水力機組集中制動控制裝置的製作方法

2023-05-16 04:49:16

專利名稱：水力機組集中制動控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水電站水輪發電機組的集中制動控制裝置。
背景技術：
集中制動控制裝置廣泛應用於水電站機組的停機制動控制，也可應用於其它各種 運動機械的制動器控制。目前水電站使用的制動系統基本採用氣動管路的分散式控制，採 用了大量的手動閥門和電磁閥來實現功能，結構及操作流程複雜，可靠性低。具體情況如 下 1.現場管路密集，氣體滲漏點較多，即降低了空壓機的壽命又消耗了較多的能源。 2.安裝工作難度較大，既要配管工藝橫平豎直，又要不漏氣。 3.常規制動控制系統的管路中採用了大量的手動球閥和兩個二位四通電磁空氣 閥，在手動操作時容易出錯，尤其是在機組遇到緊急情況時如果操作不當或不及時會擴大 事故破壞程度。 4.可靠性差。這在制動系統的手動控制和自動控制兩種情況都有發生，主要體現 在兩個方面 1)水電廠是強磁、強幹擾的工業現場，在情況惡劣的時候在電磁閥線圈上產生的 瞬時電流足以導致電磁閥動作，導致發電機組高速剎車的事故，嚴重時會燒毀制動閘。 2)任何一個氣動設備都是有滲漏的，而大多氣動閥的密封材料都是橡膠類材料， 經過長期磨損過後滲漏量會加大，有的會在某一次動作的時候隨機破損(比如管路系統的 雜質割裂等，目前水電站的氣源質量普遍較差)，而滲漏的方向也是不可控的，當氣體由壓 力腔滲漏到工作腔時就會慢慢積累直到制動閘投入，造成誤動。 5.常規制動系統需要方便操作大量的氣動閥就必需有更多的操作空間，加上管路 本身特點的限制，所以整個系統需要佔用至少800mm的操作空間。 專利號為200720119846. 2的中國實用新型專利_水輪發電機組制動控制裝置公 開了一種制動控制裝置，由鋁合金集成塊、兩個三位四通手動換向閥和一個三位五通電磁 換向閥組成，各控制元件的接口均開設在其安裝面上，各控制元件安裝在鋁合金集成塊上， 鋁合金集成塊的安裝面上對應各個控制元件接口處設有開孔，在鋁合金集成塊上還開有進 氣口 、排氣口和兩個控制口 ，在鋁合金集成塊內部開有多條相互獨立的通道連接相應的開 孔。在所述鋁合金集成塊上還開設有兩個壓力測量口 ，兩個壓力測量口各連一個控制口 。該 裝置不但體積小，還實現了手動迴路與自動迴路互不幹擾，且操作方便，可靠性也有很大的 提高。 但該實用新型專利仍然存在如下缺陷 1、當系統各電磁閥及換向閥閥芯因卡塞不到位或自身原因產生滲漏的情況下，該 裝置仍然不能保證系統的安全可靠運行； 2、操作閥採用中洩式，在無操作狀態時制動裝置的上、下腔壓力均洩壓，機組容易 產生蠕動現象。[0014] 3、對於老式的水力機組的制動器，在復歸切除操作時易發生誤動早期水力機組 的制動閘的下腔是多用途腔(剎車、高壓油頂轉子)，下腔面積遠比上腔大。在制動閘復位 操作(上腔充氣)切除之前上腔有壓，一旦復中位過後，上、下腔將同時排氣通向大氣，可由 於管路對氣流的阻擋等作用，上、下腔又相距較近，上腔中壓力會部分傳向下腔，此時下腔 所受的總的壓力可能大於上腔壓力與制動杆重力之和，導致誤動。 4、目前大部分水電站的氣動管路均採用普通碳鋼材料，且只在氣源進氣側設置了 過濾器，並未在執行機構上腔的連接管路上加裝過濾器和在執行機構下腔的連接管路上加 裝過濾器。由於在安裝初期管路各個焊接處的部分殘渣無法吹掃乾淨，而制動氣中又含有 一定的水蒸氣，長期使用後這些內部的顆粒狀殘渣和管路生鏽所產生的粉末將進入整個系 統中，導致裝置各元件的密封件損壞或卡死而不能正常運行。

實用新型內容本實用新型克服現有技術中的缺點，提供了一種運行穩定、安全可靠的集中制動 控制裝置。
本實用新型的技術方案是一種水力機組集中制動控制裝置，包括切換閥、控制
閥、電磁換向閥和安裝底板，在控制閥與執行機構下腔的連接點上連接有限流截止閥；在控
制閥與執行機構上腔的連接點上連接有限流截止閥。 在過濾器與電磁換向閥a0端的連接點上連接有氣源電磁閥。 在過濾器和氣源電磁閥的連接點上連接有手動球閥，手動球閥的另一端與控制閥 的cl端相連。 在制動裝置的執行機構的上腔、下腔的連接管路上加裝過濾器。 與現有技術相比，本實用新型的優點是由於在控制閥與制動裝置的執行機構的 上、下腔的連接點上均連接有限流截止閥，當系統氣源及閥自身在滲漏的時候，氣體將直接 排出到T腔，不會逐步升高上、下工作腔的壓力；當裝置處於工作狀態時流過限流截止閥的 空氣流量增加，在閥前後的壓差增大到閥門關閉的預調值，限流截止閥關閉，氣源進入上、 下工作腔，該閥設置在上、下腔的位置直接保證了系統的安全可靠運行。三位五通電磁閥採 用中封式，在機組剎車制動切除後下腔可以較長時間保壓，可以避免機組蠕動現象的發生。 中封式電磁閥還可以應用到早期水力發電機組的制動器上，不會造成上、下腔壓力互串而 誤動的情況。在系統通過遠方指令操作制動風閘時，氣源電磁閥控制著自動迴路氣源，起到 安全保護作用，系統必須在氣源電磁閥打開的情況下才能進行操作，這可以防止電磁閥換 向閥的線圈受現場電磁幹擾引起的誤動。

本實用新型將通過例子並參照附圖的方式說明，其中 圖1是本實用新型的系統原理圖； 圖2是本實用新型的示意圖。
具體實施方式本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。 本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特徵，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只 是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。 本實用新型的集中制動控制裝置將水電站水輪發動機組制動的手動、自動工作回 路集成於一體，實現機組的安全制動。如圖2所示，集中制動控制裝置包括切換閥1、控制 閥2、電磁換向閥3和安裝底板20。 如圖1所示，手動球閥4 一端與氣源連接，另一端與氣源過濾器5連接，氣源過濾 器5的另一端與氣源電磁閥6相連、氣源電磁閥6與電磁換向閥3的a0端相連接，壓力表8 和壓力變送器9與氣源電磁閥6和電磁閥換向閥3的連接點相連；電磁換向閥3的al、 a2 端接排氣，電磁換向閥3的a3端與切換閥1的bl端相連，切換閥1的b3端與執行機構的 下腔相連，在下腔與切換閥1之間連接有壓力表12和壓力開關13 ;電磁換向閥3的a4端 與切換閥1的b2端相連，切換閥1的b4端與執行機構的上腔相連，在上腔與切換閥l之間 連接有壓力表10和壓力開關11。 手動球閥7 —端與氣源過濾器5和氣源電磁閥6的連接點相連，另一端與控制閥 2的cl端相連，控制閥2的c2端接排氣，控制閥2的c3端與執行機構的下腔相連，限流截 止閥15與控制閥2和執行機構下腔的連接點相連；控制閥2的c4端與執行機構的上腔相 連，限流截止閥14與控制閥2和執行機構上腔的連接點相連。 在連接執行機構的上、下腔上安裝了過壓(限流)截止裝置，即限流截止閥15和 限流截止閥14，對系統的安全起到重要作用。當系統氣源在滲漏的時候，氣體將直接排出到 T腔，不會逐步升高上、工作腔的壓力；當裝置處於工作狀態時流過限流截止閥15和限流截 止閥14的空氣流量增加，在閥前後的壓差增大到閥門關閉的預調值，限流截止閥15和限流 截止閥14關閉，氣源進入上、下工作腔。該閥設置在上、下腔的位置直接保證了系統的安全 可靠運行。 為了避免雜質進入執行機構的上腔和下腔，可在執行機構上腔的連接管路上加裝 過濾器16，在執行機構下腔的連接管路上加裝過濾器17。 系統中電磁閥採用了中封式機能，在機組復歸切除後上腔可以較長時間保壓，可 以避免機組蠕動現象的發生。中封式電磁閥還可以應用到早期水力發電機組的制動器上， 不會造成上、下腔壓力互傳而誤動的情況。即使壓力氣從P腔滲漏時也會及時從限流截止 閥中排出，在電磁閥選用上也從密封件的性能特點上做了重點考慮。電磁閥本體上也帶有 手動操作機構。 手動迴路採用了中封式機能，閥芯有耐磨材料製成。風閘的制動、復歸均可在一個 手動閥上操作，手感適宜。 在系統通過遠方指令操作制動風閘時，氣源電磁閥6控制著自動迴路氣源，起到 安全保護作用，系統必須在氣源電磁閥6打開的情況下才能進行操作，這可以防止電磁閥 換向閥3的線圈受現場電磁幹擾引起的誤動。 手動球閥7是對手動操作迴路氣源的控制，該項可以根據用戶的需求而設。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內,
權利要求一種水力機組集中制動控制裝置，包括切換閥、控制閥、電磁換向閥、儀表接口和安裝底板，其特徵在於在控制閥與執行機構下腔的連接點上連接有限流截止閥；在控制閥與執行機構上腔的連接點上連接有限流截止閥。
2. 根據權利要求1所述的水力機組集中制動控制裝置，其特徵在於在過濾器與電磁 換向閥a0端的連接點上連接有氣源電磁閥。
3. 根據權利要求1或2所述的水力機組集中制動控制裝置，其特徵在於在過濾器和 氣源電磁閥的連接點上連接有手動球閥，手動球閥的另一端與控制閥的Cl端相連。
4. 根據權利要求3所述的水力機組集中制動控制裝置，其特徵在於所述電磁換向閥 和控制閥為三位五通中封式機能。
5. 根據權利要求1所述的水力機組集中制動控制裝置，其特徵在於在執行機構上腔 的連接管路上加裝過濾器，在執行機構下腔的連接管路上加裝過濾器。
專利摘要本實用新型公開了一種水力機組集中制動控制裝置，包括換向閥、控制閥、電磁換向閥和安裝底板，在控制閥與執行機構下腔的連接點上連接有限流截止閥；在控制閥與執行機構上腔的連接點上連接有限流截止閥；在過濾器與電磁換向閥a0端的連接點上連接有氣源電磁閥；在裝置到剎車塊的上腔、下腔加裝過濾器；本裝置高度集成，管路連接美觀、簡潔。本實用新型的優點是裝置能在惡劣的工作環境下保證系統的安全可靠運行，外觀美觀、簡潔，管路連接方便。
文檔編號F03B15/00GK201474843SQ200920303169
公開日2010年5月19日 申請日期2009年5月14日 優先權日2009年5月14日
發明者彭進, 胡偉 申請人:四川中鼎自動控制有限公司