專利名稱：水輪機液壓式機械開度限制機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水輪發(fā)電機組安全裝置，尤其是一種水輪機調(diào)速器液壓式機械開度限制機構(gòu)。
水輪發(fā)電機組由調(diào)速器調(diào)節(jié)閥芯開度控制轉(zhuǎn)速和輸出功率。如果不對調(diào)速器主配閥開度加以限制，則很容易造成飛車事故。為了提高機組運行的安全可靠性，防止意外或人為事故的發(fā)生，對機組調(diào)速器加裝安全保護機構(gòu)，限制閥芯開度是保證水力發(fā)電機組安全運行的必要措施。在以往的生產(chǎn)實踐中，曾有廠家生產(chǎn)過純機械式水輪機調(diào)速器開度限制器。它通過手輪轉(zhuǎn)動其絲桿螺母，經(jīng)絲桿螺母的直線位移來阻擋引導(dǎo)閥的行程，實現(xiàn)開度限制。這種開度限制機構(gòu)只可“就地”操作，不可“遠方”控制。如果要實現(xiàn)“遠方”控制就必須增加電機驅(qū)動器，并配套一臺蝸輪減速器和離合器，制造繁瑣，可靠性和控制精度差，維護非常不便。同時，沒有實時調(diào)節(jié)開度的功能，即不能實現(xiàn)邊開邊限和邊關(guān)邊限功能。自七十年代以來，科學(xué)技術(shù)得到了巨大發(fā)展，為包括水輪機調(diào)節(jié)在內(nèi)的工業(yè)領(lǐng)域提供了全新的物質(zhì)基礎(chǔ)，這使得調(diào)速器性能的提高和功能的擴展有了更大的靈活性、更高的可靠性。而事實上，調(diào)速器控制技術(shù)和結(jié)構(gòu)的進步和發(fā)展是與現(xiàn)代技術(shù)進步是同步的。相對而言，水輪機組調(diào)速器安全保護裝置的發(fā)展則要滯后得多，不適應(yīng)高速發(fā)展的水輪機控制技術(shù)的需要。
本發(fā)明的目的是提供一種可提高水輪機調(diào)速器運行的安全可靠性，并能實現(xiàn)實時調(diào)節(jié)控制其主配閥開度限制范圍，具有就地和遠程兩種操作方式的水輪機液壓式機械開度限制機構(gòu)。
本發(fā)明所述的液壓開度限制機構(gòu)，包括支持其工作的液壓控制系統(tǒng)，標準液壓元件和執(zhí)行差動油缸，其特征是所述液壓開度限制機構(gòu)差動活塞缸體(4)裝置在其外缸體(1)內(nèi)可上可下滑動，反饋活鉸(5)連接活塞(6)和接力器反饋杠桿(9)形成機械反饋；活塞內(nèi)缸體(4)的下端裝有開度動作鉸(8)，開度動作鉸(8)的另一端裝在開限壓桿(10)上，可帶動調(diào)速器主配壓閥引導(dǎo)閥芯(11)作直線運動。在前述外缸體(1)上分別開有上進出油孔(2)和下進出油孔(3)及油溝(12)，上下進出油孔(2)、(3)的開閉受控于用于現(xiàn)場調(diào)節(jié)開度限制的手動開度限制調(diào)節(jié)桿(13)和用于遠程調(diào)節(jié)開度限制的電動開度限制調(diào)節(jié)電磁閥(14)；手動開度限制調(diào)節(jié)桿(13)和電動開度限制調(diào)節(jié)電磁閥(14)裝置在外缸體側(cè)壁上?；钊?6)的活塞桿與開度動作鉸之間通過開度指示器支架(15)而裝有一用于就地指示開度限制數(shù)值的開度指示器(7)。
所述液壓開度限制機構(gòu)，為水輪機調(diào)速器配置了安全保護裝置，大大提高了其可靠性和安全性，可防止意外或人為事故的發(fā)生。全系統(tǒng)采用集成化模塊式集成電路，無泄露，無油污現(xiàn)象。具有以下功能1、齊全的調(diào)節(jié)功能有速度的調(diào)節(jié)，開度的手／自動調(diào)節(jié)，以適應(yīng)水電站不同運行方式的要求。
2、智能顯示功能通過二個直線位移傳感器的運動比較顯示設(shè)定開度位置，現(xiàn)行機組開度位置，開度增／減，可以根據(jù)電廠運行人員習(xí)慣工作，靈活的修改。
3、靈活的操作形式此機構(gòu)可實現(xiàn)開機調(diào)整或停機調(diào)整，并有通過反饋機構(gòu)實現(xiàn)的邊開邊限，范圍質(zhì)為0--100％。
4、實時監(jiān)控功能A、現(xiàn)地監(jiān)控功能在控制柜面板上可通過表計和顯示屏，顯示開度參數(shù)，手／自動狀態(tài)，可在現(xiàn)地修改控制質(zhì)，自／手動調(diào)節(jié)模式切換。
B、遠方控制功能開停、切換操作、開度增／減操作。
5、當交、直流電源同時斷電時，開度限制位置可保持原位不變。
A、在國內(nèi)首次實現(xiàn)步進式編程，微機調(diào)試器液壓式機械開度限制。
B、有適應(yīng)大幅度水頭變化的開機限制特點，負荷限制特點和功率調(diào)節(jié)特點。
C、有“就地”操作和“遠程”控制的特點。
斷電后能保持原位，具有就地和遠程兩種操作方式，并能在兩地同時顯示開度限制值，其液壓系統(tǒng)與調(diào)速器液壓系統(tǒng)供油源，整體結(jié)構(gòu)簡練、緊湊；動作靈敏、精度高；內(nèi)外差動液壓油缸設(shè)計可實現(xiàn)邊開邊限和邊關(guān)邊限之目的，方便了操作和調(diào)控，為調(diào)速器整體技術(shù)走上更高層次提供了有力支持，可廣泛用于水輪發(fā)電機組調(diào)速器安全保護領(lǐng)域或相關(guān)領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是本發(fā)明液壓機械開限原理圖。
圖3是本發(fā)明液壓機械開限結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明液壓機械開限結(jié)構(gòu)局部剖示圖。
圖中，1--外缸體，2--上進出油孔，3--下進出油孔，4--活塞內(nèi)缸體，5--反饋活鉸，6--活塞，7--開度指示器，8--開限動作鉸，9--接力器反饋杠桿，10--開限壓桿，11--調(diào)速器主配壓閥引導(dǎo)閥芯，12--油溝，13--手動開度限制調(diào)節(jié)桿，14--電動開度限制調(diào)節(jié)電磁閥，15--開度指示器支架。
所述液壓開度限制機構(gòu)，主要包括液壓控制系統(tǒng)，標準液壓元件和執(zhí)行差動油缸。將差動活塞內(nèi)缸體(4)放置在外缸體(1)內(nèi)作滑動。由反饋活鉸(5)與水輪機執(zhí)行機構(gòu)(接力器)的反饋杠桿鉸接形成反饋。由本機構(gòu)開限動作鉸(8)與調(diào)速器主配壓閥引導(dǎo)閥芯支點桿即開度壓桿鉸接，形成直線運動，限制引導(dǎo)閥芯的再開動作，外缸體(1)上分別開有兩進出油孔及油溝，內(nèi)缸體(4)上下移動后能通暢進出油。當開度限制信號給出為零時，進出油孔(3)接通進油，進出油孔(2)為回油，開度動作鉸(8)向下移動，主配閥被壓向下，水輪機接力器就馬上處于關(guān)閉狀態(tài)。如果在操作中要求將開度限制在90％狀態(tài)，可操作電信號或手動桿，將開度動作鉸置于90％狀態(tài)，引導(dǎo)閥芯支點桿離開引導(dǎo)閥芯至90％，當機組工作至90％時會自動限制機組過速，起到安全保護限過速作用，此機構(gòu)可任意設(shè)定和操縱開關(guān)機百分比，形成“就地”、“遠方”操作。
權(quán)利要求
1.一種水輪機調(diào)速器液壓式機械開度限制機構(gòu)，包括支持其工作的液壓控制系統(tǒng)、標準液壓元件和執(zhí)行差動油缸，其特征是所述開度限制機構(gòu)的差動活塞內(nèi)缸體(4)裝置在其外缸體(1)內(nèi)并可上下滑動，反饋活鉸(5)連接活塞(6)和接力器反饋杠桿(9)形成機械反饋；活塞內(nèi)缸體(4)的下端裝有開度動作鉸(8)，開度動作鉸(8)的另一端裝有能帶動調(diào)速器主配壓閥引導(dǎo)閥芯(11)作直線運動的開限壓桿(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機液壓式機械開度限制機構(gòu)，其特征是在前述外缸體(1)上分別開有上進出油孔(2)和下進出油孔(3)及油溝(12)，上下進出油孔的開閉受控于用于現(xiàn)場調(diào)節(jié)開度限制的手動開度限制調(diào)節(jié)桿(13)和用于遠程調(diào)節(jié)開度限制的電動開度限制調(diào)節(jié)電磁閥(14)，手動開度限制調(diào)節(jié)桿(13)和電動開度限制調(diào)節(jié)電磁閥(14)安裝在外缸體側(cè)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機液壓式機械開度限制機構(gòu)，其特征是在所述開度限制機構(gòu)活塞(6)的活塞桿與開度動作鉸之間通過開度指示器支架(15)而裝有一用于就地指示開度限制數(shù)值的開度指示器(7)。
全文摘要
一種水輪機調(diào)速器液壓式機械開度限制機構(gòu),其開度限制機構(gòu)的差動活塞內(nèi)缸體(4)裝置在其外缸體(1)內(nèi)并可上下滑動,反饋活鉸(5)連接活塞(6)和接力器反饋杠桿(9)形成機械反饋;活塞內(nèi)缸體(4)的下端裝有開度動作鉸(8),開度動作鉸(8)的另一端裝有能帶動調(diào)速器主配壓閥引導(dǎo)閥芯(11)作直線運動的開限壓桿(10)。它具有速度調(diào)節(jié),開度的手/自動調(diào)節(jié),智能顯示,操作靈活,邊開邊限,實時監(jiān)控,現(xiàn)地監(jiān)控,遠方控制等功能。當交、直流電源同時斷電時,開度限制位置可保持原位不變。
文檔編號F03B15/02GK1290809SQ0013113
公開日2001年4月11日 申請日期2000年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月10日
發(fā)明者胡夢蛟, 陳克, 李紅, 張富強 申請人:武漢事達電氣有限公司