本發明涉及一種可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統。適用于抽水蓄能工程領域。
背景技術:
1、抽水蓄能電站機組吸出高度大,安裝高程較低,承受下庫的水頭較高,與機組流道相連接的閥門及管道承壓大,廠內大部分供水水源引自下庫,一旦與流道相連接的管道和閥門出現泄漏,將會帶來水淹廠房的風險,因此一般會在尾水管道機組取水口后設置一道事故閘門。該事故閘門在機組導葉及其上游進水閥關閉的情況下靜水啟閉,當機組輔助系統供水管或閥出故障時,可及時動水關閉,切斷下庫來水,防止事故擴大,提高抽水蓄能電站安全性。
2、尾水事故閘門采用液壓啟閉機操作,按照承受下水庫水頭設計,不能承受上庫水頭,為了安全,與機組進水閥之間存在嚴格的閉鎖關系。只有當主進水閥全關及其下游密封投入后,尾水閘門才能操作(下落),只有當尾水閘門全開后,進水閥才能操作(開啟),當尾水閘門非正常下落時,進水閥應能立即提前先于尾水閘門關閉。
3、目前大部分尾閘液壓系統按照交流失電(即液壓泵組不啟動),在直流供電的情況下關閉閘門,直流電沒有時,靠人工打開液壓系統上的常閉球閥關閉閘門。與主機進水閥之間通過電氣閉鎖,兩個控制系統之間互相監視。該技術方案的前提是有絕對可靠的直流電或者人能到達尾閘洞操作,如果在沒有直流電或者因尾閘洞進水人員無法進入操作的情況下,尾水事故閘門無法按照要求關閉。
技術實現思路
1、本發明要解決的技術問題是:針對上述存在的問題,提供一種可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統。
2、本發明所采用的技術方案是:一種可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統,其特征在于,包括:
3、液壓缸,用于帶動尾水閘門開啟或關閉;
4、鎖定缸,其內活塞位于缸體左端時,該鎖定缸能將所述液壓缸的活塞桿鎖定在尾水閘門全開位置;
5、液動換向閥,接于所述鎖定缸的液壓回油管路上,且其液控口接機組進水閥,能在機組進水閥開啟時使鎖定缸的液壓回油管路與油箱斷開,在機組進水閥關閉時使鎖定缸的液壓回油管路與油箱接通;
6、換向閥組,接于所述鎖定缸的液壓管路上,在該換向閥組得電且液動換向閥接通時能通過液壓管路使鎖定缸內活塞往鎖定缸的左端運行,在該換向閥組失電且液動換向閥接通時能通過液壓管路使鎖定缸內活塞往右端運行。
7、還包括:
8、二通插裝閥,接于所述液壓缸的液壓管路上,其控制油口接有控制管路,該控制管路上接有滾輪換向閥,滾輪換向閥斷開時二通插裝閥關閉,滾輪換向閥接通時二通插裝閥打開;
9、所述滾輪換向閥的滾輪由所述鎖定缸帶動,當鎖定缸的活塞處于左端時,鎖定缸對滾輪無推力,滾輪換向閥斷開;當鎖定缸的活塞處于右端時,鎖定缸對滾輪有推力,滾輪換向閥接通。
10、所述鎖定缸的活塞桿上裝有壓板,該壓板對應所述滾輪換向閥的滾輪設置。
11、所述控制管路具有第一管路和第二管路,其中第一管路一端連通所述液壓缸的有桿腔,另一端連接所述二通插裝閥的控制油口;
12、所述第二管路一端連通所述第一管路,另一端連通油箱,該第二管路上裝有所述滾輪換向閥。
13、還包括:
14、閘門位置監測模塊,用于采集所述尾水閘門的位置信息,并與所述機組進水閥的控制模塊電路連接。
15、所述閘門位置監測模塊與所述換向閥組的控制模塊電路連接。
16、所述閘門位置監測模塊包括與所述尾水閘門全開位置對應的位置開關sq1,位于位置開關sq1下方一定距離的位置開關sq2,以及位于位置開關sq2下方一定距離的位置開關sq3。
17、所述位置開關sq2具有位于尾水閘門前后的位置開關sq2.1和位置開關sq2.2,所述位置開關sq3具有位于尾水閘門前后的位置開關sq3.1和位置開關sq3.2;
18、所述位置開關sq2.1和sq2.2兩個信號先并聯,位置開關sq3.1和sq3.2兩個信號也先并聯,位置開關sq2和sq3兩個并聯后的信號再串聯使用。
19、所述換向閥組包括2只球式換向閥a和2只球式換向閥b,其中球式換向閥a經第三管路連通所述液壓缸的有桿腔,經第四管路連通油箱,經第五管路連通所述鎖定缸的右腔;
20、所述球式換向閥b經第三管路連通所述液壓缸的有桿腔,經第四管路連通油箱,經第六管路連通所述鎖定缸的左腔。
21、所述2只球式換向閥a在電磁鐵斷電時油路形成串聯,2只球式換向閥b在電磁鐵斷電時油路也形成串聯,當閘門已在全開狀態,而機組進水閥正在開啟過程中,尾水事故閘門和機組進水閥還未形成機械閉鎖時,只要4只球式換向閥不同時意外失電,就不會造成閘門誤關閉,避免事故發生。
22、本發明的有益效果是:本發明通過換向閥組和液動換向閥控制鎖定缸的液壓管路,在換向閥組失電且機組進水閥關閉時,鎖定缸內活塞向右端運行,液壓缸才能脫鎖,脫鎖到位后滾輪換向閥動作,液壓缸有桿腔油液回無桿腔,閘門關閉,實現無電閉門時脫鎖和閉門需依次進行的要求。本發明通過液動換向閥實現與機組進水閥機械閉鎖,避免無電自動關閉閘門的誤動作,且液壓系統原理和電氣控制簡單可靠,保證了抽水蓄能電站輸水系統的安全性。
23、本發明在換向閥組失電后,使鎖定缸的液壓管路形成脫鎖回路,鎖定缸內的活塞處于右端時,鎖定缸對滾輪有推力,滾輪換向閥接通,使得液壓缸有桿腔回路上的二通插裝閥控制口回油箱,液壓缸有桿腔連通油箱,從而可實現閘門無電自動關閉。
24、本發明中鎖定缸回油管路通過液控換向閥與機組進水閥關聯,機組進水閥開啟時,鎖定缸回油管路與油箱斷開,閘門無法關閉,即使換向閥組意外失電,閘門也不會關下去,從而防無電自動閉門誤動作。
25、本發明通過閘門位置監測模塊為機組進水閥提供打開信號及閘門意外墜落時緊急關閥信號。本發明中閘門意外墜落每個位置上的兩個信號先分別并聯,兩個并聯后的信號再串聯使用,避免意外墜落監測位置開關不發訊和誤發訊。
1.一種可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統,其特征在于,還包括:
3.根據權利要求2所述的可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統,其特征在于:所述鎖定缸的活塞桿上裝有壓板,該壓板對應所述滾輪換向閥的滾輪設置。
4.根據權利要求2或3所述的的可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統,其特征在于:所述控制管路具有第一管路和第二管路,其中第一管路一端連通所述液壓缸的有桿腔,另一端連接所述二通插裝閥的控制油口;
5.根據權利要求1所述的的可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統,其特征在于,還包括:
6.根據權利要求5所述的的可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統,其特征在于,所述閘門位置監測模塊與所述換向閥組的控制模塊電路連接。
7.根據權利要求5或6所述的的可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統,其特征在于:所述閘門位置監測模塊包括與所述尾水閘門全開位置對應的位置開關sq1,位于位置開關sq1下方一定距離的位置開關sq2,以及位于位置開關sq2下方一定距離的位置開關sq3。
8.根據權利要求7所述的的可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統,其特征在于:所述位置開關sq2具有位于尾水閘門前后的位置開關sq2.1和位置開關sq2.2,所述位置開關sq3具有位于尾水閘門前后的位置開關sq3.1和位置開關sq3.2;
9.根據權利要求5或6所述的的可無電自動閉門的抽蓄尾閘液壓系統,其特征在于:所述換向閥組包括2只球式換向閥a和2只球式換向閥b,2只球式換向閥a在電磁鐵斷電時油路形成串聯,2只球式換向閥b在電磁鐵斷電時油路也形成串聯,當閘門已在全開狀態,而機組進水閥正在開啟過程中,尾水事故閘門和機組進水閥還未形成機械閉鎖時,只要4只球式換向閥不同時意外失電,就不會造成閘門誤關閉,避免事故發生;其中球式換向閥a經第三管路連通所述液壓缸的有桿腔,經第四管路連通油箱,經第五管路連通所述鎖定缸的右腔;