分段關(guān)閉及重錘關(guān)機裝置說明書

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

2、組過速保護動作時，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)閉導葉，并使接力器關(guān)機腔吸入液壓油，實現(xiàn)機組的快速停機。分段關(guān)閉裝置作用是在導葉關(guān)閉到某一點后，通過節(jié)流閥降低導葉關(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：6.3MPa。二、構(gòu)成(一)、分段關(guān)閉裝置由行程閥組和分段關(guān)閉閥組兩個部件構(gòu)成，主要零件有兩個插裝閥、一個兩位三通行程閥、一個液控單向閥、一個集成塊、一個斜塊或凸輪(由主機廠家提供)。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控制油管相聯(lián)接?，F(xiàn)將各主要部件簡介如下：1、插裝閥是整個裝置的執(zhí)

3、行機構(gòu)，它們的開啟和關(guān)閉實現(xiàn)對接力器的控制。其特點是工作可靠、壽命長、通徑大、壓力損失小、抗油污能力強等。插裝閥(1)是節(jié)流閥，插裝閥(2)用作開關(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級。采用標準液壓件，機械動作，彈簧復位；可利用斜塊或凸輪來改變閥的工作狀態(tài)。行程閥閥芯的工作行程為4mm。4、斜塊或凸輪它能真實的反應(yīng)接力器的行程，為行程閥提供一個準確的拐點，位置可調(diào)。(二)、重錘關(guān)機控制裝置主要由一個單向閥、兩個插裝閥、一個液控單向閥、一個兩位四通電磁換向閥、一個兩位四通手動換向閥

4、、一個集成塊構(gòu)成。除單向閥單獨安裝，其余各閥均安裝在集成塊上?，F(xiàn)將各主要部件簡介如下：1、單向閥它是用標準插裝單元構(gòu)成的，具有開啟壓力低、密封可靠的特點。2、插裝閥選用了兩個標準插裝單元，在先導閥控制下組成了兩位三通的滑閥機能。通過電磁閥、液控單向閥和手動換向閥控制它的開啟和關(guān)閉，來實現(xiàn)對接力器的控制。其特點是工作可靠、壽命長、通徑大、壓力損失小、抗油污能力強等。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)先導控制，以確保重錘關(guān)機可靠動作。4、兩位四通電磁換向閥它是主要的先導控制元件，采用兩個電壓等級為DC220V的濕式電磁鐵；帶閥芯定位器，可固定滑閥位置。5、兩位

5、四通手動換向閥這是緊急先導控制元件，可在非常狀況時由人為干預，直接控制插裝閥，實現(xiàn)停機。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)機過程中分兩段動作，分別介紹如下：1、在第一段快速關(guān)閉的過程中，斜塊作直線運動或凸輪作等徑圓周運動，行程閥受彈簧力作用，接通壓力油。液控單向閥(1)在壓力油推動下向前頂開插裝閥(2)，從開機腔流出的油流也頂開插裝閥(1)，油流從雙通道流出，可讓接力器快速關(guān)閉。2、當接力器運動到某一點，也就是斜塊上的凸起點或凸輪上的變徑點時，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、推動插裝閥(2)關(guān)閉，此時從接力器開機腔的油流只能頂開插裝閥(1)，從單通道流走，形成節(jié)流，接力器開始減速關(guān)閉，關(guān)閉時間可以通過插裝閥(1)控制蓋板上的調(diào)整螺栓進行調(diào)節(jié)。3、開機時，從主配流出的壓力油頂開插裝閥(1)、(2)，可以從雙通道流過，所以對開機速度沒有影響。(二)、重錘關(guān)機控制裝置原理重錘關(guān)機是機組最后一道保護措施，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，本裝置在自動工況外，特設(shè)一種手動工況，供緊急情況時使用?，F(xiàn)將幾種情況分別介紹如下：1、在正常工作情況下，壓力控制油通過手動換向閥、電磁換向閥進入插裝閥(4)控制腔，插裝閥(4)關(guān)閉，切斷了接力器開機腔和回油箱之間的

7、油路，同時插裝閥(3)控制腔接排油，插裝閥(3)開啟，打開主配通往接力器開機腔之間的油路，以實現(xiàn)調(diào)速器的正常控制。2、當需要重錘關(guān)機時，電磁閥關(guān)機側(cè)電磁鐵得電，壓力控制油經(jīng)電磁換向閥進入插裝閥(3)控制腔，插裝閥(3)關(guān)閉，切斷主配通往接力器開機腔之間的油路，并使插裝閥(4)控制腔接排油，插裝閥(4)開啟，接力器開機腔接回油；此時，若主配在關(guān)機側(cè)，接力器關(guān)機腔通過主配與壓力油相連，重錘關(guān)機裝置和調(diào)速器聯(lián)合作用關(guān)機；若此時主配在中位，在重錘的自重力作用下，接力器活塞向關(guān)閉方向運動，關(guān)機側(cè)油路上的單向閥由于負壓作用打開，無壓油就充滿接力器關(guān)機腔，實現(xiàn)了重錘關(guān)機；若此時主配在開機側(cè)，在重錘的自重力作

8、用下，接力器活塞向關(guān)閉方向運動，產(chǎn)生負壓，無壓油經(jīng)主配直接充滿接力器關(guān)機腔，完成重錘關(guān)機。第一段關(guān)機的速度可通過插裝閥(4)控制蓋板上的調(diào)整螺栓進行調(diào)節(jié)。3、當需要重錘關(guān)機時，由于電源消失或電磁閥故障而導致電磁閥沒有動作，此時必須人工干預。推動手動換向閥把手至關(guān)機狀態(tài)，電磁換向閥接排油，壓力油通過手動換向閥直接進入插裝閥(3)控制腔，使插裝閥(3)關(guān)閉，切斷主配通往接力器開機腔之間的油路；同時打開液控單向閥，確保在任何狀態(tài)下均能讓接力器開機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)機控制裝置安裝方式分別見附圖二至附圖四。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)能真實反應(yīng)接力器的行程。接入的壓力油必須經(jīng)過精密濾油器過濾；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機腔的油路上，控制口用油管和行程閥組相聯(lián)。重錘關(guān)機控制裝置在出廠時已安裝完畢。（二）調(diào)整安裝完成后，應(yīng)通壓力油進行重錘關(guān)機和分段關(guān)閉的調(diào)整試驗。調(diào)速器關(guān)機的第一段速度