專利名稱：一種水輪機蝸殼調壓閥的制作方法
技術領域：
本發明屬于閥類領域，涉及水電站的螺殼系統，特別涉及一種水輪機蝸殼調壓閥。
背景技術：
我國水利資源豐富，而且在目前的情況下，開發高水頭和長引水管電站比較多，而高水頭或長有壓引水系統電站在甩負荷運行過程中會引起管道水壓上升和機組速率上升， 如果電站的調速-調壓系統調節不利，會直接影響到水電站的安全運行及水電的電能質量，甚至會導致管路破裂，釀成機毀人亡的慘劇。電站通常是設置調壓井來限制引水系統的水壓上升率，但是，調壓井土建投資大，建設周期長，若有地質條件的限制，設置調壓井就更加困難。因此，采用新型的調速-調壓聯動系統替代原來的調壓井，即可實現機組日常運行的調節任務，又保證了甩負荷運行時的調節品質，且該系統價格便宜，節約大于50%的投資成本，生產周期短，安裝布置簡單方便；同時，調壓井設置在戶外，對引水管路中途的局部環境有一定程度的毀壞，而調壓系統設置在電站廠房內，不會對環境有任何影響。所以用調壓閥代替調壓井無論是在施工周期、運行可靠性上都是理想的選擇。它將滿足水電站對調節保證的要求，改善電站運行條件，從而加快我國水電建設的步伐及水電發電的電能質量，為國民經濟的快速發展做出貢獻。調壓閥以往也稱空放閥，早在三十年代就已經出現，解放前我國東北的鏡泊湖電站就裝有日本的調壓閥，解放后1965年我國制造了第一臺調壓閥，安裝在廣西澄碧河水電站。但國內調壓閥通徑比較小，過流能力有限，現場調試過程復雜，非專業人員難以勝任，尤其是無法實現同水輪機調速系統的協聯運行，調節時滯較大，滿足不了電站調節保證的要求。如果想要開發出新型的調速-調壓聯動系統，必須改變原來調壓閥的老結構，使之與調速系統協聯匹配。成功開發一套新型的調速-調壓聯動系統不僅要很多的資金投入和較長的研發周期，更需要有長期的技術積累和高素質的專門人才，這使得國內絕大部分生產廠家沒有資金或能力研發新型系統。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構新穎、設計科學的水輪機蝸殼調壓閥。本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的一種水輪機蝸殼調壓閥，該調壓閥的中心管道與蝸殼連通，該中心管道的尾端安裝在調壓閥的泄水流道內，其特征在于在泄水流道內的中心管道尾端同軸外套一閥套，在閥套上對稱固裝有兩個同軸向的拉桿，該兩個拉桿固裝在泄水流道外所安裝的叉桿兩側下端所固裝的固定座上，叉桿帶動兩個拉桿水平導向運行而使閥套在中心管道上同軸位移；在叉桿上端中部固裝有一立板，在該立板的上端鉸裝接力器油缸的活塞桿，在該活塞桿下方的該立板上鉸裝一連桿的一端，該連桿的另一端鉸裝在一擺轉臂的一端，擺轉臂的中部鉸裝在基礎上，該擺轉臂的另一端鉸裝在推拉桿的一端，該推拉桿的另一端鉸裝在一導葉控制盤的上端，該閥盤的上、下兩端分別鉸裝在兩個液壓連鎖油缸活塞桿上。而且，所述泄水流道上制有一工藝安裝孔，在泄水流道上還制有一通氣孔。而且， 所述接力器油缸鉸裝在基礎上并由閥門組控制動作，該閥門組由截止閥VI、截止閥V2、截止閥V3、截止閥V4、截止閥V5及節流閥V6、單向閥V7構成，截止閥V5控制壓力油的進油管道，截止閥VI、截止閥V2分別控制接力器油缸的進油，截止閥V3、截止閥V4分別控制接力器油缸的回油，節流閥V6、單向閥V7分別連接接力器油缸的回油并控制其位移速度。本發明的優點和有益效果為1、本調壓閥采用協聯全液控型式，水平進水，水平出水，過流能力大，且所需操作力小，系統采用差壓式液控方式，動作準確，安全可靠，能更好地實現與水輪機調速系統的協聯運行，滿足水電站調節保證的要求。2、本調壓閥當機組甩負荷且在機組導葉快速關閉的同時可快速開啟，將機組關閉時需減少的流量從調壓閥排出，待機組關閉后再緩慢關閉調壓閥，從而限制水電站引水系統的水錘壓力值的升高；另一方面，由于機組仍然是快速關閉，從而保證了機組速率上升值限制在允許范圍內。3、本調壓閥的控制系統要求遲滯時間小，動作準確，即使在調壓閥自動運行失靈時也可通過手動方式將其開啟或關閉，保證引水系統的壓力升高值在允許的范圍內，調壓閥的閥門組能保證調壓閥安全可靠、靈敏穩定地動作。4、本調壓閥整體結構簡單，設計科學合理，協聯性好，時滯小，現場調試簡單。
圖1為本發明的立體結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖并通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。一種水輪機蝸殼調壓閥，安裝在水輪機蝸殼的進水處，調壓閥的中心管道10與蝸殼(圖中沒有示出)連通，該中心管道的尾端安裝在調壓閥的泄水流道8內。所述泄水流道上制有一工藝安裝孔6，用于安裝或者修理出水池內的調壓閥部件； 在泄水流道上還制有一通氣孔7，以使大氣能均勻的直接進入調壓閥的泄水流道內。在泄水流道內的中心管道尾端同軸外套一閥套9，通過該閥套的軸向位移，可打開或者關閉中心管道尾端的泄水孔(沒有標號)。在閥套上對稱固裝有兩個同軸向的拉桿5， 該兩個拉桿固裝在泄水流道外所安裝的叉桿3兩側下端所固裝的固定座4上，叉桿帶動兩個拉桿水平導向運行，從而使閥套在中心管道上同軸位移。在叉桿上端中部固裝有一立板2，在該立板的上端鉸裝接力器油缸Yl的活塞桿， 在該活塞桿下方的該立板上鉸裝一連桿1的一端，該連桿的另一端鉸裝在一擺轉臂11的一端，擺轉臂的中部鉸裝在基礎上，該擺轉臂的另一端鉸裝在推拉桿12的一端，該推拉桿的另一端鉸裝在一導葉控制盤13的上端，該閥盤的上、下兩端分別鉸裝在兩個液壓連鎖油缸 Y2.Y3的活塞桿上。接力器油缸鉸裝在基礎上并由閥門組控制動作，該閥門組由截止閥V1、V2、V3、V4、V5及節流閥V6、單向閥V7構成，V5控制壓力油的進油管道，V1、V2分別控制接力器油缸的進油，V3、V4分別控制接力器油缸的回油，節流閥V6、單向閥V7分別連接接力器油缸的回油并控制其位移速度。 本調壓閥的布置方式為臥式布置，水平進水且水平出水，直接排至尾水。當機組甩負荷導葉快速關閉時，閥套在水輪機導水機構作用下通過連桿迅速打開，從而使壓力管道內的水直接排向尾水，限制了引水系統的壓力上升。本發明的工作原理為1.自動運行(閥門V2、V3、V5處于常開狀態，V1、V4處于常閉狀態)當機組事故停機或甩負荷時，兩個液壓連鎖油缸Y2、Y3通過推拉桿、連桿、推拉臂控制叉桿，此時控制接力器Yl無桿腔的油在節流閥V6的作用下來不及排向平衡油箱，致使控制接力器Yl與叉桿鉸接處形成支點，叉桿帶動拉桿、閥套向左移動，閥口被打開，引水系統中的水通過大支座排向尾水，從而限制了引水系統的壓力上升。當事故停機或甩負荷過程完成后，水輪機導水機構不動，連桿與叉桿鉸接處形成支點，在壓力油的作用下，控制接力器活塞向左移動，無桿腔的油通過節流閥V6流向平衡油箱，叉桿帶動拉桿、閥套向右移動，閥口被關閉。當機組正常減負荷時，調速器主配壓閥向關閉方向動作，操作導水機構接力器向關閉方向移動，在壓力油的作用下，控制接力器活塞向左移動，無桿腔的油通過節流閥V6 流向平衡油箱，叉桿帶動拉桿、閥套保持向右移動趨勢，閥套保持關閉位置不變。當機組開機或增負荷時，調速器主配壓閥向開啟方向動作，操作導水機構接力器向開啟方向移動，通過推拉桿、連桿、推拉臂控制叉桿，在壓力油的作用下，閥套保持關閉位置不變。2.手動運行(閥門V5處于常開狀態)若需調壓閥手動關閉，則閥門VI、V4關閉，閥門V2、V3開啟；若需調壓閥打開，則閥門VI、V4開啟，閥門V2、V3關閉。通過調整閥門V6來調節控制接力器活塞的移動速度， 從而達到調整調壓閥開啟和關閉時間的目的。本發明解決問題的關鍵點包括A.通過采用液壓聯動控制方式，提高調壓閥動作準確性和安全性。B.采用滑套式新型結構，提高調壓閥的過流能力。C.將調壓閥與調速器機械聯鎖，讓導葉的動作與調壓閥的動作準確協聯，減小滯后時間，緩解管道水壓上升率，保護電站設備安全。
權利要求
1.一種水輪機蝸殼調壓閥，該調壓閥的中心管道與蝸殼連通，該中心管道的尾端安裝在調壓閥的泄水流道內，其特征在于在泄水流道內的中心管道尾端同軸外套一閥套，在閥套上對稱固裝有兩個同軸向的拉桿，該兩個拉桿固裝在泄水流道外所安裝的叉桿兩側下端所固裝的固定座上，叉桿帶動兩個拉桿水平導向運行而使閥套在中心管道上同軸位移；在叉桿上端中部固裝有一立板，在該立板的上端鉸裝接力器油缸的活塞桿，在該活塞桿下方的該立板上鉸裝一連桿的一端，該連桿的另一端鉸裝在一擺轉臂的一端，擺轉臂的中部鉸裝在基礎上，該擺轉臂的另一端鉸裝在推拉桿的一端，該推拉桿的另一端鉸裝在一導葉控制盤的上端，該閥盤的上、下兩端分別鉸裝在兩個液壓連鎖油缸活塞桿上。
2.根據權利要求1所述的水輪機蝸殼調壓閥，其特征在于所述泄水流道上制有一工藝安裝孔，在泄水流道上還制有一通氣孔。
3.根據權利要求1所述的水輪機蝸殼調壓閥，其特征在于所述接力器油缸鉸裝在基礎上并由閥門組控制動作，該閥門組由截止閥VI、截止閥V2、截止閥V3、截止閥V4、截止閥 V5及節流閥V6、單向閥V7構成，截止閥V5控制壓力油的進油管道，截止閥VI、截止閥V2分別控制接力器油缸的進油，截止閥V3、截止閥V4分別控制接力器油缸的回油，節流閥V6、單向閥V7分別連接接力器油缸的回油并控制其位移速度。
全文摘要
本發明涉及一種水輪機蝸殼調壓閥，在泄水流道內的中心管道尾端同軸外套一閥套，在閥套上對稱固裝有兩個同軸向的拉桿，該兩個拉桿固裝在泄水流道外所安裝的叉桿兩側下端所固裝的固定座上，叉桿帶動兩個拉桿水平導向運行而使閥套在中心管道上同軸位移。本調壓閥采用機械協聯全液控型式，水平進水，水平出水，過流能力大，且所需操作力小，系統采用差壓式液控方式，動作準確，安全可靠，能更好地實現與水輪機調速系統的協聯運行，滿足水電站調節保證的要求。
文檔編號F03B15/18GK102536619SQ20121000590
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者劉衛亞, 張中亞, 張振中, 楊遠生, 許慶進 申請人:天津電氣傳動設計研究所