專利名稱：全液控自復(fù)式主配壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水輪機(jī)電液控制調(diào)速器中的主配壓閥，用于控制機(jī)組的導(dǎo)葉和/或輪葉開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組工作的自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制，屬于水輪機(jī)調(diào)速器液壓控制領(lǐng)域。
水輪機(jī)調(diào)速器由“機(jī)調(diào)”(機(jī)械液壓式調(diào)速器)發(fā)展為“電調(diào)”(電氣液壓式調(diào)速器)已經(jīng)歷了近40年，其進(jìn)步表現(xiàn)在測(cè)頻環(huán)節(jié)、電液轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)及電氣部分，而在液壓部分的進(jìn)步則比較緩慢，“機(jī)調(diào)”的多數(shù)特征仍然存在。目前，“電調(diào)”的液壓系統(tǒng)包括電液轉(zhuǎn)換器、帶引導(dǎo)閥和輔助接力器的主配壓閥、調(diào)節(jié)杠桿、機(jī)械式開度限制機(jī)構(gòu)、手動(dòng)和/或電動(dòng)開度限制操作機(jī)構(gòu)、接力器位移反饋鋼絲繩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、緊急停機(jī)電磁閥等部件組成。主配壓閥實(shí)質(zhì)上是一個(gè)大型的液壓流量放大器，由于大型水輪機(jī)的操作控制油缸(主接力器)體積非常巨大，同時(shí)要求動(dòng)作響應(yīng)要快，因此用以操作它的主配壓閥體積龐大，笨重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高?，F(xiàn)有的主配壓閥采用豎直安裝方式，其輸入信號(hào)為垂直方向的機(jī)械位移，其閥芯下端有一彈簧，提供一個(gè)上推力，必須要有一個(gè)復(fù)中機(jī)構(gòu)提供一個(gè)下推力，才能保持閥芯的平衡位置(零位、中間位置)。其輸出信號(hào)為液壓流量。其輸入輸出須經(jīng)過引導(dǎo)閥、輔助接力器、主配壓閥的多級(jí)液壓放大，才能送至主接力器，可靠性較差，有泄漏，響應(yīng)較慢，需要調(diào)整機(jī)械零點(diǎn)，零點(diǎn)會(huì)漂移，工作壓力不夠高，開關(guān)機(jī)時(shí)間調(diào)整比較麻煩。由于主配壓閥的油流輸入輸出口朝向下端，因而使得液壓柜安裝位置受到限制。由于主配壓閥的閥套為整體結(jié)構(gòu)，加工精度要求高，加工工藝復(fù)雜。參見高等院校教材《水輪機(jī)調(diào)節(jié)》P56、P66及封里插圖(河海大學(xué)沈祖詒主編，中國水利水電出版社，98年5月第三版)。
本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有主配壓閥的上述缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、響應(yīng)速度快、體積小、成本低的全液控自復(fù)式主配壓閥。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)全液控自復(fù)式主配壓閥，其組成包括閥體、閥套、閥芯、閥芯限位機(jī)構(gòu)，閥體內(nèi)有操作油腔P、與主接力器連通的控制油腔A、B、回油腔T，其特征是閥體水平安裝，其上具有兩個(gè)與電液伺服比例閥輸出口連接的主控制油流控制口，該控制口分別與位于閥體閥芯兩端的液控腔C、D連通，閥芯兩端套有復(fù)位彈簧，閥套與彈簧內(nèi)端之間具有臺(tái)階狀的定位部件。
本發(fā)明全液控自復(fù)式主配壓閥與傳統(tǒng)的調(diào)速器主配壓閥相比較，將垂直設(shè)置改為水平設(shè)置，將輸入信號(hào)由機(jī)械控制改為電液控制，取消了引導(dǎo)閥、輔助接力器，實(shí)現(xiàn)了全液控，由復(fù)位彈簧及兩端控制腔實(shí)現(xiàn)閥芯的自動(dòng)回中，無需調(diào)整機(jī)械零位，不存在零點(diǎn)漂移問題，可靠性高，響應(yīng)速度快，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，只有傳統(tǒng)主配壓閥重量的1/3，成本低，只有傳統(tǒng)主配壓閥成本的1/3-1/2，使用安裝靈活方便。
下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明主配壓閥整體結(jié)構(gòu)示意圖(剖示)。
如圖1所示，全液控自復(fù)式主配壓閥的組成包括閥體1、閥套2、閥芯3、閥芯限位機(jī)構(gòu)41、42，閥體1內(nèi)有操作油腔P、與主接力器連通的控制油腔A、B、回油腔T，閥體1水平安裝，其上具有兩個(gè)與電液伺服比例閥輸出口連接的主控制油流控制口11、12，該控制口分別與位于閥體閥芯兩端的液控腔C、D連通，閥芯3兩端套有復(fù)位彈簧31、32，閥套2與彈簧31、32內(nèi)端之間具有臺(tái)階狀的定位部件21、22。圖中6為主控制油流取油口，71、72為與回油腔T連通的主控制油流回油口。
本發(fā)明工作過程如下圖1所示為主配壓閥在零位(中位)時(shí)的情況，此時(shí)A、P、B、T腔均不相通，所以主接力器不配油，處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)12口與伺服比例閥的P腔通，11口與伺服比例閥的T腔通，主配壓閥的閥芯3在D腔油壓作用下向左移動(dòng)，這時(shí)主配壓閥的A腔與P腔相通，B腔與T腔相通，主配壓閥為主接力器配油，主接力器即向關(guān)閉的方向移動(dòng)；當(dāng)12口與伺服閥的T口相通時(shí)，主配壓閥的閥芯在彈簧31的作用下向右移動(dòng)，直到定位部件21被閥套2的定位端面阻擋住為止，此時(shí)主配壓閥又回到了零位，主接力器停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)11口通壓力油，12口通回油時(shí)，主配壓閥閥芯的運(yùn)動(dòng)情況與上述相反，主接力器運(yùn)動(dòng)方向也與上述相反。
實(shí)施例中，閥芯限位機(jī)構(gòu)為分別裝在閥芯兩端中心位置的調(diào)節(jié)螺栓41、42，用來調(diào)節(jié)主配壓閥閥芯的位移，從而限制主配壓閥的最大開口，也就可以限制主接力器的最快開、關(guān)速度，達(dá)到主接力器開關(guān)機(jī)時(shí)間的最佳要求。
為了提高本發(fā)明自動(dòng)化控制水平及進(jìn)一步簡化結(jié)構(gòu)、降低成本，進(jìn)一步的特征是，如圖1所示，(1)、在閥芯3一端裝有閥芯位移傳感器5，(2)、閥套2設(shè)計(jì)成三段式結(jié)構(gòu)，使其加工工藝簡單，安裝方便，(3)、所有液壓部件及管路都位于整體的液壓集成塊上，取消明管連接，大大提高操作油工作壓力，可達(dá)31MPa，真正做到了無泄漏和耐高壓，(4)、主配壓閥主控制油流輸入/輸出接口11、12、71、72、6均位于閥體的上側(cè)面，以利于液壓設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)靈活布置。
權(quán)利要求
1.全液控自復(fù)式主配壓閥，其組成包括閥體、閥套、閥芯、閥芯限位機(jī)構(gòu)，閥體內(nèi)有操作油腔P、與主接力器連通的控制油腔A、B、回油腔T，其特征是閥體水平安裝，其上具有兩個(gè)與電液伺服比例閥輸出口連接的主控制油流控制口，該控制口分別與位于閥體閥芯兩端的液控腔C、D連通，閥芯兩端套有復(fù)位彈簧，閥套與彈簧內(nèi)端之間具有臺(tái)階狀的定位部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液控自復(fù)式主配壓閥，其特征是閥芯限位機(jī)構(gòu)為分別裝在閥芯兩端中心位置的調(diào)節(jié)螺栓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全液控自復(fù)式主配壓閥，其特征是在閥芯一端裝有閥芯位移傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全液控自復(fù)式主配壓閥，其特征是閥套設(shè)計(jì)成三段式結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全液控自復(fù)式主配壓閥，其特征是使所有液壓部件及管路都位于整體的液壓集成塊上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全液控自復(fù)式主配壓閥，其特征是主配壓閥主控制油流輸入/輸出接口均位于閥體的上側(cè)面。
全文摘要
全液控自復(fù)式主配壓閥,閥體水平安裝,其上具有兩個(gè)與電液伺服比例閥輸出口連接的主控制油流控制口,該控制口分別與位于閥體閥芯兩端的液控腔連通,閥芯兩端套有復(fù)位彈簧,閥套與彈簧內(nèi)端之間具有臺(tái)階狀的定位部件。取消了傳統(tǒng)的引導(dǎo)閥、輔助接力器,實(shí)現(xiàn)了全液控,由復(fù)位彈簧及兩端控制腔實(shí)現(xiàn)閥芯的自動(dòng)回中,無需調(diào)整機(jī)械零位,不存在零點(diǎn)漂移問題,做到無泄漏和耐高壓,可靠性高,響應(yīng)速度快,結(jié)構(gòu)簡單,體積小,重量輕。
文檔編號(hào)F15B13/02GK1266147SQ0011216
公開日2000年9月13日 申請(qǐng)日期2000年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月23日
發(fā)明者陳東民, 曾繼倫, 李建華, 邵宜祥 申請(qǐng)人:國家電力公司電力自動(dòng)化研究院