分段關(guān)閉及重錘關(guān)機(jī)裝置說(shuō)明書(shū)

1、 武漢長(zhǎng)江控制設(shè)備研究所分段關(guān)閉及重錘關(guān)機(jī)控制裝置說(shuō)明書(shū)水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江控制設(shè)備研究所一九九九年十一月中國(guó)武漢一、概述低水頭電站機(jī)組在導(dǎo)葉直線關(guān)閉情況下，常因水擊現(xiàn)象引起過(guò)大的軸向力，目前常用導(dǎo)葉的分段關(guān)閉來(lái)降低甩負(fù)荷過(guò)程中的最大軸向力。另外、貫流式水輪發(fā)電機(jī)組通常設(shè)置重錘關(guān)機(jī)裝置，利用重錘的自重在無(wú)液壓力的情況下關(guān)閉導(dǎo)葉。重錘關(guān)機(jī)裝置是機(jī)組的最后一道安全保護(hù)，它必須有非常高的可靠性。重錘關(guān)機(jī)控制裝置和分段關(guān)閉裝置是我所開(kāi)發(fā)的新一代的機(jī)組控制裝置，它們采用了插裝閥、行程閥、液控單向閥等等標(biāo)準(zhǔn)液壓件，利用先進(jìn)的模塊式設(shè)計(jì)，將各種液壓元件組合成功能獨(dú)特的液壓控制組件。重錘關(guān)機(jī)控制裝置能在機(jī)

2、組過(guò)速保護(hù)動(dòng)作時(shí)，可靠的切斷調(diào)速器通往接力器的控制油，利用重錘的自重關(guān)閉導(dǎo)葉，并使接力器關(guān)機(jī)腔吸入液壓油，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的快速停機(jī)。分段關(guān)閉裝置作用是在導(dǎo)葉關(guān)閉到某一點(diǎn)后，通過(guò)節(jié)流閥降低導(dǎo)葉關(guān)閉速度，從而降低水擊壓力。本裝置主要技術(shù)參數(shù)為：油管通徑：80、100；油壓等級(jí)：6.3MPa。二、構(gòu)成(一)、分段關(guān)閉裝置由行程閥組和分段關(guān)閉閥組兩個(gè)部件構(gòu)成，主要零件有兩個(gè)插裝閥、一個(gè)兩位三通行程閥、一個(gè)液控單向閥、一個(gè)集成塊、一個(gè)斜塊或凸輪(由主機(jī)廠家提供)。行程閥安裝在斜塊或凸輪附近，插裝閥和液控單向閥安裝在集成塊上，行程閥和集成塊之間通過(guò)控制油管相聯(lián)接?，F(xiàn)將各主要部件簡(jiǎn)介如下：1、插裝閥是整個(gè)裝置的執(zhí)

3、行機(jī)構(gòu)，它們的開(kāi)啟和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)對(duì)接力器的控制。其特點(diǎn)是工作可靠、壽命長(zhǎng)、通徑大、壓力損失小、抗油污能力強(qiáng)等。插裝閥(1)是節(jié)流閥，插裝閥(2)用作開(kāi)關(guān)閥。2、液控單向閥液控單向閥(1)的控制油管為6通徑。先導(dǎo)控制油使液控單向閥(1)前推或回縮，從而控制插裝閥(2)的通斷。3、行程閥是液控單向閥的先導(dǎo)級(jí)。采用標(biāo)準(zhǔn)液壓件，機(jī)械動(dòng)作，彈簧復(fù)位；可利用斜塊或凸輪來(lái)改變閥的工作狀態(tài)。行程閥閥芯的工作行程為4mm。4、斜塊或凸輪它能真實(shí)的反應(yīng)接力器的行程，為行程閥提供一個(gè)準(zhǔn)確的拐點(diǎn)，位置可調(diào)。(二)、重錘關(guān)機(jī)控制裝置主要由一個(gè)單向閥、兩個(gè)插裝閥、一個(gè)液控單向閥、一個(gè)兩位四通電磁換向閥、一個(gè)兩位四通手動(dòng)換向閥

4、、一個(gè)集成塊構(gòu)成。除單向閥單獨(dú)安裝，其余各閥均安裝在集成塊上。現(xiàn)將各主要部件簡(jiǎn)介如下：1、單向閥它是用標(biāo)準(zhǔn)插裝單元構(gòu)成的，具有開(kāi)啟壓力低、密封可靠的特點(diǎn)。2、插裝閥選用了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)插裝單元，在先導(dǎo)閥控制下組成了兩位三通的滑閥機(jī)能。通過(guò)電磁閥、液控單向閥和手動(dòng)換向閥控制它的開(kāi)啟和關(guān)閉，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接力器的控制。其特點(diǎn)是工作可靠、壽命長(zhǎng)、通徑大、壓力損失小、抗油污能力強(qiáng)等。3、液控單向閥本裝置采用了小通徑、板式液控單向閥(2)，作為插裝閥(1)先導(dǎo)控制，以確保重錘關(guān)機(jī)可靠動(dòng)作。4、兩位四通電磁換向閥它是主要的先導(dǎo)控制元件，采用兩個(gè)電壓等級(jí)為DC220V的濕式電磁鐵；帶閥芯定位器，可固定滑閥位置。5、兩位

5、四通手動(dòng)換向閥這是緊急先導(dǎo)控制元件，可在非常狀況時(shí)由人為干預(yù)，直接控制插裝閥，實(shí)現(xiàn)停機(jī)。帶有閥芯定位器，可固定滑閥位置。三、工作原理兩套裝置工作原理見(jiàn)系統(tǒng)原理圖。(一)、分段關(guān)閉裝置原理分段關(guān)閉裝置在關(guān)機(jī)過(guò)程中分兩段動(dòng)作，分別介紹如下：1、在第一段快速關(guān)閉的過(guò)程中，斜塊作直線運(yùn)動(dòng)或凸輪作等徑圓周運(yùn)動(dòng)，行程閥受彈簧力作用，接通壓力油。液控單向閥(1)在壓力油推動(dòng)下向前頂開(kāi)插裝閥(2)，從開(kāi)機(jī)腔流出的油流也頂開(kāi)插裝閥(1)，油流從雙通道流出，可讓接力器快速關(guān)閉。2、當(dāng)接力器運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)，也就是斜塊上的凸起點(diǎn)或凸輪上的變徑點(diǎn)時(shí)，斜塊或凸輪將行程閥推到另一狀態(tài)，則液控單向閥控制腔接排油，彈簧力和差壓力

6、推動(dòng)插裝閥(2)關(guān)閉，此時(shí)從接力器開(kāi)機(jī)腔的油流只能頂開(kāi)插裝閥(1)，從單通道流走，形成節(jié)流，接力器開(kāi)始減速關(guān)閉，關(guān)閉時(shí)間可以通過(guò)插裝閥(1)控制蓋板上的調(diào)整螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)。3、開(kāi)機(jī)時(shí)，從主配流出的壓力油頂開(kāi)插裝閥(1)、(2)，可以從雙通道流過(guò)，所以對(duì)開(kāi)機(jī)速度沒(méi)有影響。(二)、重錘關(guān)機(jī)控制裝置原理重錘關(guān)機(jī)是機(jī)組最后一道保護(hù)措施，其控制裝置必須安全可靠，而且還應(yīng)具備應(yīng)急的備用措施。因此，本裝置在自動(dòng)工況外，特設(shè)一種手動(dòng)工況，供緊急情況時(shí)使用?，F(xiàn)將幾種情況分別介紹如下：1、在正常工作情況下，壓力控制油通過(guò)手動(dòng)換向閥、電磁換向閥進(jìn)入插裝閥(4)控制腔，插裝閥(4)關(guān)閉，切斷了接力器開(kāi)機(jī)腔和回油箱之間的

7、油路，同時(shí)插裝閥(3)控制腔接排油，插裝閥(3)開(kāi)啟，打開(kāi)主配通往接力器開(kāi)機(jī)腔之間的油路，以實(shí)現(xiàn)調(diào)速器的正?？刂?。2、當(dāng)需要重錘關(guān)機(jī)時(shí)，電磁閥關(guān)機(jī)側(cè)電磁鐵得電，壓力控制油經(jīng)電磁換向閥進(jìn)入插裝閥(3)控制腔，插裝閥(3)關(guān)閉，切斷主配通往接力器開(kāi)機(jī)腔之間的油路，并使插裝閥(4)控制腔接排油，插裝閥(4)開(kāi)啟，接力器開(kāi)機(jī)腔接回油；此時(shí)，若主配在關(guān)機(jī)側(cè)，接力器關(guān)機(jī)腔通過(guò)主配與壓力油相連，重錘關(guān)機(jī)裝置和調(diào)速器聯(lián)合作用關(guān)機(jī)；若此時(shí)主配在中位，在重錘的自重力作用下，接力器活塞向關(guān)閉方向運(yùn)動(dòng)，關(guān)機(jī)側(cè)油路上的單向閥由于負(fù)壓作用打開(kāi)，無(wú)壓油就充滿接力器關(guān)機(jī)腔，實(shí)現(xiàn)了重錘關(guān)機(jī)；若此時(shí)主配在開(kāi)機(jī)側(cè)，在重錘的自重力作

8、用下，接力器活塞向關(guān)閉方向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生負(fù)壓，無(wú)壓油經(jīng)主配直接充滿接力器關(guān)機(jī)腔，完成重錘關(guān)機(jī)。第一段關(guān)機(jī)的速度可通過(guò)插裝閥(4)控制蓋板上的調(diào)整螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)。3、當(dāng)需要重錘關(guān)機(jī)時(shí)，由于電源消失或電磁閥故障而導(dǎo)致電磁閥沒(méi)有動(dòng)作，此時(shí)必須人工干預(yù)。推動(dòng)手動(dòng)換向閥把手至關(guān)機(jī)狀態(tài)，電磁換向閥接排油，壓力油通過(guò)手動(dòng)換向閥直接進(jìn)入插裝閥(3)控制腔，使插裝閥(3)關(guān)閉，切斷主配通往接力器開(kāi)機(jī)腔之間的油路；同時(shí)打開(kāi)液控單向閥，確保在任何狀態(tài)下均能讓接力器開(kāi)機(jī)腔和回油之間可靠聯(lián)通，使接力器關(guān)閉。四、安裝和調(diào)整（一）安裝分段關(guān)閉和重錘關(guān)機(jī)控制裝置安裝方式分別見(jiàn)附圖二至附圖四。分段關(guān)閉裝置的斜塊或凸輪應(yīng)和行程閥安裝在一起，置于離接力器比較近的位置，應(yīng)能真實(shí)反應(yīng)接力器的行程。接入的壓力油必須經(jīng)過(guò)精密濾油器過(guò)濾；排油口直接通回油箱。分段關(guān)閉閥組可按圖接在主配壓閥到接力器開(kāi)機(jī)腔的油路上，控制口用油管和行程閥組相聯(lián)。重錘關(guān)機(jī)控制裝置在出廠時(shí)已安裝完畢。（二）調(diào)整安裝完成后，應(yīng)通壓力油進(jìn)行重錘關(guān)機(jī)和分段關(guān)閉的調(diào)整試驗(yàn)。調(diào)速器關(guān)機(jī)的第一段速度