说明书(机械部分)

1 概述

冲击式水轮机调速器的作用:1、控制喷针的流量;2、控制折向器快速切断水流。传统上通常用普通调速器的接力器去控制折向器,然后再经过由主机配套提供的喷针配压阀、协联凸轮和一套复杂的杆件系统来控制喷针。这种方式不仅结构复杂,安装调整困难,而且难以达到较好的调节品质。近年来,我们运用先进的可编程技术和现代液压控制技术,研制成功了新型冲击式水轮机调速器。它不仅技术先进,而且机构简化,并大大提高了调节品质和整机可靠性,适用于单喷针和多喷针冲击式水轮机的调节控制,是冲击式水轮机调速器理想的升级换代产品。

2 主要特点及主要技术指标

CJT 系列冲击式水轮机调速器由电气控制装置、折向器控制单元、喷针控制单元及油压装置等组成。还可根据需要设置反向喷针控制装置。 2.1 主要特点

1. 采用电液比例方向阀直接控制喷针接力器,以调节喷嘴的开度,而传统冲击式调速器,喷针接力器的动作由折向器接力器通过机械协联凸轮加喷针配压阀来控制,与之相比,显著提高了调速系统的动态稳定性和调节品质。

2. 采用两位四通换向阀直接控制折向器接力器,

取代了沿用几十年的

3. 由于采用标准液压阀作为控制元件,使调速器结构简单,便于维护和检修。各个控制阀之间不用油管连结,而是采用液压集成技术,使之结构紧凑、美观,减少了油液泄漏的可能性。

2.2 主要技术参数

工作油压 6.3MPa

工作电源 AC220 DC220

油泵输油量 1.4L/s

电机容量 22KW

3 各部分简介及工作原理

原理图参见附图“CJT4/4-4.0冲击式调速器机械液压系统原理图”。

注:本调速器的电气控制装置在此不作介绍,请参见《CJT 系列冲击式水轮机调速器说明书(电气控制部分) 》。

3.1 喷针控制单元

喷针控制单元由电液比例方向阀、手动操作阀、截止阀、液控单向阀、单向节流阀、液压集成块及电气反馈装置等组成。

3.1.1各部分简介

1. 电液比例方向阀

电液比例方向阀是由两个比例电磁铁推动的三位四通方向阀组成。它的作用是把电气控制装置比例阀驱动板输出的电气信号转换成具有一定压力的流量信号,直接驱动喷针接力器。比例方向阀的控制油口经单向节流阀进入喷针接力器的开机腔和关机腔,其输出流量的大小与输入比例电磁铁电气控制信号成比例,而流量的方向取决于输入电信号的正、负,从而实现对喷针接力器进行比例方向控制。

2. 手动操作阀

手动操作阀采用手动三位四通换向阀,当需要调整维护或手动控制时,推动其操作把手,可实现喷针接力器的开、关机操作。

3. 截止阀

截止阀是控制电液比例阀油路通断的,在自动工况下它是通路,当该阀截止,便切断了电液比例阀的主供油,使比例阀退出工作。从而可用手动操作阀控制喷针接力器的开、关机。

4. 液控单向阀

液控单向阀安装在比例阀和手动操作阀到液压缸之间的控制油路上。当比例阀和手动操作阀处于中位时,液控单向阀处于自锁状态,可避免因滑阀内泄引起的液压缸可能出现的缓慢爬行问题。

5. 双单向节流阀

喷针采用的是叠加式双单向节流阀,放在操作阀与集成阀块之间,通过调整节流阀两端的节流螺栓来调整开关机时间。

3.1.2 工作原理

1. 自动调节

手自动切换阀打开,电气部分的控制信号与喷针接力器位移反馈信号经比较并放大后,驱动电液比例阀,使之按控制信号的正负、大小成比例地向喷针接力器开、关机腔输出压力油,从而驱动喷针接力器向开机或关机方向运动,直至控制信号与位移反馈信号相等为止,实现对喷嘴水流大小的调节。

2. 手动调节

手自动切换阀截止,直接用手动操作阀控制喷针接力器的开、关机。

3.2 折向器控制单元

折向器控制单元由折向器操作阀、操作阀底板和单向节流阀等组成。 折向器操作阀为两位四通电磁换向阀,控制折向器接力器全开或全关。当折向器需手动控制时可操作该阀的手动应急按钮,使折向器开、关。

3.3 事故配压阀

事故配压阀由液控阀、电磁换向阀、液控单向阀及插件等组成。为说明事故配压阀工作原理,节选了调速器部分原理图如下:

正常情况下,插件1与插件2的控制油为压力油,插件3的控制油为回油。压力油通过插件3给折向器操作阀提供压力油;当事故电磁阀动作

或液控阀动作后,插件1与插件2的控制油变成回油,插件3控制油变成压力油,压力油直接通过插件1经梭阀至折向接力器关机腔,插件2为接力器开启腔接通回油,折向接力器关闭。因所有折向器控制为并联控制,所以一旦事故配压阀动作,所有折向接力器能全部同时关闭。

3.4 压力油源

3.4.1 构成与作用

油压装置由压力油罐、回油箱、电机、泵组、安全阀、单向阀、自

动补气装置、压力表等组成。其作用是向调速器的液压系统及其它油系

3.4.2 工作原理

正常工作条件下,压力油罐内须充以适量的压缩空气,注入适量的透平油,以保证在正常工作压力下压力油罐内有大约2/3容积的压缩空气,且回油箱内的油位达到设计规定值。压力油罐因供油使压力下降到规定值时,压力开关通过相应的电路控制,电机—泵组中的一台按预定程序(通常由电站提供) 启动,油泵将油箱内的透平油通过单向阀,截止阀输送到压力油罐,使其压力上升。当压力达到规定值,压力开关控制电机—泵组停下,完成了一次补油。如果一台油泵启动后,油压装置的压力因供油量过大而继续下降,第二个压力开关将控制另一台油泵启动,使压力上升到规定值后停下,如压力仍继续下降,当降至事故低油压时,第三个压力开关将发事故低油压信号,使机组事故停机。

当压力油罐的油压高于额定油压的2%时,安全阀自动开启,压力油将排到回油箱中;油压在达到额定油压的16%之前,安全阀应全部开启,此时油压将不再上升,以保护油泵和压力油罐。

4 安装与调整

4.1 安装

1. 调速器就位后,与折向器、喷针接力器和反向喷针接力器联结的液压管道和有关部件在组装前一定要反复清洗,严防有金属屑等机械杂质混入液压油中,确保液压系统用油的清洁。

2. 电气反馈的安装位置应尽量靠近接力器,且电气反馈装置的运动方

3.

(1) 确保液压系统的清洁

污染是导致液压系统故障的主要原因。污染可加速液压元件的磨损,导致其性能下降;堵塞阀的间隙和孔口,引起阀的故障等。因此,严格控制液压系统的污染是提高调速器运行可靠性的重要保证。

回油箱清洗干净后方可注油。新油须经过仔细地过滤后,才可注入回

油箱中。调速器在进行试验和初期运行时应随时观察滤油器前后压差,检

(2)

注意保持液压系统的的密封性、防止灰尘、昆虫、水和其他杂物混

4.2调整

1.

(2)

(4) 用手动操作阀在小范围内反复操作接力器并逐步扩大至全行程,以排除各充油部件及管路中的空气。操作时应随时控制油泵使其保持油压。

若以上一切正常,即可将主供油阀全开,将油压升至额定工作油压,并将

2.

(1)

(2)

节螺母来实现的。

(1) 认真检查各部件是否符合图纸要求,各阀是否处于中位、

各部件联 (3) 手动控制油泵,使油压升至略大于充气压力,

缓慢开启主供油阀一

在工作油压下,用手动操作阀反复操作接力器在全行程范围内运动, 折向器的开关机时间调整是通过调整折向器操作阀两端的阀芯行程调

喷针是通过调整叠加式双单向节流阀两端的节流螺栓来调整开关机时间。

反向喷针采用的是管式单向节流阀,放在回油箱内,与接力器关机腔相连的单向节流阀调整开机时间,与接力器开机腔相连的单向节流阀调整关机时间。

测定方法:用电动或手动控制使接力器全速开或关运动,以接力器在25%~75%行程之间两倍时间计算。如测得的开关机时间过长或过短,可通过调节单向节流阀作细致调整,直到满足机组调保计算的要求为止。 5 运行与维护

5.1 运行

此说明书只介绍手动运行条件和手动运行方式,自动运行将在电气部分说明书中介绍。

1. 手动开机条件

(1) 水轮发电机组和其它辅助设备正常,具备开机条件;

(2) 调速器工作油压正常;

(3) 电气控制装置已退出工作;

(4) 折向器接力器和喷针接力器均处于全关位置;

2. 手动开机过程

首先,操作折向器操作阀的手动应急按钮将折向器全开,然后操作喷针手动操作阀,使喷针接力器以适宜的速度缓慢打开喷针至启动开度,细心调整手动操作阀使机组维持额定转速。

3. 手动增减负荷

机组并网后,操作喷针手动操作阀,使机组带上所需负荷,并根据需要增减。

4. 手自动切换

手自动切换主要是针对喷针机构,直接操作截止阀来完成。

5. 正常停机

操作喷针手动操作阀使喷针接力器以适宜的速度将喷针关至空载和全关位置,然后操作折向器操作阀的手动应急按钮将折向器全关,使折向器

切断水流。

6. 紧急停机

当机组过速或出现严重故障必须紧急停机时,机组控制屏将发出紧急停机信号作用于折向器操作电磁阀,使折向器全关切断水流,然后用手动操作阀将喷针接力器全关。

5.2 维护

运行中要保持系统用油及设备的清洁,该设备滤油器采用标准液压件,其滤油精度为20μm ,当过滤前后压力表显示值相差0.2~0.3MPa 时应及时清洗,清洗时应注意滤网是否损坏,如有损坏应及时更换。

1 概述

冲击式水轮机调速器的作用:1、控制喷针的流量;2、控制折向器快速切断水流。传统上通常用普通调速器的接力器去控制折向器,然后再经过由主机配套提供的喷针配压阀、协联凸轮和一套复杂的杆件系统来控制喷针。这种方式不仅结构复杂,安装调整困难,而且难以达到较好的调节品质。近年来,我们运用先进的可编程技术和现代液压控制技术,研制成功了新型冲击式水轮机调速器。它不仅技术先进,而且机构简化,并大大提高了调节品质和整机可靠性,适用于单喷针和多喷针冲击式水轮机的调节控制,是冲击式水轮机调速器理想的升级换代产品。

2 主要特点及主要技术指标

CJT 系列冲击式水轮机调速器由电气控制装置、折向器控制单元、喷针控制单元及油压装置等组成。还可根据需要设置反向喷针控制装置。 2.1 主要特点

1. 采用电液比例方向阀直接控制喷针接力器,以调节喷嘴的开度,而传统冲击式调速器,喷针接力器的动作由折向器接力器通过机械协联凸轮加喷针配压阀来控制,与之相比,显著提高了调速系统的动态稳定性和调节品质。

2. 采用两位四通换向阀直接控制折向器接力器,

取代了沿用几十年的

3. 由于采用标准液压阀作为控制元件,使调速器结构简单,便于维护和检修。各个控制阀之间不用油管连结,而是采用液压集成技术,使之结构紧凑、美观,减少了油液泄漏的可能性。

2.2 主要技术参数

工作油压 6.3MPa

工作电源 AC220 DC220

油泵输油量 1.4L/s

电机容量 22KW

3 各部分简介及工作原理

原理图参见附图“CJT4/4-4.0冲击式调速器机械液压系统原理图”。

注:本调速器的电气控制装置在此不作介绍,请参见《CJT 系列冲击式水轮机调速器说明书(电气控制部分) 》。

3.1 喷针控制单元

喷针控制单元由电液比例方向阀、手动操作阀、截止阀、液控单向阀、单向节流阀、液压集成块及电气反馈装置等组成。

3.1.1各部分简介

1. 电液比例方向阀

电液比例方向阀是由两个比例电磁铁推动的三位四通方向阀组成。它的作用是把电气控制装置比例阀驱动板输出的电气信号转换成具有一定压力的流量信号,直接驱动喷针接力器。比例方向阀的控制油口经单向节流阀进入喷针接力器的开机腔和关机腔,其输出流量的大小与输入比例电磁铁电气控制信号成比例,而流量的方向取决于输入电信号的正、负,从而实现对喷针接力器进行比例方向控制。

2. 手动操作阀

手动操作阀采用手动三位四通换向阀,当需要调整维护或手动控制时,推动其操作把手,可实现喷针接力器的开、关机操作。

3. 截止阀

截止阀是控制电液比例阀油路通断的,在自动工况下它是通路,当该阀截止,便切断了电液比例阀的主供油,使比例阀退出工作。从而可用手动操作阀控制喷针接力器的开、关机。

4. 液控单向阀

液控单向阀安装在比例阀和手动操作阀到液压缸之间的控制油路上。当比例阀和手动操作阀处于中位时,液控单向阀处于自锁状态,可避免因滑阀内泄引起的液压缸可能出现的缓慢爬行问题。

5. 双单向节流阀

喷针采用的是叠加式双单向节流阀,放在操作阀与集成阀块之间,通过调整节流阀两端的节流螺栓来调整开关机时间。

3.1.2 工作原理

1. 自动调节

手自动切换阀打开,电气部分的控制信号与喷针接力器位移反馈信号经比较并放大后,驱动电液比例阀,使之按控制信号的正负、大小成比例地向喷针接力器开、关机腔输出压力油,从而驱动喷针接力器向开机或关机方向运动,直至控制信号与位移反馈信号相等为止,实现对喷嘴水流大小的调节。

2. 手动调节

手自动切换阀截止,直接用手动操作阀控制喷针接力器的开、关机。

3.2 折向器控制单元

折向器控制单元由折向器操作阀、操作阀底板和单向节流阀等组成。 折向器操作阀为两位四通电磁换向阀,控制折向器接力器全开或全关。当折向器需手动控制时可操作该阀的手动应急按钮,使折向器开、关。

3.3 事故配压阀

事故配压阀由液控阀、电磁换向阀、液控单向阀及插件等组成。为说明事故配压阀工作原理,节选了调速器部分原理图如下:

正常情况下,插件1与插件2的控制油为压力油,插件3的控制油为回油。压力油通过插件3给折向器操作阀提供压力油;当事故电磁阀动作

或液控阀动作后,插件1与插件2的控制油变成回油,插件3控制油变成压力油,压力油直接通过插件1经梭阀至折向接力器关机腔,插件2为接力器开启腔接通回油,折向接力器关闭。因所有折向器控制为并联控制,所以一旦事故配压阀动作,所有折向接力器能全部同时关闭。

3.4 压力油源

3.4.1 构成与作用

油压装置由压力油罐、回油箱、电机、泵组、安全阀、单向阀、自

动补气装置、压力表等组成。其作用是向调速器的液压系统及其它油系

3.4.2 工作原理

正常工作条件下,压力油罐内须充以适量的压缩空气,注入适量的透平油,以保证在正常工作压力下压力油罐内有大约2/3容积的压缩空气,且回油箱内的油位达到设计规定值。压力油罐因供油使压力下降到规定值时,压力开关通过相应的电路控制,电机—泵组中的一台按预定程序(通常由电站提供) 启动,油泵将油箱内的透平油通过单向阀,截止阀输送到压力油罐,使其压力上升。当压力达到规定值,压力开关控制电机—泵组停下,完成了一次补油。如果一台油泵启动后,油压装置的压力因供油量过大而继续下降,第二个压力开关将控制另一台油泵启动,使压力上升到规定值后停下,如压力仍继续下降,当降至事故低油压时,第三个压力开关将发事故低油压信号,使机组事故停机。

当压力油罐的油压高于额定油压的2%时,安全阀自动开启,压力油将排到回油箱中;油压在达到额定油压的16%之前,安全阀应全部开启,此时油压将不再上升,以保护油泵和压力油罐。

4 安装与调整

4.1 安装

1. 调速器就位后,与折向器、喷针接力器和反向喷针接力器联结的液压管道和有关部件在组装前一定要反复清洗,严防有金属屑等机械杂质混入液压油中,确保液压系统用油的清洁。

2. 电气反馈的安装位置应尽量靠近接力器,且电气反馈装置的运动方

3.

(1) 确保液压系统的清洁

污染是导致液压系统故障的主要原因。污染可加速液压元件的磨损,导致其性能下降;堵塞阀的间隙和孔口,引起阀的故障等。因此,严格控制液压系统的污染是提高调速器运行可靠性的重要保证。

回油箱清洗干净后方可注油。新油须经过仔细地过滤后,才可注入回

油箱中。调速器在进行试验和初期运行时应随时观察滤油器前后压差,检

(2)

注意保持液压系统的的密封性、防止灰尘、昆虫、水和其他杂物混

4.2调整

1.

(2)

(4) 用手动操作阀在小范围内反复操作接力器并逐步扩大至全行程,以排除各充油部件及管路中的空气。操作时应随时控制油泵使其保持油压。

若以上一切正常,即可将主供油阀全开,将油压升至额定工作油压,并将

2.

(1)

(2)

节螺母来实现的。

(1) 认真检查各部件是否符合图纸要求,各阀是否处于中位、

各部件联 (3) 手动控制油泵,使油压升至略大于充气压力,

缓慢开启主供油阀一

在工作油压下,用手动操作阀反复操作接力器在全行程范围内运动, 折向器的开关机时间调整是通过调整折向器操作阀两端的阀芯行程调

喷针是通过调整叠加式双单向节流阀两端的节流螺栓来调整开关机时间。

反向喷针采用的是管式单向节流阀,放在回油箱内,与接力器关机腔相连的单向节流阀调整开机时间,与接力器开机腔相连的单向节流阀调整关机时间。

测定方法:用电动或手动控制使接力器全速开或关运动,以接力器在25%~75%行程之间两倍时间计算。如测得的开关机时间过长或过短,可通过调节单向节流阀作细致调整,直到满足机组调保计算的要求为止。 5 运行与维护

5.1 运行

此说明书只介绍手动运行条件和手动运行方式,自动运行将在电气部分说明书中介绍。

1. 手动开机条件

(1) 水轮发电机组和其它辅助设备正常,具备开机条件;

(2) 调速器工作油压正常;

(3) 电气控制装置已退出工作;

(4) 折向器接力器和喷针接力器均处于全关位置;

2. 手动开机过程

首先,操作折向器操作阀的手动应急按钮将折向器全开,然后操作喷针手动操作阀,使喷针接力器以适宜的速度缓慢打开喷针至启动开度,细心调整手动操作阀使机组维持额定转速。

3. 手动增减负荷

机组并网后,操作喷针手动操作阀,使机组带上所需负荷,并根据需要增减。

4. 手自动切换

手自动切换主要是针对喷针机构,直接操作截止阀来完成。

5. 正常停机

操作喷针手动操作阀使喷针接力器以适宜的速度将喷针关至空载和全关位置,然后操作折向器操作阀的手动应急按钮将折向器全关,使折向器

切断水流。

6. 紧急停机

当机组过速或出现严重故障必须紧急停机时,机组控制屏将发出紧急停机信号作用于折向器操作电磁阀,使折向器全关切断水流,然后用手动操作阀将喷针接力器全关。

5.2 维护

运行中要保持系统用油及设备的清洁,该设备滤油器采用标准液压件,其滤油精度为20μm ,当过滤前后压力表显示值相差0.2~0.3MPa 时应及时清洗,清洗时应注意滤网是否损坏,如有损坏应及时更换。


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