專利名稱：多噴嘴沖擊式水輪機(jī)協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉一種液壓節(jié)流控制裝置，特別是涉及多噴嘴沖擊式水輪機(jī)協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置。
背景技術(shù)：
沖擊式水輪機(jī)適用于高水頭、小流量的電站，它將來自壓力管道的水，經(jīng)噴嘴后轉(zhuǎn)換為高速射流，切向沖擊轉(zhuǎn)輪，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。為了保證水輪發(fā)電機(jī)組能順利地并網(wǎng)發(fā)電，必須配置調(diào)速裝置，它的主要功能是在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，保持其輸出的電能頻率、電壓穩(wěn)定。通常，調(diào)速裝置是通過調(diào)節(jié)進(jìn)人水輪機(jī)的水的流量來實(shí)現(xiàn)這一目的，對于沖擊式水輪機(jī)來說，就是移動(dòng)噴針以改變噴嘴的開度，從而改變水的流量。由于沖擊式水輪機(jī)的壓力鋼管一般比較長，因此，噴針不能關(guān)閉太快，否則會(huì)產(chǎn)生極大的水壓，危害壓力管的安全，同時(shí)，又必須在極短的時(shí)間內(nèi)切除射流，以防止出現(xiàn)飛逸，所以現(xiàn)在的機(jī)組一般采用噴針與偏流器雙重調(diào)節(jié)的操作機(jī)構(gòu)，多噴嘴沖擊式水輪機(jī)猶是如此，因此，沖擊式水輪機(jī)特別是多噴嘴沖擊式水輪機(jī)調(diào)速裝置中噴針與偏流器雙重調(diào)節(jié)成為確保發(fā)電機(jī)組安全、平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于多噴嘴沖擊式水輪機(jī)組的協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，該裝置采用液壓操作和針狀節(jié)流式液壓隨動(dòng)放大控制方法，配合普通型水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器，實(shí)現(xiàn)對噴針與偏流器雙重調(diào)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、成本低廉的特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的多噴嘴沖擊式水輪機(jī)協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，它包括協(xié)聯(lián)板、滑動(dòng)塞、活塞、活塞缸、節(jié)流針、節(jié)流塞、回油電磁閥、壓力油電磁閥，滑動(dòng)塞、活塞和活塞缸組裝在一起，形成兩個(gè)液壓腔即緩沖腔和噴針緊急事故關(guān)閉腔，緩沖腔與壓力油箱相通，噴針緊急事故關(guān)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，緩沖腔和噴針緊急事故關(guān)閉腔可分別與回油箱和壓力油箱接通，節(jié)流針上設(shè)有節(jié)流孔，節(jié)流塞通過節(jié)流孔與噴針操作腔構(gòu)成噴針位置調(diào)節(jié)回路。
節(jié)流塞連接傳動(dòng)臂，傳動(dòng)臂在外部控制部件的控制下，調(diào)節(jié)節(jié)流塞的位移。
協(xié)聯(lián)板連接轉(zhuǎn)臂，轉(zhuǎn)臂在外部控制部件的控制下，順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)協(xié)聯(lián)板。
本發(fā)明的控制原理本發(fā)明所述的協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置中的協(xié)聯(lián)板，借助調(diào)速器保證偏流器和噴針之間的動(dòng)作保持如下的協(xié)聯(lián)關(guān)系偏流器跟隨噴針按一定規(guī)律移動(dòng)，保證機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，偏流器始終位于射流上方邊緣，但又不接觸射流，不妨礙射流作功。
協(xié)聯(lián)板通過活塞動(dòng)作來改變節(jié)流針和節(jié)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(guān)閉，滑動(dòng)塞、活塞、缸和壓蓋組裝在一起，形成兩個(gè)液壓腔即緩沖腔和噴針緊急事故關(guān)閉腔。
正常運(yùn)行時(shí)，噴針緊急事故關(guān)閉腔經(jīng)回油電磁閥接通回油箱，緩沖腔經(jīng)電磁閥接通壓力油箱，同時(shí)另一來源的壓力油(或水)還經(jīng)過節(jié)流孔接通噴針操作腔。當(dāng)協(xié)聯(lián)板向(順時(shí)針)開啟方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，緩沖腔內(nèi)的油壓克服構(gòu)件重量和摩擦阻力使活塞緊隨協(xié)聯(lián)板的轉(zhuǎn)動(dòng)而向上移動(dòng)，增大了節(jié)流針和節(jié)流塞之間的間隙，于是，在噴針尖端在水壓作用下，噴針操作腔排油(或水)泄壓，噴針就向開啟方向移動(dòng)，同時(shí)，噴針開啟時(shí)的反饋?zhàn)饔猛ㄟ^控制部分中的傳動(dòng)臂使節(jié)流塞向上移動(dòng)，于是節(jié)流針與節(jié)流塞間隙減小，壓力油(或水)經(jīng)節(jié)流孔流入噴針操作腔，于是噴針向關(guān)閉方向移動(dòng)，直到協(xié)聯(lián)板停止轉(zhuǎn)動(dòng)為止。同樣，由于噴針關(guān)閉的反饋?zhàn)饔?，使?jié)流塞與節(jié)流針之間間隙的排油(或水)量與通過節(jié)流孔的壓力油(或水)量相等時(shí)，噴針就停留在與調(diào)速器開度相對應(yīng)的某個(gè)平衡位置上(此時(shí)用電量與發(fā)電量相等)。由于協(xié)聯(lián)板朝關(guān)閉方向移動(dòng)的速度快(與偏流器關(guān)閉速度相等)，而活塞向下移動(dòng)速度較慢(與噴針關(guān)閉速度相等)，所以在關(guān)閉時(shí)，首先是滑動(dòng)塞快速向下移動(dòng)(與活塞作相對運(yùn)動(dòng))，將緩沖腔的油壓回壓力油箱，然后，在油壓的作用下，活塞繼續(xù)向下緩慢移動(dòng)，因此，協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置的緩沖腔壓力油起了油壓緩沖作用。
在事故情況下，電磁閥動(dòng)作，切換油路，壓力油進(jìn)入噴針緊急事故關(guān)閉腔，而緩沖腔通回油箱，于是活塞在油壓作用下脫離協(xié)聯(lián)板向下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)噴針的關(guān)閉。關(guān)閉噴嘴電磁閥可通過自動(dòng)化系統(tǒng)控制，亦可機(jī)旁或遙控手動(dòng)操作。非事故情況下，噴針的開關(guān)由協(xié)聯(lián)板控制，電磁閥不動(dòng)作。多噴嘴機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，為獲得最佳運(yùn)行工況，根據(jù)上述原理，可通過功率繼電器等裝置利用電磁閥關(guān)閉部分噴嘴。由此可見，協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，不但能保證噴針和偏流器的協(xié)聯(lián)動(dòng)作和噴嘴的正常開關(guān)，而且，當(dāng)調(diào)速器或球閥失靈時(shí)，還可以作為非?？煽康氖鹿逝鋲洪y使用。
通過上面的敘述可以看出，本發(fā)明采用液壓操作和針狀節(jié)流式液壓隨動(dòng)放大控制方法，配合普通型水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器，實(shí)現(xiàn)對噴針與偏流器雙重調(diào)節(jié)和噴嘴的正常開關(guān)，而且，當(dāng)調(diào)速器或球閥失靈時(shí)，還可以作為非?？煽康氖鹿逝鋲洪y使用，具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、成本低廉的特點(diǎn)。


圖1協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置結(jié)構(gòu)示意中，1-協(xié)聯(lián)板，2-滑動(dòng)塞，3-活塞，4-活塞缸，5-節(jié)流針，6-節(jié)流塞，7-回油電磁閥，8-壓力油電磁閥，9-緩沖腔，10-噴針緊急事故關(guān)閉腔，11-節(jié)流孔，12-噴針操作腔，13-傳動(dòng)臂，14-轉(zhuǎn)臂，15-壓力油(水)閥。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案多噴嘴沖擊式水輪機(jī)協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，它包括協(xié)聯(lián)板1、滑動(dòng)塞2、活塞3、活塞缸4、節(jié)流針5、節(jié)流塞6、回油電磁閥7、壓力油電磁閥8，滑動(dòng)塞2、活塞3和活塞缸4組裝在一起，形成兩個(gè)液壓腔即緩沖腔9和噴針緊急事故關(guān)閉腔10，緩沖腔9與壓力油箱相通，噴針緊急事故關(guān)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，緩沖腔9和噴針緊急事故關(guān)閉腔10可分別與回油箱和壓力油箱接通，節(jié)流針5上設(shè)有節(jié)流孔11，節(jié)流塞6通過節(jié)流孔11與噴針操作腔12構(gòu)成噴針位置調(diào)節(jié)回路，所用壓力油由壓力油(水)閥15提供。
節(jié)流塞6連接傳動(dòng)臂13，傳動(dòng)臂13在外部控制部件的控制下，調(diào)節(jié)節(jié)流塞6的位移。
協(xié)聯(lián)板1連接轉(zhuǎn)臂14，轉(zhuǎn)臂14在外部控制部件的控制下，順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)協(xié)聯(lián)板1。
權(quán)利要求
1.多噴嘴沖擊式水輪機(jī)協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，其特征在于它包括協(xié)聯(lián)板(1)、滑動(dòng)塞(2)、活塞(3)、活塞缸(4)、節(jié)流針(5)、節(jié)流塞(6)、回油電磁閥(7)、壓力油電磁閥(8)，滑動(dòng)塞(2)、活塞(3)和活塞缸(4)組裝在一起，形成兩個(gè)液壓腔即緩沖腔(9)和噴針緊急事故關(guān)閉腔(10)，緩沖腔(9)與壓力油箱相通，噴針緊急事故關(guān)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，緩沖腔(9)和噴針緊急事故關(guān)閉腔(10)可分別與回油箱和壓力油箱接通，節(jié)流針(5)上設(shè)有節(jié)流孔(11)，節(jié)流塞(6)通過節(jié)流孔(11)與噴針操作腔(12)構(gòu)成噴針位置調(diào)節(jié)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多噴嘴沖擊式水輪機(jī)協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，其特征在于節(jié)流塞(6)連接傳動(dòng)臂(13)，傳動(dòng)臂(13)在外部控制部件的控制下，調(diào)節(jié)節(jié)流塞(6)的位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多噴嘴沖擊式水輪機(jī)協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，其特征在于協(xié)聯(lián)板(1)連接轉(zhuǎn)臂(14)，轉(zhuǎn)臂(14)在外部控制部件的控制下，順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)協(xié)聯(lián)板(1)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多噴嘴沖擊式水輪機(jī)協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，包括協(xié)聯(lián)板1、滑動(dòng)塞2、活塞3、活塞缸4、節(jié)流針5、節(jié)流塞6、回油電磁閥7、壓力油電磁閥8，滑動(dòng)塞2、活塞3和活塞缸4組裝在一起，形成緩沖腔9和緊急事故關(guān)閉腔10，緩沖腔9與壓力油箱相通，緊急事故關(guān)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，緩沖腔9和緊急事故關(guān)閉腔10可分別與回油箱和壓力油箱接通，節(jié)流針5上設(shè)有節(jié)流孔11，節(jié)流塞6通過節(jié)流孔11與噴針操作腔12構(gòu)成噴針位置調(diào)節(jié)回路。本發(fā)明采用液壓操作和針狀節(jié)流式液壓隨動(dòng)放大控制方法，實(shí)現(xiàn)對噴針與偏流器雙重調(diào)節(jié)和噴嘴的正常開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、成本低廉的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03B15/20GK1924348SQ200610021890
公開日2007年3月7日 申請日期2006年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者何成剛, 奉軍 申請人:四川東風(fēng)電機(jī)廠有限公司