專利名稱：多噴嘴沖擊式水輪機協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉一種液壓節(jié)流控制裝置，特別是涉及多噴嘴沖擊式水輪機協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置。
背景技術(shù)：
沖擊式水輪機適用于高水頭、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，推動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動發(fā)電。為了保證水輪發(fā)電機組能順利地并網(wǎng)發(fā)電，必須配置調(diào)速裝置，它的主要功能是在機組運行時，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)人水輪機的水的流量來實現(xiàn)這一目的，對于沖擊式水輪機來說，就是移動噴針以改變噴嘴的開度，從而改變水的流量。由于沖擊式水輪機的壓力鋼管一般比較長，因此，噴針不能關(guān)閉太快，否則會產(chǎn)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(nèi)切除射流，以防止出現(xiàn)飛逸，所以現(xiàn)在的機組一般采用噴針與偏流器雙重調(diào)節(jié)的操作機構(gòu)，多噴嘴沖擊式水輪機猶是如此，因此，沖擊式水輪機特別是多噴嘴沖擊式水輪機調(diào)速裝置中噴針與偏流器雙重調(diào)節(jié)成為確保發(fā)電機組安全、平穩(wěn)運行的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種適用于多噴嘴沖擊式水輪機組的協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，該裝置采用液壓操作和針狀節(jié)流式液壓隨動放大控制方法，配合普通型水輪機自動調(diào)速器，實現(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。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的多噴嘴沖擊式水輪機協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，它包括協(xié)聯(lián)板、滑動塞、活塞、活塞缸、節(jié)流針、節(jié)流塞、回油電磁閥、壓力油電磁閥，滑動塞、活塞和活塞缸組裝在一起，形成兩個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)流塞連接傳動臂，傳動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，順時針或逆時針轉(zhuǎn)動協(xié)聯(lián)板。
本實用新型的控制原理本實用新型所述的協(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作保持如下的協(xié)聯(lián)關(guān)系偏流器跟隨噴針按—定規(guī)律移動，保證機組正常運行時，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，滑動塞、活塞、缸和壓蓋組裝在一起，形成兩個液壓腔即緩沖腔和噴針緊急事故關(guān)閉腔。
正常運行時，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)壓力油電磁閥接通壓力油箱，同時另一來源的壓力油(或水)經(jīng)過節(jié)流孔接通噴針操作腔。當(dāng)協(xié)聯(lián)板向(順時針)開啟方向轉(zhuǎn)動時，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)動而向上移動，增大了節(jié)流針和節(jié)流塞之間的間隙，于是，在噴針尖端水壓的作用下，噴針操作腔排油(或水)泄壓，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(jié)流塞向上移動，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，直到協(xié)聯(lián)板停止轉(zhuǎn)動為止。同理，由于噴針關(guān)閉的反饋作用，當(dāng)節(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，噴針就停留在與調(diào)速器開度相對應(yīng)的某個平衡位置上(此時用電量與發(fā)電量相等)。由于協(xié)聯(lián)板朝關(guān)閉方向移動的速度快(與偏流器關(guān)閉速度相等)，而活塞向下移動速度較慢(與噴針關(guān)閉速度相等)，所以在關(guān)閉時，首先是滑動塞快速向下移動(與活塞作相對運動)，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，因此，協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置的緩沖腔起了油壓緩沖作用。
在事故情況下(如調(diào)速器失靈等)，電磁閥動作，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，實現(xiàn)噴針的關(guān)閉。關(guān)閉噴嘴電磁閥可通過自動化系統(tǒng)控制，亦可機旁或遙控手動操作。非事故情況下，噴針的開關(guān)由協(xié)聯(lián)板控制。多噴嘴機組在低負(fù)荷運行時，為獲得最佳運行工況，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)動作和噴嘴的正常開關(guān)，而且，當(dāng)調(diào)速器或球閥失靈時，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，本實用新型采用液壓操作和針狀節(jié)流式液壓隨動放大控制方法，配合普通型水輪機自動調(diào)速器，實現(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，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。


圖1協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖中，1-協(xié)聯(lián)板，2-滑動塞，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-傳動臂，14-轉(zhuǎn)臂，15-壓力油(水)閥。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實用新型的技術(shù)方案多噴嘴沖擊式水輪機協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，它包括協(xié)聯(lián)板1、滑動塞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，滑動塞2、活塞3和活塞缸4組裝在一起，形成兩個液壓腔即緩沖腔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連接傳動臂13，傳動臂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，順時針或逆時針轉(zhuǎn)動協(xié)聯(lián)板1。
權(quán)利要求1.多噴嘴沖擊式水輪機協(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)，滑動塞(2)、活塞(3)和活塞缸(4)組裝在一起，形成兩個液壓腔即緩沖腔(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協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，其特征在于節(jié)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(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，順時針或逆時針轉(zhuǎn)動協(xié)聯(lián)板(1)。
專利摘要本實用新型公開了一種多噴嘴沖擊式水輪機協(xié)聯(lián)與關(guān)閉裝置，包括協(xié)聯(lián)板1、滑動塞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。本實用新型采用液壓操作和針狀節(jié)流式液壓隨動放大控制方法，實現(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。
文檔編號F03B1/00GK2926567SQ200620035078
公開日2007年7月25日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者何成剛, 奉軍 申請人:四川東風(fēng)電機廠有限公司