大型抽水蓄能機組雙工況調速器主配壓閥的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種大型抽水蓄能機組雙工況調速器主配壓閥，上端蓋活塞套(3)安裝在上端蓋(2)的中心孔內，主襯套(6)安裝在閥體(8)的中心孔內，下端蓋活塞套(12)安裝在下端蓋(13)中心孔內，上端蓋引導活塞(4)安裝在上端蓋活塞套(3)的中心孔內，主活塞(7)安裝在主襯套(6)的中心孔內。本發明采用兩級控制理論，用于實現抽水蓄能機組不同工況緊急關機時第一階段的不同關閉速率。本閥結構簡潔、集成化程度高，大大降低了設計成本，能夠實現單閥即可滿足抽水蓄能機組雙工況緊急關機時第一階段的不同關閉速率的需要。
【專利說明】
大型抽水蓄能機組雙工況調速器主配壓閥
技術領域
[0001]本發明涉及一種大型抽水蓄能機組雙工況調速器主配壓閥。
【背景技術】
[0002]常規水輪發電機由于只朝一個方向旋轉，所以只存在一種工況緊急關機時第一階段的關閉速度。抽水蓄能機組由于自身結構的需要，有時俯視順時針旋轉，有時俯視逆時針旋轉，要有效的平衡限制機組轉速與降低水錘壓力兩者之間的關系，需要有兩種緊急關機時第一階段的關閉速度。現有的技術方案是使用一個常規機組的主配壓閥并聯一個可控節流閥來實現，即一種關閉速度只由主配壓閥調節，另一種關閉速度是在上一種基礎上增加節流閥的調節作用。此種結構不足是元件較為零散，需要的布置尺寸相對較大，設計成本相對較高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是研制一種結構簡單、實用性較強的大型抽水蓄能機組雙工況調速器主配壓閥。本發明的技術方案為:一種大型抽水蓄能機組雙工況調速器主配壓閥，上端蓋活塞套(3)安裝在上端蓋(2)的中心孔內，主襯套(6)安裝在閥體(8)的中心孔內，下端蓋活塞套(12)安裝在下端蓋(13)中心孔內，上端蓋引導活塞(4)安裝在上端蓋活塞套(3)的中心孔內，主活塞(7)安裝在主襯套(6)的中心孔內，下端蓋第一控制活塞(10)安裝在下端蓋活塞套(12)的中心孔內，下端蓋第二控制活塞(11)安裝在下端蓋第一控制活塞(10)的下端，上端蓋(2)頂部安裝有上端蓋活塞套封蓋(I)作為封堵，下端蓋(13)底部安裝有下端蓋活塞套擋環(14)及下端蓋法蘭(15)作為封堵，上端蓋活塞套(3)的內側壁與上端蓋引導活塞(4)上端面構成該閥的常壓腔(24)，下端蓋活塞套(12)的內側壁與下端蓋第一控制活塞(10)的下端面構成該閥的一級控制控制腔(22)，下端蓋活塞套(12)的內側壁與下端蓋第二控制活塞(11)上端面構成該閥的二級控制回油腔(21)，下端蓋活塞套(12)的內側壁與下端蓋第二控制活塞(11)下端面及下端蓋活塞套擋環(14)上端面構成該閥的二級控制控制腔(20)。
[0004]以往的主配壓閥結構本身只設有一級控制，只能實現單一工況的水輪發電機組緊急關機第一階段關閉速度的調整，與其相比，此主配壓閥增加了二級控制，即在下端蓋第一控制活塞(10)外側增加下端蓋第二控制活塞(11)，針對抽水蓄能機組水栗和水輪機兩種工況，能夠整定出兩種均可調節的緊急關機第一階段關閉速度。
[0005]本發明工作原理:通過控制輸入到一級控制腔(22)油源的變化，在主活塞(7)兩端形成一定的壓力差，在壓力差的作用下，主活塞(7)上下移動，從而控制水輪機導葉接力器的開啟和關閉;通過輸入到二級控制腔(20)油源的變化，控制主活塞(7)向下移動的最大位移量，實現水輪發電機緊急關機第一階段兩種關閉速度的整定。
[0006]本發明工作過程:一種工況，控制輸入到一級控制腔(22)的油源為回油，輸入到二級控制腔(20)的油源也為回油，則主活塞(7)向下移動，壓力油口(5)與主配關腔(29)(通往導葉接力器關閉腔)相通，主活塞(7)推動下端蓋第二控制活塞(11)帶動關機行程控制板(16)向下移動，移動至最大位移時的關閉速度即為該工況的緊急關機第一階段最大關閉速度，移動的最大位移量可通過行程控制板下端的最大關機速度第一調整螺母(17)來調整；另一種工況，控制輸入到一級控制腔(22)的油源為回油，輸入到二級控制腔(20)的油源為壓力油，則主活塞(7)向下移動，壓力油口(5)與主配關腔(29)，通往導葉接力器關閉腔相通，主活塞(7)向下移動至下端蓋第二控制活塞(11)上端面為止，此時即為該工況緊急關機第一階段的最大關閉速度，移動的最大位移通過行程控制板上端的最大關機速度第二調整螺母(19)來調整。
[0007]本發明的優點是針對抽水蓄能機組水栗和水輪機兩種工況緊急停機時，要求以各自最優的第一階段關閉速度關閉導葉的問題，設計出只用單一閥就可以整定出兩種可調節的關閉速率，與以往較為分散的結構相比，大大提高了結構的整體性，也為今后的安裝及調試帶來了極大的方便。
【附圖說明】
[0008]圖1雙工況調速器主配壓閥主剖視圖
[0009]圖2雙工況調速器主配壓閥右視圖
[0010]圖3雙工況調速器主配壓閥液壓原理圖
【具體實施方式】
[0011 ]如圖1所示，大型抽水蓄能機組雙工況調速器主配壓閥，在常規一級控制腔外側，增加了二級控制腔，主要通過控制輸入到二級控制腔油源的變化來實現雙工況兩種關閉速度的調節，本裝置主要包括上端蓋活塞套封蓋1、上端蓋2、上端蓋活塞套3、上端蓋引導活塞
4、主襯套6、主活塞7、閥體8、主襯套擋圈9、下端蓋第一控制活塞10、下端蓋第二控制活塞
11、下端蓋活塞套12、下端蓋13、下端蓋活塞套擋環14、下端蓋法蘭15、關機行程控制板16、最大關機速度第一調整螺母17、關機側調整螺桿18、最大關機速度第二調整螺母19、開機側調節螺桿25、開機行程控制板26、最大開機速度第三調整螺母27及位移檢測裝置28組成，上端蓋活塞套3安裝在上端蓋2的中心孔內，主襯套6安裝在閥體8的中心孔內，下端蓋活塞套12安裝在下端蓋13中心孔內，上端蓋引導活塞4安裝在上端蓋活塞套3的中心孔內，主活塞7安裝在主襯套6的中心孔內，下端蓋第一控制活塞10安裝在下端蓋活塞套12的中心孔內，下端蓋第二控制活塞11安裝在下端蓋第一控制活塞10的下端，如圖2所示，上端蓋2頂部安裝有上端蓋活塞套封蓋I作為封堵，下端蓋13底部安裝有下端蓋活塞套擋環14及下端蓋法蘭
15作為封堵，上端蓋活塞套3的內側壁及上端蓋引導活塞4上端面構成該閥的常壓腔24，下端蓋活塞套12的內側壁與下端蓋第一控制活塞10的下端面構成該閥的一級控制控制腔22，下端蓋活塞套12的內側壁與下端蓋第二控制活塞11上端面構成該閥的二級控制回油腔21，下端蓋活塞套12的內側壁與下端蓋第二控制活塞11下端面及下端蓋活塞套擋環14上端面構成該閥的二級控制控制腔20。
[0012]如圖3所示，當控制通入一級控制腔22為壓力油時，該閥主活塞7在壓力差的作用下向上移位，主壓力油從壓力油口 5通過主配開腔30與導葉接力器開腔連通，控制導葉接力器開起，最快開啟速度由最大開機速度第三調整螺母27調節；當控制通入一級控制腔22為回油時，該閥主活塞7在壓力差的作用下向下移位，主壓力油從壓力油口 5通過主配關腔29與導葉接力器關腔連通，控制導葉接力器關閉，這也是常規主配壓閥控制導葉開關的原理。但要整定抽水蓄能機組兩種工況緊急關機第一階段不同的關閉速度，還要依靠下端蓋第二控制活塞11，即通過控制輸入到二級控制腔20的油源為壓力油或者為回油，來控制下端蓋第二控制活塞11移動到不同的穩定位置，從而對主配壓閥的關閉行程起到不同的限制作用，繼而引起主配關腔29通流面積的變化，最終實現對抽水蓄能機組兩種工況緊急關機時第一階段的不同關閉速率的調整。
[0013]即第一種工況:控制輸入到一級控制腔22為回油，輸入到二級控制腔20為壓力油時，下端蓋第二控制活塞11在壓力差的作用下向上移動，直到關機行程控制板16被最大關機速度第二調整螺母19限制住，移動的限位位置可通過最大關機速度第二調整螺母19來調節;此時主活塞7在常壓腔24和一級控制腔22壓力差的作用下向下移動，當主活塞7推動下端蓋第一控制活塞10接觸下端蓋第二控制活塞11時，由于二級控制腔20的有效面積大于常壓腔24的有效面積，主活塞7不會再下移了，此時即為此種工況的緊急關機第一階段關閉速度的主配壓閥整定位置。
[0014]第二種工況:控制輸入到一級控制腔22為回油，輸入到二級控制腔20也為回油時，下端蓋第二控制活塞11兩側沒有壓力差，下端蓋第二控制活塞11在自身重力作用下向下移動，直到關機行程控制板16被最大關機速度第一調整螺母17限制住，而主配壓閥主活塞7在常壓腔24和一級控制腔22壓力差的作用下向下移動，當主活塞7推動下端蓋第一控制活塞10接觸下端蓋第二控制活塞11時，主活塞7不能繼續下移，移動的限位位置可通過最大關機速度第一調整螺母17來調節，此時即為此種工況的緊急關機第一階段關閉速度的主配壓閥整定位置。
[0015]綜上所述，主壓力油口5和主回油口23油源分別來自調速系統中油壓裝置的壓力油和回油，如圖2所示，主配關閉腔29和主配開啟腔30直接通往抽水蓄能機組導葉接力器的關閉腔和開啟腔，常壓腔24和二級控制回油腔21分別為調速器主配壓閥的兩級控制中的常壓腔和回油腔，一級控制腔22和二級控制腔20分別為調速器主配壓閥的兩級控制的控制腔，針對抽水蓄能機組的水栗工況和水輪機工況，通過對一級控制腔22輸入油源種類的控制，即可實現通過主配壓閥開啟和關閉機組導葉接力器的功能;通過對二級控制腔20輸入油源種類的控制，即可實現對兩種工況機組緊急停機第一階段不同關閉速率的整定。
【主權項】
1.一種大型抽水蓄能機組雙工況調速器主配壓閥，其特征是:上端蓋活塞套(3)安裝在上端蓋(2)的中心孔內，主襯套(6)安裝在閥體(8)的中心孔內，下端蓋活塞套(12)安裝在下端蓋(13)中心孔內，上端蓋引導活塞(4)安裝在上端蓋活塞套(3)的中心孔內，主活塞(7)安裝在主襯套(6)的中心孔內，下端蓋第一控制活塞(10)安裝在下端蓋活塞套(12)的中心孔內，下端蓋第二控制活塞(11)安裝在下端蓋第一控制活塞(10)的下端，上端蓋(2)頂部安裝有上端蓋活塞套封蓋(I)作為封堵，下端蓋(13)底部安裝有下端蓋活塞套擋環(14)及下端蓋法蘭(15)作為封堵，上端蓋活塞套(3)的內側壁與上端蓋引導活塞(4)上端面構成該閥的常壓腔(24)，下端蓋活塞套(12)的內側壁與下端蓋第一控制活塞(10)的下端面構成該閥的一級控制控制腔(22)，下端蓋活塞套(12)的內側壁與下端蓋第二控制活塞(11)上端面構成該閥的二級控制回油腔(21)，下端蓋活塞套(12)的內側壁與下端蓋第二控制活塞(11)下端面及下端蓋活塞套擋環(14)上端面構成該閥的二級控制控制腔(20)。
【文檔編號】F03B13/06GK106089561SQ201610438172
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】樸秀日, 毛羽波, 孔令義, 王書楓, 王立賢, 楊威, 代海, 袁英杰
【申請人】哈爾濱電機廠有限責任公司