專利名稱：水輪機電液調(diào)速器用主配壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水輪機電液調(diào)速器用主配壓閥，特別是斷流式主配壓閥。
背景技術(shù)：
水輪機電液調(diào)速器的主配壓閥是專用于其所在液壓系統(tǒng)中的液壓放大元 件，是一種液控方向流量滑閩。它受電液轉(zhuǎn)換元件(電液伺服閥、比例閥、數(shù) 字閥、電液轉(zhuǎn)換器等)的控制，去操縱液壓執(zhí)行元件(液壓缸-在水輪機調(diào)速器 行業(yè)中被稱為主接力器)的動作。
由于水輪機調(diào)速器通常是長期連續(xù)工作的設(shè)備，而在工作過程中絕大多數(shù) 時間內(nèi)卻處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)(靜止?fàn)顟B(tài)-靜態(tài))，因此靜態(tài)耗油量、自動校正主 配壓閥漏油引起的主接力器漂移的調(diào)節(jié)動作情況對調(diào)速器的性能有顯著的影 響。
目前水輪機電液調(diào)速器中使用的主配壓閥，基本上是沿用機械液壓調(diào)速器 中的斷流式。為了保證調(diào)速器的調(diào)節(jié)精度，即為了保證調(diào)速器的死區(qū)不超過允 許值，同時要照顧到靜態(tài)耗油量不致過大，機械液壓調(diào)速器要求主配壓閥僅允 許有較小的死區(qū)(閥體的閥盤與襯套的孔口僅有較小的正遮程，如中、小型調(diào)
速器的約為0.2mm，大型調(diào)速器的約為0.4mm-見引證資料6)，并且一般將孔 口開成臺階形，為保證需要的靈敏度，襯套的臺階形孔口的遮程較小段的長度 系根據(jù)調(diào)速器容量有相應(yīng)的值。液壓系統(tǒng)的靜態(tài)耗油主要發(fā)生在主配壓閥中。 沿用機械液壓調(diào)速器的主配壓閥，封油效果較差，中位漏油量較大，開環(huán)工作 時(如電液轉(zhuǎn)換元件斷電)主接力器的漂移明顯，閉環(huán)工作時即使在靜態(tài)也要 校正主配壓閩漏油引起的主接力器明顯的漂移，系統(tǒng)將頻繁動作(雖然動作幅 度較小)，后果是系統(tǒng)的靜態(tài)耗油量和系統(tǒng)各元件的磨損均較大，使用壽命較短。 為解決開環(huán)工作時主接力器的明顯漂移問題，有的還不得不專設(shè)機械液壓閉環(huán) 機構(gòu)。
引證資料
1. "液壓工程手冊"雷天覺主編機械工業(yè)出版社1990年4月科技新書 目210-002
ISBN-111 -01724-2/TH.294
元件篇9.伺服、比例、數(shù)字控制元件
2. "機械工程手冊"第二版?zhèn)鲃釉O(shè)計卷機械工程手冊/電機工程手冊編 輯委員會編機械工業(yè)出版社1997年7月
ISBN 7-111-04510-6/TH-62
第二章液壓元件3液壓控制閥
3. "實用電液比例技術(shù)"吳根茂邱敏秀王慶豐等編著浙江大學(xué)出版 社1993年9月
ISBN 7-308-011704/TH.040
第九章電液比例方向閥第十章比例控制液壓泵
4. "塊式直連型電液隨動系統(tǒng)"中國專利專利號92106809.3
5. "水輪機電液調(diào)速器的液壓執(zhí)行機構(gòu)"中國專利專利號00259624.5 6."水輪機調(diào)節(jié)"(第二版)沈祖詒主編水利電力出版社1988年11月 ISBN 7-12(M)0409-3/TV*153
第三章機械液壓型調(diào)速器第二節(jié)液壓放大裝置第五節(jié)T型調(diào)速
器

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能延長水輪機電液調(diào)速器液壓系統(tǒng)各元件的使用 壽命和減少系統(tǒng)靜態(tài)耗油量及開環(huán)漂移的主配壓閩。
本發(fā)明包括輔助接力器、閥體、襯套和殼體，其特征是閥體的閩盤與襯套 的孔口之間采用較大正遮程的配合關(guān)系或/和襯套的臺階形孔口的較小遮程段的 長度較短。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于采用了有較大正遮程或/和臺階形孔口的較小 遮程段的長度較短的技術(shù)方案，主配壓閩中位時封油效果較好，因而系統(tǒng)的靜 態(tài)耗油小，開環(huán)工作時主接力器的漂移小，閉環(huán)工作時系統(tǒng)校正主配壓閥漏油 引起主接力器漂移所需的動作少，故系統(tǒng)各元件的磨損較小，使用壽命長。開 環(huán)工作時主接力器漂移小的效果還允許系統(tǒng)不專設(shè)機械液壓閉環(huán)機構(gòu)，可使
統(tǒng)結(jié)構(gòu)得以進一步簡化。此外，有較大正遮程的主配壓閥亦更容易加工。
眾所周知，有較大正遮程的主配壓閥其本身必然存在較大死區(qū)，這將對調(diào)
速器整機的死區(qū)和速動性產(chǎn)生不利影響；臺階形孔口的較小遮程段的長度較短 的主配壓閥在小波動時的靈敏度較低，也對整機的速動性產(chǎn)生不利影響。很顯 然，這種主配壓閥是不宜用于機械液壓調(diào)速器中的-因為機械液壓調(diào)速器全部由 機械機構(gòu)所組成，很難消除有較大正遮程及臺階形孔口的較小遮程段的長度較 短的主配壓閥所帶來的不利影響。但是，對于電液調(diào)速器情況就不同了在電 液調(diào)速器中，設(shè)置有電液轉(zhuǎn)換元件的驅(qū)動電路(或驅(qū)動程序)，可以很方便地利 用其現(xiàn)有技術(shù)對系統(tǒng)死區(qū)和靈敏度進行補償，消除或基本消除主配壓閥較大的 正遮程及較短的較小遮程段的臺階形孔口對調(diào)速器整機死區(qū)和速動性的不利影 響。因此，有較大的正遮程或/和較短的較小遮程段臺階形孔口的主配壓閥可用 于電液調(diào)速器中。
系統(tǒng)的靜態(tài)耗油量可以用系統(tǒng)靜態(tài)時壓油裝置油泵啟動的間隔時間來衡 量。油泵啟動的間隔時間，例如在常油壓電液調(diào)速器中應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的主配壓 閥，通常為20 45分鐘；應(yīng)用本發(fā)明，可達3 5小時，甚至更長，節(jié)能效果顯 著。
液壓元件的使用壽命與其可動部件在相同時間內(nèi)的磨損量基本成反比關(guān) 系。磨損量又與系統(tǒng)的動作頻繁程度及動作幅度密切相關(guān)，兩者基本成正比關(guān) 系。而后者則也可以用油泵啟動的間隔時間來反映，這兩者基本成反比關(guān)系。 也就是說，應(yīng)用本發(fā)明比應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的主配壓閥，在靜態(tài)工況下系統(tǒng)各元件 的使用壽命之比可達4倍以上。這對絕大多數(shù)帶基本負荷的水輪發(fā)電機組的調(diào) 速器具有十分積極的意義。
由于本發(fā)明的靜態(tài)耗油量小，從而開環(huán)工作時主接力器的漂移小，實現(xiàn)每 小時不大于0.15%的先進指標(biāo)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖2是本發(fā)明襯套控油口的形狀圖。
圖中1是輔助接力器活塞，2是輔助接力器本體，1和2組成輔助接力器； 3是閩體，4是襯套，5是殼體，a是襯套臺階形控油口的較小遮程段。
具體實施例方式
從構(gòu)成上來看，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)沒有明顯的差別。其差別僅僅在于主配 壓閥閥體的閥盤與襯套控油口的配合關(guān)系或/和襯套臺階形控油口的較小遮程段 長度與較大遮程段長度的關(guān)系。
本發(fā)明主配壓閩閥體的閥盤與襯套控油口的正遮程，是現(xiàn)有技術(shù)主配壓閥
的2-5倍或更大(中、小型調(diào)速器的約為0.4~1mm，大型調(diào)速器的約為0.8~1.5 mm;或更大)。
本發(fā)明襯套的臺階形控油口的較小遮程段長度與較大遮程段長度之比，是 現(xiàn)有技術(shù)主配壓閥的0.8~0.3,或更小。如用于3000N，M調(diào)速功的調(diào)速器時不 大于2mm;用于6000 N*M調(diào)速功的調(diào)速器時不大于3mm;用于10000 hMVI 調(diào)速功的調(diào)速器時不大于5mm;用于18000~35000 N，M調(diào)速功的調(diào)速器時不 大于10mm;用于大型調(diào)速器時不大于15 20mm。
權(quán)利要求
1、水輪機電液調(diào)速器用主配壓閥，包括輔助接力器、閥體、襯套和殼體，其特征在于閥體(3)的閥盤與襯套(4)的孔口之間采用較大正遮程的配合關(guān)系或/和襯套(4)的臺階形孔口的較小遮程段的長度較短。
2、 按權(quán)利要求1所述水輪機電液調(diào)速器用主配壓閥，其特征在于閥體(3)的 閩盤與襯套(4)的孔口之間的正遮程，中、小型調(diào)速器用的為0.4~1mm ，大 型調(diào)速器用的為0.8~1.5mm，或更大。
3、 按權(quán)利要求1所述水輪機電液調(diào)速器用主配壓閥，其特征在于襯套(4)的 臺階形孔口的較小遮程段的長度，用于3000 N*M調(diào)速功的調(diào)速器時不大于 2mm;用于6000 N'M調(diào)速功的調(diào)速器時不大于3mm;用于10000 N'M調(diào)速功 的調(diào)速器時不大于5mm;用于18000~35000 N'M調(diào)速功的調(diào)速器時不大于 10mm;用于大型調(diào)速器時不大于15 20mm。
全文摘要
水輪機電液調(diào)速器用主配壓閥，由輔助接力器、閥體、襯套和殼體等所組成，采用閥體的閥盤與襯套的孔口之間的正遮程較大的配合關(guān)系或/和襯套的臺階形孔口的較小遮程段的長度較短等技術(shù)方案，獲得延長液壓系統(tǒng)各元件的使用壽命、減少系統(tǒng)靜態(tài)耗油量及開環(huán)漂移的有益效果。與現(xiàn)有技術(shù)相較，在帶基本負荷的機組的常油壓電液調(diào)速器中應(yīng)用本發(fā)明可使液壓系統(tǒng)各元件的使用壽命達4倍以上，油泵啟動的間隔時間可達3～5小時，甚至更長，開環(huán)工作時主接力器的漂移每小時不大于0.15％。
文檔編號F03B15/00GK101113715SQ20061010447
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者張曉英, 雷踐仁 申請人:蘭州理工大學(xué);雷踐仁