一种小型水电机组调速器液压结构、调速器及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种小型水电机组调速器液压结构、调速器及其控制方法，可确保事故停机功能独立。液压结构包括：油路、阀件和接力器；阀件包括六通换向阀V5和事故停机阀V6；事故停机阀V6一端与接力器连接，另一端连通六通换向阀的液控端，事故停机阀V6还与外部保护装置连接，用于当机组发生事故时控制六通换向阀换向为右位；六通换向阀V5的C3、C4口分别连通接力器的压力油口和回油口；六通换向阀V5的C5、C6口分别连通接力器的关腔和开腔；当六通换向阀V5位于左位，六通换向阀V5的C1、C2口和C5、C6口连通；当六通换向阀V5位于右位，六通换向阀V5的C3、C4口和C5、C6口连通，接力器关腔接通压力油，接力器开腔接通回油，使得接力器快速关闭。使得接力器快速关闭。使得接力器快速关闭。

【技术实现步骤摘要】
一种小型水电机组调速器液压结构、调速器及其控制方法


[0001]本专利技术属于水电机组设计
，具体涉及一种小型水电机组调速器。

技术介绍

[0002]水电机组核心控制设备是调速器，调速器的核心液压控制、执行装置是主配压阀。主配压阀的动作原理是基于其液压原理的设计、油路集成和电磁阀集成。大中型水电站调速器的主配压阀本体一般采用一级或二级放大的滑阀或插装阀进行液压发现和实现接力器的开关操作。控制其阀芯动作的是液压先导控制部分，这部分由一系列具备手动、自动、急停等功能的液压回路和电磁阀组成。对于小电站，接力器容积较小，以至于不需要液压放大、仅靠6通径或10通径的电磁阀、伺服比例阀V1的自身流量就能保证接力器开关速度的液压系统，可以采用“阀控式”主配，即有电磁阀直接控制接力器。
[0003]调速器对水轮机的控制，其执行机构主要有主配压阀和接力器组成，主配压阀控制接力器，接力器控制水轮机水流量，进而控制水轮机组。主配和接力器是液压元件，其控制结构根据机组容量大小的不同，主要有以下两种形式。图1为我国常见的一种组成形式，电气控制信号施加到伺服比例阀V1上，伺服比例阀V1推动主配阀芯动作，主配完成接力器的操作。其中主配由于阀芯类型的不同可分为滑阀式和插装阀式，起到液压(流量和操作功)放大的作用。
[0004]图2一般是单机容量在20MW以下的小型机组配置的调速器液压系统，其中省却了主配压阀，或说省去了液压放大，伺服比例阀V1、电磁阀可视为主配，该类型的主配系统，本方案称之为“阀控式主配”。
[0005]电磁阀通常为一个两位四通阀，主要实现切换和急停功能，伺服比例阀V1和手动阀为一个三位四通阀，主要实现增减和减少以及复中功能。
[0006]目前国内调速器液压控制部分有很多种类型，不同的调速器设备厂家均不相同，同个设备厂家，其由于需求的不同，液压部分也不尽相同。
[0007]现有技术中，液压结构难以确保事故停机功能独立，也难以确保紧急停机阀可靠动作。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种小型水电机组调速器液压结构、调速器及其控制方法，可确保事故停机功能独立。
[0009]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0010]本专利技术提供一种小型水电机组调速器液压结构，包括：油路、阀件和接力器；
[0011]所述阀件与接力器的压力油口和回油口通过油路相连通；
[0012]所述阀件包括六通换向阀V5和事故停机阀V6；
[0013]所述六通换向阀V5设有液控端、C1、C2、C3、C4、C5和C6油口；
[0014]所述六通换向阀V5的液控端通过事故停机阀V6连通接力器的压力油口和回油口；
所述事故停机阀V6一端与接力器连接，另一端连通六通换向阀的液控端，所述事故停机阀V6还与外部保护装置连接，用于当机组发生事故时控制六通换向阀换向为右位；
[0015]所述六通换向阀V5的C3、C4口分别连通接力器的压力油口和回油口；
[0016]所述六通换向阀V5的C5、C6口分别连通接力器的关腔和开腔；
[0017]当所述六通换向阀V5位于左位，所述六通换向阀V5的C1、C2口和C5、C6口连通；当所述六通换向阀V5位于右位，所述六通换向阀V5的C3、C4口和C5、C6口连通，接力器关腔接通压力油，接力器开腔接通回油，使得接力器快速关闭。
[0018]进一步的，所述液压结构还包括伺服比例阀V1、手动阀V2、紧急停机阀V3、第一单向阀V4
‑
1、第二单向阀V4
‑
2；
[0019]所述六通换向阀的C1、C2口分别通过油路连通伺服比例阀V1、手动阀V2、紧急停机阀V3、第一单向阀V4
‑
1、第二单向阀V4
‑
2以实现先导控制；
[0020]所述手动阀V2为双线圈控制的三位四通阀，用于实现手动调整该阀的阀芯的换向，从而实现油路的换向，完成对接力器的开关操作；
[0021]所述紧急停机阀V3为单线圈控制的两位四通阀，用于实现接力器的紧急停机；
[0022]所述事故停机阀V6为双向线圈控制的两位四通阀。
[0023]进一步的，所述第一单向阀V4
‑
1的出口端连接六通换向阀的C1口，入口端连通所述紧急停机阀V3的A口；
[0024]所述第二单向阀V4
‑
2的入口端连接六通换向阀的C2口，入口端连通所述紧急停机阀V3的B口。
[0025]所述伺服比例阀V1的A口连通所述六通换向阀的C1口，B口连接所述六通换向阀的C2口，T口连通接力器的回油口，P口连通所述紧急停机阀V3的P口；
[0026]所述手动阀V2的A口连通六通换向阀的C1口，B口连通所述六通换向阀的C2口，P口连通所述紧急停机阀V3的B口，T口连通接力器的回油口。
[0027]所述紧急停机阀的A口连通六通换向阀的C1口，B口分别与所述第二单向阀V4
‑
2、伺服比例阀V1的P口以及手动阀V2的P口连通，P口连通所述接力器的压力油口，T口连通接力器的回油口；
[0028]所述手动阀和六通换向阀之间设有液压锁V8；所述伺服比例阀V1和六通换向阀之间设有液压锁V7；液压锁下端两个管路均接通回油口时，液压锁用于将油路截止，以保持接力器当前位置，且可防止接力器窜油回流。当液压锁下端操作腔管路有压力变化时，液压锁打开，开关腔管路均导通，实现接力器的开关动作。
[0029]进一步的，当调速器处于自动控制状态时：
[0030]在系统得电正常工作时，紧停先导阀V3失电，在弹簧力的作用下，紧停先导阀V3工作位置处在平行位，此时A口通回油，B口通压力油。此时第一单向阀V4
‑
1下端为回油，上端无论是压力油还是回油，均处于截止位置。
[0031]伺服比例阀V1在无增减控制信号时，处于中间位置，即Y位，比例阀的P口正常接通压力油，T口接通回油，伺服比例阀V1的A、B油口均接通回油，V7为液压锁，处于截止位，即六通换向阀的C1、C2油口均被液压锁封死；
[0032]自动控制状态下，事故停机先导阀V6为处于复归位置，即交叉位置，此可使六通换向阀V5的右侧液控端接通回油口，左侧的液控端接通压力油口。在油压的作用下，第一单向
阀V4
‑
1处于左侧复归位置，此时六通换向阀V5的C1口与C5口通，C2口与C6口通，此时接力器的开关腔压差一致，保持当前位置。
[0033]如果伺服比例阀V1收到减少的电气信号，则伺服比例阀V1将处于平行位置，伺服比例阀V1的A口与P口通，B口与T口通；此时液压锁在压力的作用下被打开，接力器的关腔接通油压，开腔接通回油，接力器将朝减少方向动作。如果伺服比例阀V1收到增加的电气信号，则伺服比例阀V1将处于交叉位置，伺服比例阀V1的A口与T口通，B口与P口通，液压锁V7被打开，此时接力器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型水电机组调速器液压结构，其特征在于，包括：油路、阀件和接力器；所述阀件与接力器的压力油口和回油口通过油路相连通；所述阀件包括六通换向阀和事故停机阀；所述六通换向阀设有液控端、C1、C2、C3、C4、C5和C6油口；所述六通换向阀的液控端通过事故停机阀连通接力器的压力油口和回油口；所述事故停机阀一端与接力器连接，另一端连通六通换向阀的液控端，所述事故停机阀还与外部保护装置连接，用于当机组发生事故时控制六通换向阀换向为右位；所述六通换向阀的C3、C4口分别连通接力器的压力油口和回油口；所述六通换向阀的C5、C6口分别连通接力器的关腔和开腔；当所述六通换向阀位于左位，所述六通换向阀的C1、C2口和C5、C6口连通；当所述六通换向阀位于右位，所述六通换向阀的C3、C4口和C5、C6口连通，接力器关腔接通压力油，接力器开腔接通回油，使得接力器快速关闭。2.根据权利要求1所述的小型水电机组调速器液压结构，其特征在于，所述液压结构还包括伺服比例阀、手动阀、紧急停机阀、第一单向阀、第二单向阀；所述六通换向阀的C1、C2口分别通过油路连通伺服比例阀、手动阀、紧急停机阀、第一单向阀、第二单向阀以实现先导控制；所述手动阀为双线圈控制的三位四通阀，用于实现手动调整该阀的阀芯的换向，从而实现油路的换向，完成对接力器的开关操作；所述紧急停机阀为单线圈控制的两位四通阀，用于实现接力器的紧急停机；所述事故停机阀为双向线圈控制的两位四通阀。3.根据权利要求2所述的小型水电机组调速器液压结构，其特征在于，所述第一单向阀的出口端连接六通换向阀的C1口，入口端连通所述紧急停机阀的A口；所述第二单向阀的入口端连接六通换向阀的C2口，入口端连通所述紧急停机阀的B口；所述伺服比例阀的A口连通所述六通换向阀的C1口，B口连接所述六通换向阀的C2口，T口连通接力器的回油口，P口连通所述紧急停机阀的P口；所述手动阀的A口连通六通换向阀的C1口，B口连通所述六通换向阀的C2口，P口连通所述紧急停机阀的B口，T口连通接力器的回油口；所述紧急停机阀的A口连通六通换向阀的C1口，B口分别与所述第二单向阀、伺服比例阀的P口以及手动阀的P口连通，P口连通所述接力器的压力油口，T口连通接力器的回油口；所述手动阀和六通换向阀之间设有液压锁V8；所述伺服比例阀和六通换向阀之间设有液压锁V7；液压锁下端两个管路均接通回油口时，液压锁用于将油路截止，以保持接力器当前位置，且可防止接力器窜油回流；当液压锁下端操作腔管路有压力变化时，液压锁打开，开关腔管路均导通，实现接力器的开关动作。4.根据权利要求3所述的小型水电机组调速器液压结构，其特征在于，当调速器处于自动控制状态时：在系统得电正常工作时，紧停先导阀失电，在弹簧力的作用下，紧停先导阀工作位置处在平行位，此时A口通回油，B口通压力油；此时第一单向阀下端为回油，上端无论是压力油还是回油，均处于截止位置；伺服比例阀在无增减控制信号时，处于中间位置，即Y位，比例阀的P口正常接通压力
油，T口接通回油，伺服比例阀的A、B油口均接通回油，V7为液压锁，处于截止位，即六通换向阀的C1、C2油口均被液压锁封死；自动控制状态下，事故停机先导阀为处于复归位置，即交叉位置，此可使六通换向阀的右侧液控端接通回油口，左侧的液控端接通压力油口；在油压的作用下，第一单向阀处于左侧复归位置，此时六通换向阀的C1口与C5口通，C2口与C6口通，此时接力器的开关腔压差一致，保持当前位置；如果伺服比例阀收到减少的电气信号，则伺服比例阀将处于平行位置，伺服比例阀的A口与P口通，B口与T口通；此时液压锁在压力的作用下被打开，接力器的关腔接通油压，开腔接通回油，接力器将朝减少方向动作；如果伺服比例阀收到增加的电气信号，则伺服比例阀将处于交叉位置，伺服比例阀的A口与T口通，B口与P口通，液压锁V7被打开，此时接力器的开腔接通油压，关...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小翠，崔煜崑，王启瑞，冯陈，杨春霞，郑源，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：