護(hù)功能，當(dāng)系統(tǒng)事故停機(jī)時，導(dǎo)葉控制部分可切斷來自主控元件的自動控制液壓油，并使導(dǎo)葉接力器SM001開啟腔接通回油，導(dǎo)葉接力器在重錘的重力作用下關(guān)閉，機(jī)組停機(jī)。
[0019]本實用新型集成了緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組，該回路由緊急停機(jī)電磁閥EV202、事故停機(jī)電磁閥EV201、事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥HV201集成在一個液壓閥塊上組成，集成閥組有一個對外連接的油口，用于連接來自純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置Η)201的壓力油信號。
[0020]本實用新型所適用的高壓系統(tǒng)自身體積小，可省去中壓補(bǔ)氣系統(tǒng)，因此大大降低電站設(shè)備和廠房建設(shè)方面的投入，節(jié)省空間，方便布置。
[0021]當(dāng)采用此種結(jié)構(gòu)的調(diào)速系統(tǒng)時，以當(dāng)前行業(yè)內(nèi)中高壓系統(tǒng)中普遍使用的10?16MPa壓力為例，相對常用的6.3MPa系統(tǒng)，調(diào)速系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)尺寸將減小至原來的1/2到1/3，且省去的補(bǔ)氣系統(tǒng)大小也相當(dāng)于一個原來的調(diào)速系統(tǒng)設(shè)備，節(jié)省的空間和成本是顯而易見的。
[0022]近年來，越來越多的國內(nèi)外電站選擇10?16MPa的中高壓調(diào)速系統(tǒng)，因為隨著液壓技術(shù)的進(jìn)步，這樣壓力已不再算高，原來高壓系統(tǒng)中可能存在的安全和泄漏問題均已得到有效的解決；同時系統(tǒng)壓力升高所帶來調(diào)速系統(tǒng)設(shè)備自身體積減小、接力器和管路尺寸減小、布置簡便、結(jié)構(gòu)美觀等優(yōu)點，以及提高系統(tǒng)壓力后采用氮氣瓶補(bǔ)氣可以省去中壓補(bǔ)氣系統(tǒng)、大大降低成本并節(jié)省廠房空間等優(yōu)越性被越來越多的業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)識到。因此可以預(yù)見，在不久的將來高油壓調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用將會更加普遍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本實用新型的機(jī)械裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是圖2中導(dǎo)葉控制閥組及事故停機(jī)回路的機(jī)械結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；
[0026]圖4是圖2中輪葉控制閥組機(jī)械結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；
[0027]圖5是圖2中緊急/事故停機(jī)液壓控制組機(jī)械結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；
[0028]圖6是圖3中導(dǎo)葉緊急停機(jī)液壓控制單元插裝閥布置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7是圖3中導(dǎo)葉緊急停機(jī)液壓控制單元閥塊油路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8是圖4中輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元插裝閥布置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖9是圖4中輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元閥塊油路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖10是現(xiàn)行調(diào)速系統(tǒng)方案的典型結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖中標(biāo)號表示:1_底板，2-導(dǎo)葉控制閥組，3-輪葉控制閥組，4-緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組，5-緊急停機(jī)控制油管，10-導(dǎo)葉控制閥塊，11-先導(dǎo)閥SV001，12-主閥MV001，13-導(dǎo)葉緊急停機(jī)液壓控制單元閥塊，14-先導(dǎo)控制單向閥CV001，15-先導(dǎo)控制單向閥CV004，16-先導(dǎo)控制單向閥CV003，17-先導(dǎo)控制單向閥CV002，18-插裝閥CV201，19_插裝閥CV202，20-輪葉控制閥塊，21-先導(dǎo)閥SVlOl，22-主閥MVlOl，23-輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元閥塊，24-先導(dǎo)控制單向閥CV103，25-先導(dǎo)控制單向閥CV102，26-先導(dǎo)控制單向閥CV10L30-緊急/事故停機(jī)液壓控制閥塊，31-事故停機(jī)電磁閥EV201，32-緊急停機(jī)電磁閥EV202,33-事故停機(jī)液控?fù)Q向閥HV201。
【具體實施方式】
[0034]如圖1?9所示，本實用新型是一種水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，包括與壓力油源P連接的導(dǎo)葉控制閥組2和輪葉控制閥組3，導(dǎo)葉控制閥組2和輪葉控制閥組3分別連接導(dǎo)葉接力器SM001和輪葉接力器SMlOl。本實用新型的水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置的創(chuàng)新之處在于:還包括事故停機(jī)回路和停機(jī)控制閥組。事故停機(jī)回路串聯(lián)在導(dǎo)葉控制閥組2與導(dǎo)葉接力器SM001之間。停機(jī)控制閥組包括純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置PD201和緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組4。純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置PD201與緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組4依次連接，緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組4的停機(jī)信號輸出端與導(dǎo)葉控制閥組2的停機(jī)控制信號輸入端、事故停機(jī)回路的事故停機(jī)信號輸入端、及輪葉控制閥組3的停機(jī)控制信號輸入端連接。
[0035]需要注意的是:緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組4的停機(jī)信號連接到導(dǎo)葉控制閥組2和輪葉控制閥組2的停機(jī)控制信號輸入端，但僅有緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組4事故停機(jī)信號的輸出端與事故停機(jī)回路連接。
[0036]本【具體實施方式】中，導(dǎo)葉控制閥組2串聯(lián)事故停機(jī)回路后、與導(dǎo)葉接力器SM001開啟腔相連，其關(guān)閉腔通經(jīng)漏油管接入到漏油箱，導(dǎo)葉的開啟靠液壓作用力、關(guān)閉靠與導(dǎo)葉控制環(huán)相連的重錘重力完成。輪葉控制閥組3有兩個油口與輪葉接力器SMlOl的開關(guān)腔相連，輪葉的開關(guān)操作均靠液壓作用力完成。
[0037]導(dǎo)葉控制閥組2
[0038]導(dǎo)葉控制閥組2是導(dǎo)葉自動控制及緊急停機(jī)控制的液壓單元，包括先導(dǎo)閥SV001和主閥MV001配套構(gòu)成的先導(dǎo)式伺服比例閥與導(dǎo)葉緊急停機(jī)液壓控制單元，導(dǎo)葉緊急停機(jī)液壓控制單元是由設(shè)置在先導(dǎo)閥SV001和主閥MV001之間的控制油路上的4個先導(dǎo)控制單向閥CV001?CV004構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)見圖3、圖6，油路原理見圖1、圖7。
[0039]先導(dǎo)控制單向閥CV001?CV004為插裝閥結(jié)構(gòu)，集成在一個內(nèi)部包含油路的液壓閥塊當(dāng)中。閥塊的上下安裝面符合GB/T 2514及ISO 4401標(biāo)準(zhǔn)，上、下表面油口分別與先導(dǎo)閥SV001和主閥MV001連接油口對接，疊加安裝在安導(dǎo)葉控制閥組2先導(dǎo)式伺服比例閥的先導(dǎo)閥SV001和主閥MV001之間。
[0040]導(dǎo)葉控制閥組2中的4個先導(dǎo)控制單向閥分別為:設(shè)置在先導(dǎo)閥SV001供油口前端的先導(dǎo)控制單向閥CV003、用于在停機(jī)情況下截斷主閥MV001向先導(dǎo)閥SV001的供油；設(shè)置在先導(dǎo)閥SV001連接到主閥MV001 a側(cè)控制腔控制油路上的先導(dǎo)控制單向閥CV001、用于在停機(jī)情況下切斷主閥MV001的a側(cè)控制腔先導(dǎo)控制油；設(shè)置在由先導(dǎo)閥SV001連接到主閥MV001 b側(cè)控制腔控制油路上的先導(dǎo)控制單向閥CV002、用于在停機(jī)情況下使主閥MV001的b側(cè)控制腔接通回油；和設(shè)置在推動主閥MV001閥芯關(guān)閉的控制油路上的先導(dǎo)控制單向閥CV004、用于在停機(jī)情況下向主閥MV001的a側(cè)控制腔通入壓力油推動主閥MV001閥芯移動至關(guān)機(jī)位置。
[0041]正常運行時，先導(dǎo)控制單向閥CV001?CV004在先導(dǎo)控制液壓信號的作用下，使先導(dǎo)閥SV001到主閥MV001控制腔的油路接通；先導(dǎo)閥SV001接受調(diào)速器電柜的電氣控制信號并將其轉(zhuǎn)換為液壓信號作用在主閥MV001上，主閥MV001將來自先導(dǎo)閥SV001的液壓信號放大輸出到導(dǎo)葉接力器SM001，控制導(dǎo)葉接力器做伺服運動。導(dǎo)葉接力器和先導(dǎo)式伺服比例閥上都有電氣信號反饋到調(diào)速器電柜，從而形成閉環(huán)的電液伺服系統(tǒng)。
[0042]緊急/事故停機(jī)時，先導(dǎo)控制單向閥CV001?CV004在先導(dǎo)控制液壓信號的作用下，控制主閥MV001閥芯動移到關(guān)閉方向使導(dǎo)葉接力器SM001關(guān)閉；其中CV001用于切斷主閥MV001的a側(cè)控制腔先導(dǎo)控制油源，CV002用于使主閥MV001的b側(cè)控制腔接通回油，CV003用于截斷先導(dǎo)閥SV001的供油，CV004用于向主閥MV001的a側(cè)控制腔通入壓力油推動主閥MV001的閥芯移動至關(guān)機(jī)位置。
[0043]導(dǎo)葉緊急停機(jī)液壓控制單元的存在使得這種先導(dǎo)式伺服比例閥的調(diào)速器與常規(guī)主閥結(jié)構(gòu)的調(diào)速器一樣，具備系統(tǒng)設(shè)備故障時對機(jī)組的一級保護(hù)功能，即緊急情況下能夠接受外部信號完成緊急停機(jī)功能。
[0044]輪葉控制閥組3
[0045]輪葉控制閥組3是輪葉自動控制及緊急停機(jī)控制的液壓單元，先導(dǎo)閥SVlOl和主閥MVlOl配套構(gòu)成的先導(dǎo)式伺服比例閥與輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元，輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元是由設(shè)置在先導(dǎo)閥SVlOl和主閥MVlOl之間的控制油路上的3個先導(dǎo)控制單向閥構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)見圖4、圖8，油路原理見圖1、圖9。
[0046]先導(dǎo)控制單向閥CVlOl?CV103為插裝閥結(jié)構(gòu)，集成在一個內(nèi)部包含油路的閥塊當(dāng)中。閥塊的上下安裝面符合GB/T 2514及ISO 4401標(biāo)準(zhǔn)，上、下表面油口分別與先導(dǎo)閥SVlOl和主閥MVlOl連接油口直接對接，疊加安裝在先導(dǎo)閥SVlOl和主閥MVlOl之間。
[0047]輪葉控制閥組3中的3個先導(dǎo)控制單向閥分別為:設(shè)置在先導(dǎo)閥SVlOl供油口前端的先導(dǎo)控制單向閥CV103、用于在停機(jī)情況下截斷主閥MVlOl向先導(dǎo)閥SVlOl的供油；設(shè)置在由先導(dǎo)閥SVlOl連接到主閥MVlOl a側(cè)控制腔控制油路上的先導(dǎo)控制單向閥CV101、用于在停機(jī)情況下切斷主閥MV001的a側(cè)控制腔先導(dǎo)控制油；設(shè)置在由先導(dǎo)閥SVlOl連接到主閥MVlOl b側(cè)控制腔控制油路上的先導(dǎo)控制單向閥CV102、用于在停機(jī)情況下切斷MVlOl的b側(cè)控制腔先導(dǎo)控制油。
[0048]正常運行時，先導(dǎo)控制單向閥CVlOl?CV103在先導(dǎo)控制液壓信號的作用下，使先導(dǎo)閥SVlOl到主閥MV103控制腔的油路接通；先導(dǎo)閥SVlOl接受調(diào)速器電柜的電氣控制信號并將其轉(zhuǎn)換為液壓信號作用在主閥MVlOl上，主閥MVlOl將來自先導(dǎo)閥SVlOl的液壓信號放大輸出到輪葉接力器SM101，控制輪葉接力器做伺服運動。輪葉接力器和先導(dǎo)式伺服比例閥上都有電氣信號反饋到調(diào)速器電柜，從而形成閉環(huán)的電液伺服系統(tǒng)。緊急/事故停機(jī)時，先導(dǎo)控制單向閥CVlOl?CV103在先導(dǎo)控制液壓信號的作用下，控制主閥MVlOl的閥芯對中使輪葉保持在當(dāng)前位置不動；其中CVlOl和CV102用于使主閥MVlOl的a、b兩側(cè)控制腔接通回油，CV103用于截斷輪葉控制閥組3先導(dǎo)比例閥的供油，主閥MVlOl在兩側(cè)彈簧力作用下對中，封閉接力器開、關(guān)腔油口，保持輪葉位置不動。
[0049]輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元的設(shè)置可有效預(yù)防調(diào)速系統(tǒng)故障時輪葉可能出現(xiàn)大幅波動對機(jī)組帶來危害，同時減少緊急/事故停機(jī)時調(diào)速系統(tǒng)的用油量。
[0050]事故停機(jī)回路
[0051]事故停機(jī)回路作為機(jī)組運行時的二級保護(hù)，相當(dāng)于常規(guī)調(diào)速系統(tǒng)的事故配壓閥部分，使機(jī)組運行更加安全可靠。事故停機(jī)回路由兩個插裝閥CV201和CV202以及連接在插裝閥的各個油路組成，插裝閥CV201和CV202集成在一個液壓閥塊上。其中:插裝閥CV201串聯(lián)在導(dǎo)葉控制閥組2與導(dǎo)葉接力器SM001之間，其控制信號輸入端連接到緊急/事故停機(jī)控制閥組4的輸出端；插裝閥CV202并聯(lián)在導(dǎo)葉接力器SM001的輸入端與插裝閥CV201輸出端之間，插裝閥CV202的輸出端連接到回油，其控制信號輸入端連接到緊急/事故停機(jī)控制閥組4的另一個輸出端。事故停機(jī)回路的結(jié)構(gòu)見圖3，原理見圖1。
[0052]純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置PD201或事故停機(jī)電磁閥EV201動作使液控?fù)Q向閥HV201控制回路失壓時，液控?fù)Q向閥HV201閥芯換向使插裝閥CV201和CV202控制回路壓力信號狀態(tài)改變。插裝閥CV201截斷來自導(dǎo)葉控制閥組2的自動控制液壓油；插裝閥CV202控制導(dǎo)葉接力器SM001開啟腔接通回油，使得導(dǎo)葉接力器SM001在重錘作用下關(guān)閉、機(jī)組停機(jī)。[0053]緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組4
[0054]緊急/事故停機(jī)控制閥組是接受外部引入液壓控制信號，同時可接受外部輸入的電信號，并將液壓控制信號邏輯轉(zhuǎn)化成所需液壓信號并輸送到導(dǎo)葉控制閥組2、輪葉控制閥組3及事故停機(jī)回路的液壓控制單元。緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組4包括事故停機(jī)電磁閥EV201、事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥HV201和緊急停機(jī)電磁閥EV202。具體的:純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置Η)201末端連接事故停機(jī)電磁閥EV201，事故停機(jī)電磁閥EV201末端并聯(lián)緊急停機(jī)電磁閥EV202和事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥HV201的控制腔，緊急停機(jī)電磁閥EV202的輸出端連接導(dǎo)葉控制閥組2和輪葉控制閥組3，事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥HV201的輸出端連接事故停機(jī)回路。緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組的結(jié)構(gòu)見圖5，原理見圖1。
[0055]事故停機(jī)電磁閥EV201、事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥HV201和緊急停機(jī)電磁閥EV202集成在一個液壓閥塊上，該液壓閥塊的前端設(shè)置有一個對外連接的油口，用于連接來自純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置TO201的壓力油信號。在緊急情況下，可通過緊急停機(jī)電磁閥EV202發(fā)出緊急停機(jī)液壓控制信號使機(jī)組停機(jī)；事故情況下，可通過事故停機(jī)電磁閥EV201發(fā)出事故停機(jī)液壓控制信號使機(jī)組停機(jī)；當(dāng)機(jī)組電氣控制信號失效情況下，機(jī)組轉(zhuǎn)到達(dá)到純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置Η)201的設(shè)定轉(zhuǎn)速時，通過純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置PD201發(fā)出的液壓信號也可實現(xiàn)機(jī)組停機(jī)，從而實現(xiàn)對機(jī)組的多重保護(hù)。
[0056]緊急/事故停機(jī)時，該緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組4將轉(zhuǎn)換后的液壓信號分別輸送到導(dǎo)葉控制閥組2和輪葉控制閥組3，控制導(dǎo)葉關(guān)閉，輪葉保持在當(dāng)前位置不動；事故停機(jī)時，來自事故停機(jī)電磁閥EV201或純機(jī)械也要過速保護(hù)裝置PD201的液壓信號，經(jīng)過液控?fù)Q向閥HV201切換輸送到事故停機(jī)插裝閥CV201和CV202的控制腔，控制CV201截斷來自自動控制回路的液壓油，CV202使導(dǎo)葉接力器SM001開啟腔接通回油，使機(jī)組導(dǎo)葉接力器SM001在重錘作用下關(guān)閉使機(jī)組停機(jī)。
[0057]本【具體實施方式】中，導(dǎo)葉接力器SM001為重錘關(guān)閉，其導(dǎo)葉控制閥組2完全可用于雙向液壓操作的接力器，只需要將先導(dǎo)式伺服比例閥的主閥MV001的A、B 口同時引出分別接至導(dǎo)葉接力器SM001的開關(guān)腔即可；此外將導(dǎo)葉控制閥組2用于輪葉控制，也可適用于緊急/事故停機(jī)時輪葉需關(guān)閉的機(jī)組。
[0058]本實用新型的先導(dǎo)式控制閥采用先導(dǎo)式伺服比例閥，但不限于此，該先導(dǎo)控制閥還可以選用先導(dǎo)式伺服電磁閥、先導(dǎo)式比例方向閥、先導(dǎo)式高頻響閥等。
[0059]本實用新型的核心是在導(dǎo)葉/輪葉先導(dǎo)式控制閥的先導(dǎo)閥和主閥之間疊加了用于導(dǎo)葉/輪葉停機(jī)控制的液壓單元，該單元由多個先導(dǎo)控制單向閥集成在一個液壓閥塊上組成，閥塊的上下安裝面符合GB/T 2514及ISO 4401標(biāo)準(zhǔn)，上、下表面油口分別與先導(dǎo)閥和主閥連接油口直接對接，疊加安裝在先導(dǎo)閥和主閥之間。緊急/事故停機(jī)時，控制導(dǎo)葉主閥閥芯移向一側(cè)使導(dǎo)葉接力器關(guān)閉，控制輪葉主閥閥芯對中封閉輪葉接力器開關(guān)腔油口而使輪葉保持在當(dāng)前位置不動。因此無論具體元件如何替換、變化、安裝位置如何改變，均屬本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，包括與壓力油源連接的導(dǎo)葉控制閥組和輪葉控制閥組，導(dǎo)葉控制閥組與輪葉控制閥組分別連接導(dǎo)葉接力器和輪葉接力器；其特征在于:所述液壓裝置還包括純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置、事故停機(jī)回路和緊急/事故停機(jī)控制閥組，事故停機(jī)回路串聯(lián)在導(dǎo)葉控制閥組與導(dǎo)葉接力器之間，純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置與緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組依次連接，緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組的停機(jī)信號輸出端與導(dǎo)葉控制閥組的停機(jī)控制信號輸入端、事故停機(jī)回路的事故停機(jī)信號輸入端及輪葉控制閥組的停機(jī)控制信號輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，其特征在于:所述緊急/事故停機(jī)液壓控制閥組包括事故停機(jī)電磁閥、事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥和緊急停機(jī)電磁閥，純機(jī)械液壓過速保護(hù)裝置末端連接事故停機(jī)電磁閥，事故停機(jī)電磁閥末端并聯(lián)緊急停機(jī)電磁閥和事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥的控制腔，緊急停機(jī)電磁閥的輸出端連接導(dǎo)葉控制閥組和輪葉控制閥組，事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥的輸出端連接事故停機(jī)回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，其特征在于:所述事故停機(jī)電磁閥、事故停機(jī)控制液控?fù)Q向閥和緊急停機(jī)電磁閥集成在一個液壓閥塊上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，其特征在于:所述事故停機(jī)回路由兩個插裝閥集成在一個液壓閥塊上組成，其中一個插裝閥串聯(lián)在導(dǎo)葉控制閥組與導(dǎo)葉接力器之間，其控制信號輸入端連接到緊急/事故停機(jī)控制閥組的輸出端；另一個插裝閥并聯(lián)在導(dǎo)葉接力器的輸入端與上述串聯(lián)連接的插裝閥輸出端之間，該插裝閥的輸出端連接到回油，其控制信號輸入端連接到緊急/事故停機(jī)控制閥組的另一個輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，其特征在于:所述導(dǎo)葉/輪葉控制閥組包括:先導(dǎo)閥和主閥配套構(gòu)成的先導(dǎo)式伺服比例閥與導(dǎo)葉/輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元，導(dǎo)葉/輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元是若干個設(shè)置在先導(dǎo)閥和主閥之間控制油路上的先導(dǎo)控制單向閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，其特征在于:所述導(dǎo)葉緊急停機(jī)液壓控制單元中具有4個先導(dǎo)控制單向閥，分別設(shè)置在:由先導(dǎo)閥連接到主閥控制腔的兩條控制油路上、由主閥向先導(dǎo)閥供油油路上和推動主閥閥芯關(guān)閉的控制油路上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，其特征在于:所述輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元中具有3個先導(dǎo)控制單向閥，分別設(shè)置在:由先導(dǎo)閥連接到主閥控制腔的兩條控制油路上和由主閥向先閥供油油路上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述水輪機(jī)調(diào)速及保護(hù)系統(tǒng)的液壓裝置，其特征在于:所述導(dǎo)葉/輪葉緊急停機(jī)液壓控制單元的先導(dǎo)控制單向閥集成在一個液壓閥塊上。
【文檔編號】F03B15/00GK203548054SQ201320583410
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】朱廷忠, 賈小平, 王麗萍, 曹維福 申請人:東方電機(jī)控制設(shè)備有限公司, 東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司