專利名稱：全液控自復式主配壓閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水輪機電液控制調速器中的主配壓閥，用于控制機組的導葉和／或輪葉開度，實現對機組工作的自動調節和控制，屬于水輪機調速器液壓控制領域。
水輪機調速器由“機調”(機械液壓式調速器)發展為“電調”(電氣液壓式調速器)已經歷了近40年，其進步表現在測頻環節、電液轉換環節及電氣部分，而在液壓部分的進步則比較緩慢，“機調”的多數特征仍然存在。目前，“電調”的液壓系統包括電液轉換器、帶引導閥和輔助接力器的主配壓閥、調節杠桿、機械式開度限制機構、手動和／或電動開度限制操作機構、接力器位移反饋鋼絲繩傳動機構、緊急停機電磁閥等部件組成。主配壓閥實質上是一個大型的液壓流量放大器，由于大型水輪機的操作控制油缸(主接力器)體積非常巨大，同時要求動作響應要快，因此用以操作它的主配壓閥體積龐大，笨重，結構復雜，成本高。現有的主配壓閥采用豎直安裝方式，其輸入信號為垂直方向的機械位移，其閥芯下端有一彈簧，提供一個上推力，必須要有一個復中機構提供一個下推力，才能保持閥芯的平衡位置(零位、中間位置)。其輸出信號為液壓流量。其輸入輸出須經過引導閥、輔助接力器、主配壓閥的多級液壓放大，才能送至主接力器，可靠性較差，有泄漏，響應較慢，需要調整機械零點，零點會漂移，工作壓力不夠高，開關機時間調整比較麻煩。由于主配壓閥的油流輸入輸出口朝向下端，因而使得液壓柜安裝位置受到限制。由于主配壓閥的閥套為整體結構，加工精度要求高，加工工藝復雜。參見高等院校教材《水輪機調節》P56、P66及封里插圖(河海大學沈祖詒主編，中國水利水電出版社，98年5月第三版)。
本實用新型的目的是，克服現有主配壓閥的上述缺點，提供一種結構簡單、可靠性高、響應速度快、體積小、成本低的全液控自復式主配壓閥。
本實用新型的目的通過如下技術方案實現全液控自復式主配壓閥，其組成包括閥體、閥套、閥芯、閥芯限位機構，閥體內有操作油腔P、與主接力器連通的控制油腔A、B、回油腔T，其特征是閥體水平安裝，其上具有兩個與電液伺服比例閥輸出口連接的主控制油流控制口，該控制口分別與位于閥體閥芯兩端的液控腔C、D連通，閥芯兩端套有復位彈簧，閥套與彈簧內端之間具有臺階狀的定位部件。
本實用新型全液控自復式主配壓閥與傳統的調速器主配壓閥相比較，將垂直設置改為水平設置，將輸入信號由機械控制改為電液控制，取消了引導閥、輔助接力器，實現了全液控，由復位彈簧及兩端控制腔實現閥芯的自動回中，無需調整機械零位，不存在零點漂移問題，可靠性高，響應速度快，結構簡單，體積小，重量輕，只有傳統主配壓閥重量的1／3，成本低，只有傳統主配壓閥成本的1／3—1／2，使用安裝靈活方便。
下面參照附圖并結合實施例對本實用新型進行詳細描述。
圖1為本實用新型主配壓閥整體結構示意圖(剖示)。
如
圖1所示，全液控自復式主配壓閥的組成包括閥體1、閥套2、閥芯3、閥芯限位機構41、42，閥體1內有操作油腔P、與主接力器連通的控制油腔A、B、回油腔T，閥體1水平安裝，其上具有兩個與電液伺服比例閥輸出口連接的主控制油流控制口11、12，該控制口分別與位于閥體閥芯兩端的液控腔C、D連通，閥芯3兩端套有復位彈簧31、32，閥套2與彈簧31、32內端之間具有臺階狀的定位部件21、22。圖中6為主控制油流取油口，71、72為與回油腔T連通的主控制油流回油口。
本實用新型工作過程如下
圖1所示為主配壓閥在零位(中位)時的情況，此時A、P、B、T腔均不相通，所以主接力器不配油，處于靜止狀態，當12口與伺服比例閥的P腔通，11口與伺服比例閥的T腔通，主配壓閥的閥芯3在D腔油壓作用下向左移動，這時主配壓閥的A腔與P腔相通，B腔與T腔相通，主配壓閥為主接力器配油，主接力器即向關閉的方向移動；當12口與伺服閥的T口相通時，主配壓閥的閥芯在彈簧31的作用下向右移動，直到定位部件21被閥套2的定位端面阻擋住為止，此時主配壓閥又回到了零位，主接力器停止運動。當11口通壓力油，12口通回油時，主配壓閥閥芯的運動情況與上述相反，主接力器運動方向也與上述相反。
實施例中，閥芯限位機構為分別裝在閥芯兩端中心位置的調節螺栓41、42，用來調節主配壓閥閥芯的位移，從而限制主配壓閥的最大開口，也就可以限制主接力器的最快開、關速度，達到主接力器開關機時間的最佳要求。
為了提高本實用新型自動化控制水平及進一步簡化結構、降低成本，進一步的特征是，如
圖1所示，(1)、在閥芯3一端裝有閥芯位移傳感器5，(2)、閥套2設計成三段式結構，使其加工工藝簡單，安裝方便，(3)、所有液壓部件及管路都位于整體的液壓集成塊上，取消明管連接，大大提高操作油工作壓力，可達31MPa，真正做到了無泄漏和耐高壓，(4)、主配壓閥主控制油流輸入／輸出接口11、12、71、72、6均位于閥體的上側面，以利于液壓設備在現場靈活布置。
權利要求1.全液控自復式主配壓閥，其組成包括閥體、閥套、閥芯、閥芯限位機構，閥體內有操作油腔P、與主接力器連通的控制油腔A、B、回油腔T其特征是閥體水平安裝，其上具有兩個與電液伺服比例閥輸出口連接的主控制油流控制口，該控制口分別與位于閥體閥芯兩端的液控腔C、D連通，閥芯兩端套有復位彈簧，閥套與彈簧內端之間具有臺階狀的定位部件。
2.根據權利要求1所述的全液控自復式主配壓閥，其特征是閥芯限位機構為分別裝在閥芯兩端中心位置的調節螺栓。
3.根據權利要求1或2所述的全液控自復式主配壓閥，其特征是在閥芯一端裝有閥芯位移傳感器。
4.根據權利要求1或2所述的全液控自復式主配壓閥，其特征是閥套設計成三段式結構。
5.根據權利要求1或2所述的全液控自復式主配壓閥，其特征是使所有液壓部件及管路都位于整體的液壓集成塊上。
6.根據權利要求1或2所述的全液控自復式主配壓閥，其特征是主配壓閥主控制油流輸入／輸出接口均位于閥體的上側面。
專利摘要全液控自復式主配壓閥,閥體水平安裝,其上具有兩個與電液伺服比例閥輸出口連接的主控制油流控制口,該控制口分別與位于閥體閥芯兩端的液控腔連通,閥芯兩端套有復位彈簧,閥套與彈簧內端之間具有臺階狀的定位部件。取消了傳統的引導閥、輔助接力器,實現了全液控,由復位彈簧及兩端控制腔實現閥芯的自動回中,無需調整機械零位,不存在零點漂移問題,做到無泄漏和耐高壓,可靠性高,響應速度快,結構簡單,體積小,重量輕。
文檔編號F15B13/02GK2413047SQ0021972
公開日2001年1月3日 申請日期2000年3月23日 優先權日2000年3月23日
發明者陳東民, 曾繼倫, 李建華, 邵宜祥 申請人:國家電力公司電力自動化研究院