多噴嘴衝擊式水輪機協聯與關閉裝置的製作方法

2023-09-23 00:48:35

專利名稱：多噴嘴衝擊式水輪機協聯與關閉裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉一種液壓節流控制裝置，特別是涉及多噴嘴衝擊式水輪機協聯與關閉裝置。
背景技術：
衝擊式水輪機適用於高水頭、小流量的電站，它將來自壓力管道的水，經噴嘴後轉換為高速射流，切向衝擊轉輪，推動轉輪旋轉，從而帶動發電機轉子轉動發電。為了保證水輪發電機組能順利地併網發電，必須配置調速裝置，它的主要功能是在機組運行時，保持其輸出的電能頻率、電壓穩定。通常，調速裝置是通過調節進人水輪機的水的流量來實現這一目的，對於衝擊式水輪機來說，就是移動噴針以改變噴嘴的開度，從而改變水的流量。由於衝擊式水輪機的壓力鋼管一般比較長，因此，噴針不能關閉太快，否則會產生極大的水壓，危害壓力管的安全，同時，又必須在極短的時間內切除射流，以防止出現飛逸，所以現在的機組一般採用噴針與偏流器雙重調節的操作機構，多噴嘴衝擊式水輪機猶是如此，因此，衝擊式水輪機特別是多噴嘴衝擊式水輪機調速裝置中噴針與偏流器雙重調節成為確保發電機組安全、平穩運行的關鍵。

發明內容
本發明的目的在於提供一種適用於多噴嘴衝擊式水輪機組的協聯與關閉裝置，該裝置採用液壓操作和針狀節流式液壓隨動放大控制方法，配合普通型水輪機自動調速器，實現對噴針與偏流器雙重調節，具有結構簡單、安全可靠、成本低廉的特點。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的多噴嘴衝擊式水輪機協聯與關閉裝置，它包括協聯板、滑動塞、活塞、活塞缸、節流針、節流塞、回油電磁閥、壓力油電磁閥，滑動塞、活塞和活塞缸組裝在一起，形成兩個液壓腔即緩衝腔和噴針緊急事故關閉腔，緩衝腔與壓力油箱相通，噴針緊急事故關閉腔與回油箱相通，但通過回油電磁閥和壓力油電磁閥的切換，緩衝腔和噴針緊急事故關閉腔可分別與回油箱和壓力油箱接通，節流針上設有節流孔，節流塞通過節流孔與噴針操作腔構成噴針位置調節迴路。
節流塞連接傳動臂，傳動臂在外部控制部件的控制下，調節節流塞的位移。
協聯板連接轉臂，轉臂在外部控制部件的控制下，順時針或逆時針轉動協聯板。
本發明的控制原理本發明所述的協聯與關閉裝置中的協聯板，藉助調速器保證偏流器和噴針之間的動作保持如下的協聯關係偏流器跟隨噴針按一定規律移動，保證機組正常運行時，偏流器始終位於射流上方邊緣，但又不接觸射流，不妨礙射流作功。
協聯板通過活塞動作來改變節流針和節流塞之間的間隙而改變噴針操作腔的液壓，控制噴針的開啟和關閉，滑動塞、活塞、缸和壓蓋組裝在一起，形成兩個液壓腔即緩衝腔和噴針緊急事故關閉腔。
正常運行時，噴針緊急事故關閉腔經回油電磁閥接通回油箱，緩衝腔經電磁閥接通壓力油箱，同時另一來源的壓力油(或水)還經過節流孔接通噴針操作腔。當協聯板向(順時針)開啟方向轉動時，緩衝腔內的油壓克服構件重量和摩擦阻力使活塞緊隨協聯板的轉動而向上移動，增大了節流針和節流塞之間的間隙，於是，在噴針尖端在水壓作用下，噴針操作腔排油(或水)洩壓，噴針就向開啟方向移動，同時，噴針開啟時的反饋作用通過控制部分中的傳動臂使節流塞向上移動，於是節流針與節流塞間隙減小，壓力油(或水)經節流孔流入噴針操作腔，於是噴針向關閉方向移動，直到協聯板停止轉動為止。同樣，由於噴針關閉的反饋作用，使節流塞與節流針之間間隙的排油(或水)量與通過節流孔的壓力油(或水)量相等時，噴針就停留在與調速器開度相對應的某個平衡位置上(此時用電量與發電量相等)。由於協聯板朝關閉方向移動的速度快(與偏流器關閉速度相等)，而活塞向下移動速度較慢(與噴針關閉速度相等)，所以在關閉時，首先是滑動塞快速向下移動(與活塞作相對運動)，將緩衝腔的油壓回壓力油箱，然後，在油壓的作用下，活塞繼續向下緩慢移動，因此，協聯與關閉裝置的緩衝腔壓力油起了油壓緩衝作用。
在事故情況下，電磁閥動作，切換油路，壓力油進入噴針緊急事故關閉腔，而緩衝腔通回油箱，於是活塞在油壓作用下脫離協聯板向下移動，實現噴針的關閉。關閉噴嘴電磁閥可通過自動化系統控制，亦可機旁或遙控手動操作。非事故情況下，噴針的開關由協聯板控制，電磁閥不動作。多噴嘴機組在低負荷運行時，為獲得最佳運行工況，根據上述原理，可通過功率繼電器等裝置利用電磁閥關閉部分噴嘴。由此可見，協聯與關閉裝置，不但能保證噴針和偏流器的協聯動作和噴嘴的正常開關，而且，當調速器或球閥失靈時，還可以作為非常可靠的事故配壓閥使用。
通過上面的敘述可以看出，本發明採用液壓操作和針狀節流式液壓隨動放大控制方法，配合普通型水輪機自動調速器，實現對噴針與偏流器雙重調節和噴嘴的正常開關，而且，當調速器或球閥失靈時，還可以作為非常可靠的事故配壓閥使用，具有結構簡單、安全可靠、成本低廉的特點。


圖1協聯與關閉裝置結構示意中，1-協聯板，2-滑動塞，3-活塞，4-活塞缸，5-節流針，6-節流塞，7-回油電磁閥，8-壓力油電磁閥，9-緩衝腔，10-噴針緊急事故關閉腔，11-節流孔，12-噴針操作腔，13-傳動臂，14-轉臂，15-壓力油(水)閥。
具體實施例方式
下面結合附圖進一步描述本發明的技術方案多噴嘴衝擊式水輪機協聯與關閉裝置，它包括協聯板1、滑動塞2、活塞3、活塞缸4、節流針5、節流塞6、回油電磁閥7、壓力油電磁閥8，滑動塞2、活塞3和活塞缸4組裝在一起，形成兩個液壓腔即緩衝腔9和噴針緊急事故關閉腔10，緩衝腔9與壓力油箱相通，噴針緊急事故關閉腔10與回油箱相通，但通過回油電磁閥7和壓力油電磁閥8的切換，緩衝腔9和噴針緊急事故關閉腔10可分別與回油箱和壓力油箱接通，節流針5上設有節流孔11，節流塞6通過節流孔11與噴針操作腔12構成噴針位置調節迴路，所用壓力油由壓力油(水)閥15提供。
節流塞6連接傳動臂13，傳動臂13在外部控制部件的控制下，調節節流塞6的位移。
協聯板1連接轉臂14，轉臂14在外部控制部件的控制下，順時針或逆時針轉動協聯板1。
權利要求
1.多噴嘴衝擊式水輪機協聯與關閉裝置，其特徵在於它包括協聯板(1)、滑動塞(2)、活塞(3)、活塞缸(4)、節流針(5)、節流塞(6)、回油電磁閥(7)、壓力油電磁閥(8)，滑動塞(2)、活塞(3)和活塞缸(4)組裝在一起，形成兩個液壓腔即緩衝腔(9)和噴針緊急事故關閉腔(10)，緩衝腔(9)與壓力油箱相通，噴針緊急事故關閉腔(10)與回油箱相通，但通過回油電磁閥(7)和壓力油電磁閥(8)的切換，緩衝腔(9)和噴針緊急事故關閉腔(10)可分別與回油箱和壓力油箱接通，節流針(5)上設有節流孔(11)，節流塞(6)通過節流孔(11)與噴針操作腔(12)構成噴針位置調節迴路。
2.根據權利要求1所述的多噴嘴衝擊式水輪機協聯與關閉裝置，其特徵在於節流塞(6)連接傳動臂(13)，傳動臂(13)在外部控制部件的控制下，調節節流塞(6)的位移。
3.根據權利要求1所述的多噴嘴衝擊式水輪機協聯與關閉裝置，其特徵在於協聯板(1)連接轉臂(14)，轉臂(14)在外部控制部件的控制下，順時針或逆時針轉動協聯板(1)。
全文摘要
本發明公開了一種多噴嘴衝擊式水輪機協聯與關閉裝置，包括協聯板1、滑動塞2、活塞3、活塞缸4、節流針5、節流塞6、回油電磁閥7、壓力油電磁閥8，滑動塞2、活塞3和活塞缸4組裝在一起，形成緩衝腔9和緊急事故關閉腔10，緩衝腔9與壓力油箱相通，緊急事故關閉腔10與回油箱相通，但通過回油電磁閥7和壓力油電磁閥8的切換，緩衝腔9和緊急事故關閉腔10可分別與回油箱和壓力油箱接通，節流針5上設有節流孔11，節流塞6通過節流孔11與噴針操作腔12構成噴針位置調節迴路。本發明採用液壓操作和針狀節流式液壓隨動放大控制方法，實現對噴針與偏流器雙重調節和噴嘴的正常開關，具有結構簡單、安全可靠、成本低廉的特點。
文檔編號F03B15/20GK1924348SQ200610021890
公開日2007年3月7日 申請日期2006年9月19日 優先權日2006年9月19日
發明者何成剛, 奉軍 申請人:四川東風電機廠有限公司