CN2252246Y - 水轮机调速器的电液比例随动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水轮机调速器的电液比例随动装置，它是一高压油源接通电液比例方向阀和手动切换电磁阀；事故停机电磁阀；手动操作阀构成的三并联油路后交于A、B两点，并各串一单向节流阀接至液压缸的油孔C及D，构成了各自独立的三条控制回路。还装有电气反馈装置及接口放大器，并与电液比例方向阀构成闭环控制。此外还装有两段关闭装置。本实用新型用于与电气控制部分配套组成中小型水轮机电液调速器。

Description

水轮机调速器的电液比例随动装置

本实用新型涉及一种中小型水轮机电液调速器的高油压电液比例随动装置。

目前，国内外大多数中小型水轮机调速器仍采用半个多世纪以前设计的机械液压型调速器，只有一小部分采用了近年来开发的电气液压型调速器。这类电气液压型调速器一般由各类电气控制部分与电液随动装置所构成。

现有的电液随动装置，其工作油压在2～4兆帕之间。工作油压低，体积大而笨重，所用液压件均为非标准的专用液压件，相互间用许多机械杆件和油管路联接，结构复杂、调整困难、生产成本高、标准化程度低。此外，其压力油罐内的压缩空气易溶于压力油内而被压力油带出或泄漏，数小时至数十小时就要向压力油罐补充压缩空气，需要配置压缩机、贮气罐等补气装置。

本实用新型的目的是提供一种结构简单，标准化程度较高，用囊式蓄能器取代压力油灌，并采用高压齿轮油泵使其工作油压高达10～20兆帕，输出操作功最高可达50000牛，米的水轮机调速器的电液比例随动装置。

图1是本实用新型结构框图。

图2是工作原理图。

图3是图2中的密封装置的结构安装图。

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。

在图1中，连接回油箱的高压油源接通电液比例方向阀和手动切换电磁阀；事故停机电磁阀；手动操作阀构成的三并联油路后交于A、B两点，之后又各串一单向节流阀接至液压缸的油孔C及D，构成了各自独立的电液比例控制，手动控制和事故停机控制三条回路。还在液压缸尾端装有两段关闭阀和电气反馈装置。两段关闭阀串接于液压缸关机时的排油侧B点到D点的油路上；电气反馈装置的反馈信号Va线与来自电气控制部分的控制信号Vy线分别接至接口放大器，其放大器输出接到电液比例方向阀两侧的工作线圈，从而与上述电液比例控制回路构成一闭环控制的电液比例随动装置。

在图2中，高压油源由回油箱1、安全网2、电机3、高压齿轮泵4、滤油器5、单向阀6、囊式蓄能器7组成。其作用是向本实用新型提供稳定的压力油，并将压力维持在整定范围内。正常工作时，蓄能器的胶囊内充以适量的压缩氮气，以保证在达到工作压力10～20兆帕后，蓄能器内有大约二分之一容积的压缩氮气。当工作油压下降到整定值时，电机启动，齿轮泵将回油箱内的液压油通过滤油器和单向阀，输送到蓄能器，直到其压力上升至整定值，电机停止。

液压缸组件由常规的头部轴销式摇摆液压缸13、支承架14、密封装置15构成。支承架固定在回油箱上，其内部耳环与液压缸的头部轴销相联接。

上述的密封装置见图3是位于液压缸前端的活塞杆与支承架14之间，由隔离罩15a，大压环15b，档油圈15c，小压环15d构成。隔离罩安装在液压缸的前端盖上，大小压环把档油圈分别压装在支承架和隔离罩上，以防止回油箱内油液外漏，同时防止金属微粒及尘埃等进入回油箱污染油质。档油圈用耐油橡胶制成，当液压缸摇摆时，能保证良好的密封性。

图2中的两段关闭装置由可调撞块17和一个由单向节流阀与行程阀并联的两段关闭阀18构成；该两段关闭阀串接于液压缸关机时的排油侧油路上，即B点到D点的油路上，并装在液压缸的尾部端盖上，它与装在液压缸的后活塞杆尾端上的可调撞块相作用。当液压缸关至整定位置时，可调撞块碰撞两段关闭阀，使两段关闭投入，减缓液压缸的关闭速度，实现两段关闭。关闭速度由两段关闭阀调整，两段关闭投入的位置由可调撞块的位置决定。

电气反馈装置16采用常规见的直线位移传感器，安装在液压缸的尾部端盖和液压缸的后活塞杆尾端上，它把液压缸的活塞的位移线性地转换成电气信号，通过导线反馈至接口放大器19的输入端。

当本实用新型处于电液比例控制时，来自电气控制部分的调节信号Vy与反馈信号Vα经过接口放大器进行比较放大，其输出信号推动电液比例方向阀，使元向液压缸的开启或关闭侧配油，使液压缸向开启或关闭方向运动，直至反馈信号与输出信号的差值为零。由于反馈信号与液压缸位移呈线性关系，因而实现了将调节信号线性地转换成液压缸的开度。

当手动控制时，首先动作手自动切换电磁阀，即切断电液比例方向阀至液压缸的油路，然后可用手动操作阀对液压缸进行开关机操作。

当电液比例控制工况下，需要事故停机时，事故停机电磁阀与手自动切换电磁阀同时动作，前者直接向液压缸关机侧配油，使其快速全关，后者切断电液比例方向阀到液压缸的油路，以保证即使在电液比例阀卡在开机侧时，也能可靠快速停机。手动控制工况下事故停机时，仅事故停机电磁阀动作即可。

本实用新型的电液比例方向阀和手自动切换电磁阀用一小液压集成块联接，并与事故停机电磁阀和手动操作阀共同固定联接在一大液压集成块上，安装于回油箱上。其他部件如液压缸、支承架以及高压油源等均装配在回油箱上，构成一独立完整的装置。

Claims (5)

1、一种水轮机调速器的电液比例随动装置，主要由回油箱、电机、高压油泵、蓄能器、液压阀件、液压集成块、液压缸、位移传感器和接口放大器组成，其特征是：

A、一高压油源通过压力油路与三个并联的控制回路相联，三个油路分别由电液比例方向阀(9)和手自动切换电磁阀(8)；事故停机电磁阀(10)；以及手动操作阀(11)构成；三油路并联于A、B两点后，又在A点之后油路上串接一单向节流阀(12A)、在B点之后油路上串接一单向节流阀(12B)，两者接至液压缸组件的液压缸(13)的两油孔C及D，从而构成了各自独立的电液比例控制、手动控制和事故停机控制三条回路；回油经回油管流入回油箱(1)内；

B、在上述液压缸组件上装有两段关闭装置(18)和电气反馈装置(16)，电气反馈装置的反馈信号Vα用导线接至接口放大器(19)的输入端，该放大器的输出信号用导线接至电液比例方向阀(9)两侧的工作线圈，与上述电液比例控制回路构成一闭环控制的电液比例随动装置。

2、如权利要求1所述的随动装置，其特征是所述高压油源采用了高压齿轮泵(4)和高压囊式蓄能器(7)，囊式蓄能器的胶囊充以高压氮气，胶囊将压力油与氮气隔开，其工作油压为10～20兆帕。

3、如权利要求1所述的随动装置，其特征是所述液压缸组件由头部轴销式摇摆液压缸(13)、支承架(14)及密封装置(15)构成，该密封装置(15)位于液压缸(13)的前端活塞杆与支承架(14)之间，由隔离罩(15a)、大压环(15b)、挡油圈(15c)、小压环(15d)构成，隔离罩(15a)安装在液压缸(13)的前端盖上，大小压环(15b、15d)把挡油圈(15c)分别压装在支承架(14)和隔离罩(15a)上。

4、如权利要求1所述的随动装置，其特征是所述两段关闭装置由可调撞块(17)和一个由单向节流阀与行程阀并联的两段关闭阀(18)构成，该两段关闭阀(18)串接于液压缸关机时的排油侧油路上，即B点到D点的油路上，并装在液压缸的端盖上，它与装在液压缸的活塞杆端部上的可调撞块相作用。

5、如权利要求1所述的随动装置，其特征是所述电气反馈装置(16)安装在液压缸(13)的端盖和液压缸的活塞杆端部上。

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