本實用新型涉及一種水輪機(jī)折向器控制裝置，特別是一種沖擊式水輪機(jī)折向器控制裝置。

背景技術(shù)：

折向器是沖擊式水輪機(jī)組的重要組成部分，與噴嘴配合控制進(jìn)入機(jī)組轉(zhuǎn)輪的水流大小與方向。折向器打開時，水流通過噴嘴沖擊轉(zhuǎn)輪提供動能；折向器關(guān)閉時，噴嘴射出的水流被切斷。當(dāng)噴嘴控制部分故障時，為避免機(jī)組轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，折向器必須快速可靠關(guān)閉。

早期的沖擊式水輪機(jī)組工作原理一般為：折向器與噴嘴協(xié)聯(lián)動作，折向器作為主控級，噴嘴通過機(jī)械凸輪或電氣協(xié)聯(lián)模塊隨動于折向器的開度。一般而言，為避免因水錘作用而造成壓力管道水壓力上升過高，噴嘴的動作速度必須較慢，而折向器具有快速擋水功能，運動速度很快，大約1～3秒，因此，正常發(fā)電運行時兩者協(xié)聯(lián)配合過程中容易出現(xiàn)折向器非正常擋水情況。

隨著對沖擊式機(jī)組原理認(rèn)識的深入，以及大通徑大流量標(biāo)準(zhǔn)液壓元件的發(fā)展，對沖擊式機(jī)組的控制策略有了根本的改變：即將噴嘴作為主控單元控制水流大小，而折向器作為機(jī)組大波動運行工況(如甩負(fù)荷)時的輔助調(diào)節(jié)單元和事故時的保護(hù)裝置。

那么，折向器動作的可靠性就顯得尤為重要了。如上所述，因為折向器要求的動作速度很快，那么，執(zhí)行元件所需過流量也就很大，一般采用先導(dǎo)級的電液換向閥或液控?fù)Q向閥。為了實現(xiàn)正常運行與事故時折向器的可靠關(guān)閉，常見的做法是針對先導(dǎo)級做冗余處理，看似各種工況下都能實現(xiàn)折向器的可靠關(guān)閉。但是，當(dāng)先導(dǎo)閥本身出現(xiàn)故障時，折向器將失控。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是設(shè)計一種沖擊式水輪機(jī)折向器控制裝置，避免因折向器控制元件的先導(dǎo)閥故障時，造成折向器失控，從而使機(jī)組飛逸。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種沖擊式水輪機(jī)折向器控制裝置，包括先導(dǎo)閥及主控閥，其特征在于：沖擊式水輪機(jī)折向器控制裝置還包括純機(jī)械過速保護(hù)閥、事故電磁閥、事故配壓閥、梭閥；所述主控閥采用先導(dǎo)式液控閥，主控閥的先導(dǎo)閥壓力油口P4與事故配壓閥的控制口A3相連；所述純機(jī)械過速保護(hù)閥的控制口A1與事故電磁閥的控制口A2串聯(lián)后作用于事故配壓閥的液控端，增加事故配壓閥的動作可靠性，事故配壓閥的液控端通過事故電磁閥的控制口A2及純機(jī)械過速保護(hù)閥的控制口A1接通壓力油P1；梭閥的第一輸入口A5口通過先導(dǎo)閥接通排油，梭閥的第二輸入口B5口與事故配壓閥的控制口B3連接，控制口B3也與回油連通，使梭閥兩端壓力均為零，梭閥的C5口與主控閥的液控端連接，主控閥的下端連接有折向器操作油缸。

進(jìn)一步的,其特征在于:所述事故配壓閥采用彈簧復(fù)位式液控閥。

本實用新型的有益效果和特點是：

(1)本折向器控制裝置采用梭閥與先導(dǎo)閥互為閉鎖，正常工作狀態(tài)下，液控閥接受先導(dǎo)閥的控制，實現(xiàn)折向器的開啟和關(guān)閉，此時，梭閥被閉鎖；當(dāng)先導(dǎo)閥故障時，梭閥投入，直接控制液控閥，確保折向器的可靠關(guān)閉，此時，先導(dǎo)閥被閉鎖。解決了常見的因先導(dǎo)閥故障而導(dǎo)致折向器失控的問題，為機(jī)組安全運行提供了更高保障；(2)裝置實用可靠和可維護(hù)性好。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)號分別表示：1-純機(jī)械過速保護(hù)閥、2-事故電磁閥、3-事故配壓閥、4-先導(dǎo)閥、5-梭閥、6-先導(dǎo)式液控閥、7-折向器操作油缸、8-主軸；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明：

一種沖擊式水輪機(jī)折向器控制裝置，包括先導(dǎo)閥4及主控閥6，其特征在于：沖擊式水輪機(jī)折向器控制裝置還包括純機(jī)械過速保護(hù)閥1、事故電磁閥2、事故配壓閥3、梭閥5；所述主控閥6采用先導(dǎo)式液控閥，所述事故配壓閥3采用彈簧復(fù)位式液控閥；

主控閥6的先導(dǎo)閥4壓力油口P4與事故配壓閥3的控制口A3相連；所述純機(jī)械過速保護(hù)閥1的控制口A1與事故電磁閥2的控制口A2串聯(lián)后作用于事故配壓閥3的液控端，增加事故配壓閥3的動作可靠性，事故配壓閥3的液控端通過事故電磁閥2的控制口A2及純機(jī)械過速保護(hù)閥1的控制口A1接通壓力油P1；梭閥5的第一輸入口A5口通過先導(dǎo)閥4接通排油，梭閥5的第二輸入口B5口與事故配壓閥3的控制口B3連接，控制口B3也與回油連通，使梭閥兩端壓力均為零，C5口與主控閥6的液控端連接，主控閥6的下端連接有折向器操作油缸7；梭閥5的輸出口C5直接與主控閥6的液控端相連，當(dāng)梭閥5的任意一個輸入口因工況切換而接通壓力油時，梭閥5的輸出口C5都能利用壓力油推動先導(dǎo)式液控閥6的閥芯，使折向器操作油缸7關(guān)閉。

上述沖擊式水輪機(jī)折向器控制裝置的控制方法，包括如下步驟：

S1.判斷當(dāng)前設(shè)備的運行情況，如果處于正常運行工況則進(jìn)行步驟S2，如果需要關(guān)閉折向器則進(jìn)行步驟S3，如果先導(dǎo)閥4故障則進(jìn)行步驟S4；

S2.正常運行工況下，事故配壓閥3的液控端通過事故電磁閥2和純機(jī)械過速保護(hù)閥1接通壓力油P1，將事故配壓閥3的閥芯推向復(fù)位彈簧一端，使先導(dǎo)閥4的P4口接通壓力油P，壓力油P經(jīng)先導(dǎo)閥4進(jìn)入先導(dǎo)式液控閥6的液控端，將先導(dǎo)式液控閥6的閥芯推至開啟側(cè)，折向器操作油缸7處于開啟狀態(tài)；

S3.當(dāng)需要折向器關(guān)閉時，切換先導(dǎo)閥4的閥芯位置，壓力油P經(jīng)先導(dǎo)閥4控制口P4進(jìn)入梭閥A5口，將梭閥內(nèi)鋼珠推至B5口一端，并封堵住B5口，使壓力油P經(jīng)C5口進(jìn)入先導(dǎo)式液控閥6的液控端，將先導(dǎo)式液控閥6的閥芯推至關(guān)閉側(cè)，折向器操作油缸7向關(guān)閉方向運動；

S4.先導(dǎo)閥4故障時，先導(dǎo)閥4的閥芯長期處于開啟側(cè)，不能依靠先導(dǎo)閥4來關(guān)閉折向器；此時，為了關(guān)閉折向器，需純機(jī)械過速保護(hù)閥1和事故電磁閥2其中之一或兩者同時動作，將事故配壓閥3的液控端接通排油，事故配壓閥3的閥芯在彈簧力作用下推動切換位置，使先導(dǎo)閥3的P4口接通排油；同時，使梭閥5的B5口接通壓力油P，將梭閥5內(nèi)鋼珠推至A5一端，并封堵住A5口，使壓力油P經(jīng)C5口進(jìn)入先導(dǎo)式液控閥6的關(guān)閉側(cè)液控口，將閥芯推至關(guān)閉側(cè)，折向器操作油缸7向關(guān)閉方向運動。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征及本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。