分段关闭及重锤关机装置说明书

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1、武汉长江控制设备研究所分段关闭及重锤关机控制装置说明书水利部长江水利委员会长江控制设备研究所一九九九年十一月中国武汉武汉长江控制设备研究所一、概述低水头电站机组在导叶直线关闭情况下，常因水击现象引起过大的轴向力，目前常用导叶的分段关闭来降低甩负荷过程中的最大轴向力。另外、贯流式水轮发电机组通常设置重锤关机装置，利用重锤的自重在无液压力的情况下关闭导叶。重锤关机装置是机组的最后一道安全保护，它必须有非常高的可靠性。重锤关机控制装置和分段关闭装置是我所开发的新一代的机组控制装置，它们采用了插装阀、行程阀、液控单向阀等等标准液压件，利用

2、先进的模块式设计，将各种液压元件组合成功能独特的液压控制组件。重锤关机控制装置能在机组过速保护动作时，可靠的切断调速器通往接力器的控制油，利用重锤的自重关闭导叶，并使接力器关机腔吸入液压油，实现机组的快速停机。分段关闭装置作用是在导叶关闭到某一点后，通过节流阀降低导叶关闭速度，从而降低水击压力。本装置主要技术参数为：油管通径：φ80、φ100；油压等级：6.3MPa。二、构成（一）、分段关闭装置由行程阀组和分段关闭阀组两个部件构成，主要零件有两个插装阀、一个两位三通行程阀、一个液控单向阀、一个集成块、一个斜块或凸轮(由主机厂家提供

3、)。行程阀安装在斜块或凸轮附近，插装阀和液控单向阀安装在集成块上，行程阀和集成块之间通过控制油管相联接。现将各主要部件简介如下：1、插装阀是整个装置的执行机构，它们的开启和关闭实现对接力器的控制。其特点是工作可靠、寿命长、通径大、压力损失小、抗油污能力强等。插装阀(1)是节流阀，插装阀(2)用作开关阀。2、液控单向阀液控单向阀(1)的控制油管为φ6通径。先导控制油使液控单向阀(1)前推或回缩，从而控制插装阀(2)的通断。3、行程阀是液控单向阀的先导级。采用标准液压件，机械动作，弹簧复位；可利用斜块或凸轮来改变阀的工作状态。行程阀阀

4、芯的工作行程为4mm。2武汉长江控制设备研究所4、斜块或凸轮它能真实的反应接力器的行程，为行程阀提供一个准确的拐点，位置可调。（二）、重锤关机控制装置主要由一个单向阀、两个插装阀、一个液控单向阀、一个两位四通电磁换向阀、一个两位四通手动换向阀、一个集成块构成。除单向阀单独安装，其余各阀均安装在集成块上。现将各主要部件简介如下：1、单向阀它是用标准插装单元构成的，具有开启压力低、密封可靠的特点。2、插装阀选用了两个标准插装单元，在先导阀控制下组成了两位三通的滑阀机能。通过电磁阀、液控单向阀和手动换向阀控制它的开启和关闭，来实现对接力

5、器的控制。其特点是工作可靠、寿命长、通径大、压力损失小、抗油污能力强等。3、液控单向阀本装置采用了小通径、板式液控单向阀(2)，作为插装阀(1)先导控制，以确保重锤关机可靠动作。4、两位四通电磁换向阀它是主要的先导控制元件，采用两个电压等级为DC220V的湿式电磁铁；带阀芯定位器，可固定滑阀位置。5、两位四通手动换向阀这是紧急先导控制元件，可在非常状况时由人为干预，直接控制插装阀，实现停机。带有阀芯定位器，可固定滑阀位置。三、工作原理两套装置工作原理见系统原理图。（一）、分段关闭装置原理分段关闭装置在关机过程中分两段动作，分别介绍

6、如下：1、在第一段快速关闭的过程中，斜块作直线运动或凸轮作等径圆周运动，行程阀受弹簧力作用，接通压力油。液控单向阀(1)在压力油推动下向前顶开插装阀(2)，从开机腔流出的油流也顶开插装阀(1)，油流从双通道流出，可让接力器快速关闭。2、当接力器运动到某一点，也就是斜块上的凸起点或凸轮上的变径点时，斜块或凸轮将行程阀推到另一状态，则液控单向阀控制腔接排油，弹簧力和差压力推3武汉长江控制设备研究所动插装阀(2)关闭，此时从接力器开机腔的油流只能顶开插装阀(1)，从单通道流走，形成节流，接力器开始减速关闭，关闭时间可以通过插装阀(1)控

7、制盖板上的调整螺栓进行调节。3、开机时，从主配流出的压力油顶开插装阀(1)、(2)，可以从双通道流过，所以对开机速度没有影响。（二）、重锤关机控制装置原理重锤关机是机组最后一道保护措施，其控制装置必须安全可靠，而且还应具备应急的备用措施。因此，本装置在自动工况外，特设一种手动工况，供紧急情况时使用。现将几种情况分别介绍如下：1、在正常工作情况下，压力控制油通过手动换向阀、电磁换向阀进入插装阀(4)控制腔，插装阀(4)关闭，切断了接力器开机腔和回油箱之间的油路，同时插装阀(3)控制腔接排油，插装阀(3)开启，打开主配通往接力器开机腔

8、之间的油路，以实现调速器的正常控制。2、当需要重锤关机时，电磁阀关机侧电磁铁得电，压力控制油经电磁换向阀进入插装阀(3)控制腔，插装阀(3)关闭，切断主配通往接力器开机腔之间的油路，并使插装阀(4)控制腔接排油，插装阀(4)开启，接力器开机腔接回油