專利名稱：水輪機電液調速器用主配壓閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水輪機電液調速器用主配壓閥，特別是斷流式主配壓閥。
背景技術：
水輪機電液調速器的主配壓閥是專用于其所在液壓系統(tǒng)中的液壓放大元 件，是一種液控方向流量滑閩。它受電液轉換元件(電液伺服閥、比例閥、數 字閥、電液轉換器等)的控制，去操縱液壓執(zhí)行元件(液壓缸-在水輪機調速器 行業(yè)中被稱為主接力器)的動作。
由于水輪機調速器通常是長期連續(xù)工作的設備，而在工作過程中絕大多數 時間內卻處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)(靜止狀態(tài)-靜態(tài))，因此靜態(tài)耗油量、自動校正主 配壓閥漏油引起的主接力器漂移的調節(jié)動作情況對調速器的性能有顯著的影 響。
目前水輪機電液調速器中使用的主配壓閥，基本上是沿用機械液壓調速器 中的斷流式。為了保證調速器的調節(jié)精度，即為了保證調速器的死區(qū)不超過允 許值，同時要照顧到靜態(tài)耗油量不致過大，機械液壓調速器要求主配壓閥僅允 許有較小的死區(qū)(閥體的閥盤與襯套的孔口僅有較小的正遮程，如中、小型調
速器的約為0.2mm，大型調速器的約為0.4mm-見引證資料6)，并且一般將孔 口開成臺階形，為保證需要的靈敏度，襯套的臺階形孔口的遮程較小段的長度 系根據調速器容量有相應的值。液壓系統(tǒng)的靜態(tài)耗油主要發(fā)生在主配壓閥中。 沿用機械液壓調速器的主配壓閥，封油效果較差，中位漏油量較大，開環(huán)工作 時(如電液轉換元件斷電)主接力器的漂移明顯，閉環(huán)工作時即使在靜態(tài)也要 校正主配壓閩漏油引起的主接力器明顯的漂移，系統(tǒng)將頻繁動作(雖然動作幅 度較小)，后果是系統(tǒng)的靜態(tài)耗油量和系統(tǒng)各元件的磨損均較大，使用壽命較短。 為解決開環(huán)工作時主接力器的明顯漂移問題，有的還不得不專設機械液壓閉環(huán) 機構。
引證資料
1. "液壓工程手冊"雷天覺主編機械工業(yè)出版社1990年4月科技新書 目210-002
ISBN-111 -01724-2/TH.294
元件篇9.伺服、比例、數字控制元件
2. "機械工程手冊"第二版?zhèn)鲃釉O計卷機械工程手冊/電機工程手冊編 輯委員會編機械工業(yè)出版社1997年7月
ISBN 7-111-04510-6/TH-62
第二章液壓元件3液壓控制閥
3. "實用電液比例技術"吳根茂邱敏秀王慶豐等編著浙江大學出版 社1993年9月
ISBN 7-308-011704/TH.040
第九章電液比例方向閥第十章比例控制液壓泵
4. "塊式直連型電液隨動系統(tǒng)"中國專利專利號92106809.3
5. "水輪機電液調速器的液壓執(zhí)行機構"中國專利專利號00259624.5 6."水輪機調節(jié)"(第二版)沈祖詒主編水利電力出版社1988年11月 ISBN 7-12(M)0409-3/TV*153
第三章機械液壓型調速器第二節(jié)液壓放大裝置第五節(jié)T型調速
器
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能延長水輪機電液調速器液壓系統(tǒng)各元件的使用 壽命和減少系統(tǒng)靜態(tài)耗油量及開環(huán)漂移的主配壓閩。
本發(fā)明包括輔助接力器、閥體、襯套和殼體，其特征是閥體的閩盤與襯套 的孔口之間采用較大正遮程的配合關系或/和襯套的臺階形孔口的較小遮程段的 長度較短。
與現有技術相比，本發(fā)明由于采用了有較大正遮程或/和臺階形孔口的較小 遮程段的長度較短的技術方案，主配壓閩中位時封油效果較好，因而系統(tǒng)的靜 態(tài)耗油小，開環(huán)工作時主接力器的漂移小，閉環(huán)工作時系統(tǒng)校正主配壓閥漏油 引起主接力器漂移所需的動作少，故系統(tǒng)各元件的磨損較小，使用壽命長。開 環(huán)工作時主接力器漂移小的效果還允許系統(tǒng)不專設機械液壓閉環(huán)機構，可使
統(tǒng)結構得以進一步簡化。此外，有較大正遮程的主配壓閥亦更容易加工。
眾所周知，有較大正遮程的主配壓閥其本身必然存在較大死區(qū)，這將對調
速器整機的死區(qū)和速動性產生不利影響；臺階形孔口的較小遮程段的長度較短 的主配壓閥在小波動時的靈敏度較低，也對整機的速動性產生不利影響。很顯 然，這種主配壓閥是不宜用于機械液壓調速器中的-因為機械液壓調速器全部由 機械機構所組成，很難消除有較大正遮程及臺階形孔口的較小遮程段的長度較 短的主配壓閥所帶來的不利影響。但是，對于電液調速器情況就不同了在電 液調速器中，設置有電液轉換元件的驅動電路(或驅動程序)，可以很方便地利 用其現有技術對系統(tǒng)死區(qū)和靈敏度進行補償，消除或基本消除主配壓閥較大的 正遮程及較短的較小遮程段的臺階形孔口對調速器整機死區(qū)和速動性的不利影 響。因此，有較大的正遮程或/和較短的較小遮程段臺階形孔口的主配壓閥可用 于電液調速器中。
系統(tǒng)的靜態(tài)耗油量可以用系統(tǒng)靜態(tài)時壓油裝置油泵啟動的間隔時間來衡 量。油泵啟動的間隔時間，例如在常油壓電液調速器中應用現有技術的主配壓 閥，通常為20 45分鐘；應用本發(fā)明，可達3 5小時，甚至更長，節(jié)能效果顯 著。
液壓元件的使用壽命與其可動部件在相同時間內的磨損量基本成反比關 系。磨損量又與系統(tǒng)的動作頻繁程度及動作幅度密切相關，兩者基本成正比關 系。而后者則也可以用油泵啟動的間隔時間來反映，這兩者基本成反比關系。 也就是說，應用本發(fā)明比應用現有技術的主配壓閥，在靜態(tài)工況下系統(tǒng)各元件 的使用壽命之比可達4倍以上。這對絕大多數帶基本負荷的水輪發(fā)電機組的調 速器具有十分積極的意義。
由于本發(fā)明的靜態(tài)耗油量小，從而開環(huán)工作時主接力器的漂移小，實現每 小時不大于0.15%的先進指標。
圖1是本發(fā)明的結構簡圖2是本發(fā)明襯套控油口的形狀圖。
圖中1是輔助接力器活塞，2是輔助接力器本體，1和2組成輔助接力器； 3是閩體，4是襯套，5是殼體，a是襯套臺階形控油口的較小遮程段。
具體實施例方式
從構成上來看，本發(fā)明與現有技術沒有明顯的差別。其差別僅僅在于主配 壓閥閥體的閥盤與襯套控油口的配合關系或/和襯套臺階形控油口的較小遮程段 長度與較大遮程段長度的關系。
本發(fā)明主配壓閩閥體的閥盤與襯套控油口的正遮程，是現有技術主配壓閥
的2-5倍或更大(中、小型調速器的約為0.4~1mm，大型調速器的約為0.8~1.5 mm;或更大)。
本發(fā)明襯套的臺階形控油口的較小遮程段長度與較大遮程段長度之比，是 現有技術主配壓閥的0.8~0.3,或更小。如用于3000N，M調速功的調速器時不 大于2mm;用于6000 N*M調速功的調速器時不大于3mm;用于10000 hMVI 調速功的調速器時不大于5mm;用于18000~35000 N，M調速功的調速器時不 大于10mm;用于大型調速器時不大于15 20mm。
權利要求
1、水輪機電液調速器用主配壓閥，包括輔助接力器、閥體、襯套和殼體，其特征在于閥體(3)的閥盤與襯套(4)的孔口之間采用較大正遮程的配合關系或/和襯套(4)的臺階形孔口的較小遮程段的長度較短。
2、 按權利要求1所述水輪機電液調速器用主配壓閥，其特征在于閥體(3)的 閩盤與襯套(4)的孔口之間的正遮程，中、小型調速器用的為0.4~1mm ，大 型調速器用的為0.8~1.5mm，或更大。
3、 按權利要求1所述水輪機電液調速器用主配壓閥，其特征在于襯套(4)的 臺階形孔口的較小遮程段的長度，用于3000 N*M調速功的調速器時不大于 2mm;用于6000 N'M調速功的調速器時不大于3mm;用于10000 N'M調速功 的調速器時不大于5mm;用于18000~35000 N'M調速功的調速器時不大于 10mm;用于大型調速器時不大于15 20mm。
全文摘要
水輪機電液調速器用主配壓閥，由輔助接力器、閥體、襯套和殼體等所組成，采用閥體的閥盤與襯套的孔口之間的正遮程較大的配合關系或/和襯套的臺階形孔口的較小遮程段的長度較短等技術方案，獲得延長液壓系統(tǒng)各元件的使用壽命、減少系統(tǒng)靜態(tài)耗油量及開環(huán)漂移的有益效果。與現有技術相較，在帶基本負荷的機組的常油壓電液調速器中應用本發(fā)明可使液壓系統(tǒng)各元件的使用壽命達4倍以上，油泵啟動的間隔時間可達3～5小時，甚至更長，開環(huán)工作時主接力器的漂移每小時不大于0.15％。
文檔編號F03B15/00GK101113715SQ20061010447
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權日2006年7月25日
發(fā)明者張曉英, 雷踐仁 申請人:蘭州理工大學;雷踐仁