大型贯流式水轮机调速器机械系统.doc

大型贯流式水轮机调速器机械系统 摘 要 本文介绍的大型贯流式水轮机调速器机械液压系统，应用电液比例技术、液压集成、流量控制、桨叶电气协联控制技术，在电气控制信号或系统电源消失的情况下，该机械液压系统会自动关机，避免事故扩大，从而保护水轮发电机组的安全;在大型主配压阀设计上首次采用卧式结构，具有整机结构简单、零部件加工工艺性好的特点，通过优化控制级参数，从系统整体设计上降低了产品成本. 关键词：贯流式水轮机调速器机械液压系统伺服比例阀主配压阀 目 录 1引言…………………………………………………………1 2机械液压系统结构设计特点………………………………1 2.1主要元件功能……………………………………………1 2.1.1伺服比例阀工作原理…………………………………1 2.1.2主阀传感器……………………………………………3 2.1.3主配压阀………………………………………………3 2.1.4紧急停机电磁阀………………………………………4 2.1.5压力表…………………………………………………4 2.1.6测压接头………………………………………………4 2.1.7虑油器…………………………………………………4 3液压系统工作原理…………………………………………4 4关键零部件加工工艺………………………………………5 5结论…………………………………………………………7 6参考文献……………………………………………………8 7致谢…………………………………………………………9 1引言 艺性好、成本低，电厂调试简单、维护工作量小等特点。 随着水电机组操作油压等级的提高，其调速系统中的电液随动系统也必须更新换代，以适应机组的要求。由于我公司过去的调速器机械液压系统只有2.5MPa和4.OMPa油压等级的产品，为了改善这一状况，适应市场的需要，以桐子壕电厂3x36MW大型贯流式水轮机调速器产品设计为契机，研发了油压等级为6.3MPa的新一代HGS-H2431型调速器机械液压系统，该机械液压系统是在研究了美国GE公司FC阀结构特点的基础上结合我们自己的技术优势而设计出的产品，在经历了液压系统方案优化设计、元件对比选型、设计评审、全套施工图纸和产品说明书等技术资料完工、关键零部件图纸按工艺要求更改、产品厂内调试、试验等过程后，生产出了高质量的63MPa主配压阀直径为1SOmm的调速器机械液压系统，该产品不但填补了公司63MPa调速器产品空白，而且系统具有技术先进、可靠性高、静态和动态品质优异，结构设计简单合理，零部件加工工。 2机械液压系统结构设计特点 该机械液压系统采用电液伺服比例控制、液压集成、流量控制、桨叶电气协联控制等当今行业最前沿技术，拥有自主知识产权。主配压阀采用优质钢件，全面采用标准液压元件，系统具备了承受高油压的能力，滤油器、先导控制阀集成布置在主配压阀上，主配压阀组采用卧式结构设计，实现板式安装在回油箱上，产品外观简洁新颖(见图1)。 2.1主要元件功能 2.1.1伺服比例阀工作原理 根据伺服比例阀的输人输出特性口=Al公，即伺服比例阀接受4-20mA的控制信号，经伺服比例阀功放板放大后，输出相应的电流信号，电流信号在线圈中产生的磁场驱动比例电磁铁移动相应的位移量，从而带动伺服比例阀的阀芯移动，输出相应的流量，输出流量与输人控制信号成比例线性关系。 1 图1桐子壕电厂调速器机械液压系统 阀芯移动的同时，内置差动变压器式位移传感器检测阀芯位置，并将其信号反馈到比例放大器，与比例电磁铁形成闭环位置控制。伺服比例阀外形如图2所示，伺服比例阀剖面图如图3所示。 图2伺服比例间外形图 图3伺服比例阁刹面图 由于先导控制信号是电流信号而不是电压信号，抗干扰性能好，还可以实现控制信号断线保护检测。 2 2.1.2主阀传感器 采用德国BOSCH公司生产的耐压型位移传感器。位移传感器是根据差动变压器的原理工作的，套在线圈中的铁心在耐压管内移动，耐压管可以承受最大到315bar的压力，能实现对压力介质中的某一区段进行位移测量，测量过程是无接触和无磨损的、分辨率也是不受限制的。放大器集成在阀体内，并根据相应的行程进行调节。传感器由DCt15V电源供电，并产生DC土lOV电压作为输出信号(DC/DC技术)，主阀传感器在控制回路中用于实现内环反馈。 2.1.3主配压阀 图4主配压阀 3 主配压阀(如图4所示)活塞与辅助接力器活塞在压力作用下作为一个整体运动，因此主配压阀活塞的动作将完全跟随辅助接力器活塞。在工作过程中，伺服比例阀输出的流量信号进人辅助接力器控制腔，控制辅助接力器活塞动作。主配压阀从结构原理上讲是二只三位四通阀