淺談水電行業(yè)中邏輯插裝技術(shù)的應(yīng)用

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與和諧社會(huì)的構(gòu)建，我國(guó)的水電行業(yè)得到了飛速的發(fā)展。邏輯插裝技術(shù)是一種新型的技術(shù)，在邏輯插裝技術(shù)的基礎(chǔ)上研制出來的重錘關(guān)機(jī)裝置和水輪機(jī)調(diào)速器在水電行業(yè)有十分廣泛的應(yīng)用，邏輯插裝技術(shù)的應(yīng)用有效的推動(dòng)了水電行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水電行業(yè)；邏輯插裝技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TV734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）15-0056-01

采用邏輯插裝技術(shù)生產(chǎn)的重錘關(guān)機(jī)裝置和水輪機(jī)調(diào)速器徹底解決了水電廠調(diào)速器拒動(dòng)、漏油等問題，重錘關(guān)機(jī)裝置和水輪機(jī)具有節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、消耗低、泄露少等諸多優(yōu)點(diǎn)，有效的推動(dòng)了水電行業(yè)技術(shù)的發(fā)展。

1邏輯插裝技術(shù)的特征

邏輯插裝技術(shù)的主要特征表現(xiàn)為先導(dǎo)控制、插裝式連接、閥座主級(jí)。和傳統(tǒng)的四通滑閥相比，邏輯插裝技術(shù)采用先進(jìn)的微型結(jié)構(gòu)進(jìn)行先導(dǎo)控制，在接受各種開關(guān)、數(shù)字、模擬信號(hào)的時(shí)候不會(huì)受到限制，能和液壓、機(jī)械參量的反饋和進(jìn)行比較，能兼容開關(guān)閥、數(shù)字閥、比例閥。傳統(tǒng)的四通滑閥工藝性比較差，存在徑向間隙泄露等問題，邏輯插裝技術(shù)采用線密封和零遮蓋工藝，軸向結(jié)構(gòu)尺寸比較短、閥芯質(zhì)量比較輕，有效的克服了傳統(tǒng)滑閥存在的問題。邏輯插裝技術(shù)的閥座主級(jí)能實(shí)現(xiàn)比例閥、伺服閥控制功能，具有良好的靈活性和可控性。

2邏輯插裝閥

2.1邏輯插裝閥的原理

邏輯插裝閥是一種單個(gè)控制液阻器，邏輯插裝閥通過先導(dǎo)控制可以實(shí)現(xiàn)不同功能的控制，由于先到控制具有復(fù)合容易的特點(diǎn)，因此，邏輯插裝閥具有多種功能。邏輯插裝閥的工作狀態(tài)由閥芯上的作用力大小和方向決定。當(dāng)作用在閥芯上的合力等于零，閥芯會(huì)停留在一個(gè)平衡的位置；當(dāng)作用在閥芯上的合力小于零，閥芯會(huì)自動(dòng)開啟；當(dāng)作用在閥芯上的合力大于零，閥芯會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。出油側(cè)、進(jìn)油側(cè)、控制油口三個(gè)工作油腔的壓力對(duì)閥芯受到的作用力起主導(dǎo)作用，一般情況下，出油側(cè)/進(jìn)油側(cè)壓力是通過工作符合條件確定的，不會(huì)隨意改變，因此，在工作過程中，常通過改變控制油口的壓力來控制邏輯插裝閥。在工作中，只有保證控制油口的壓力大于出油側(cè)或進(jìn)油側(cè)油腔的壓力，才能保證邏輯插裝閥在調(diào)節(jié)結(jié)束后可靠關(guān)閉。

2.2邏輯插裝閥的優(yōu)點(diǎn)

邏輯插裝閥能實(shí)現(xiàn)快速開啟或者關(guān)閉，能對(duì)閥門的開啟、關(guān)閉進(jìn)行控制；邏輯插裝閥的適應(yīng)性比較好，能用于高水基、純水液壓系統(tǒng)等各種工作介質(zhì)中，適用于高壓、大流量工作條件；邏輯插裝閥的結(jié)構(gòu)比較緊湊，無泄漏，能用于組合化、集成化工作系統(tǒng)中；邏輯插裝閥的系統(tǒng)效率高、液阻低、流量控制方便、抗污能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、性能可靠。邏輯插裝閥的諸多優(yōu)點(diǎn)對(duì)水電行業(yè)液壓控制技術(shù)的發(fā)展有十分重要的意義。

3邏輯插裝技術(shù)在水電行業(yè)的應(yīng)用

3.1邏輯插裝技術(shù)在重錘關(guān)機(jī)裝置中的應(yīng)用

將重錘關(guān)機(jī)裝置設(shè)置在貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)控制環(huán)關(guān)閉側(cè)，從而一個(gè)自關(guān)閉力矩，當(dāng)調(diào)速器系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者工作過程中出現(xiàn)漏油現(xiàn)象時(shí)，受重錘自身重力的作用和導(dǎo)葉水力矩自動(dòng)關(guān)閉趨勢(shì)的影響，水輪發(fā)電機(jī)組的導(dǎo)葉會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，避免了機(jī)組飛逸現(xiàn)象的發(fā)生。

重錘關(guān)機(jī)裝置使用時(shí)，電磁閥關(guān)機(jī)側(cè)的電磁鐵會(huì)得到電能，壓力控制油進(jìn)入插裝閥Ⅰ控制腔，插裝閥Ⅰ會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，切斷調(diào)速器主閥和接力器開啟腔的油路，而插裝閥Ⅱ會(huì)接通排油。當(dāng)調(diào)速器處于開機(jī)狀態(tài)時(shí)，在水力矩和重錘自身重力的作用下，接力器活塞會(huì)逐漸關(guān)閉；當(dāng)調(diào)速器處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，接力器活塞在關(guān)閉過程中，關(guān)閉腔產(chǎn)生的負(fù)壓會(huì)將關(guān)閉側(cè)油路的充液閥打開，無壓油會(huì)充滿接力器關(guān)閉腔，實(shí)現(xiàn)關(guān)機(jī)。當(dāng)重錘機(jī)裝置沒有使用時(shí)，壓力控制油會(huì)通過電磁閥、手動(dòng)換向閥進(jìn)入插裝閥Ⅰ，插裝閥Ⅰ會(huì)關(guān)閉，切斷回油箱和接力器開啟腔的油路，插裝閥Ⅱ會(huì)開啟接通排油，打開接力器開啟腔和調(diào)速器主閥的油路，實(shí)現(xiàn)調(diào)速器對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的控制。

3.2邏輯插裝技術(shù)在水輪機(jī)調(diào)速器中的應(yīng)用

3.2.1邏輯插裝式水輪機(jī)調(diào)速器的工作原理

插裝式水輪調(diào)速器液壓系統(tǒng)和傳統(tǒng)的主配壓閥式調(diào)速器系統(tǒng)的基本原則相同，插裝式調(diào)速器采用插裝閥組合代替了傳統(tǒng)的主配壓閥等元件，插裝式水輪調(diào)速器液壓系統(tǒng)的核心元件為邏輯插裝閥和高速開關(guān)閥，利用邏輯插裝閥實(shí)現(xiàn)主配壓閥的功能，利用高速開關(guān)閥實(shí)現(xiàn)先導(dǎo)控制功能。

當(dāng)調(diào)速器的調(diào)節(jié)信號(hào)使快速開關(guān)閥處于斷電情況下，通向接力器開關(guān)側(cè)控制腔的油路會(huì)被截?cái)啵恿ζ魈幱陟o止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)調(diào)速器的調(diào)節(jié)信號(hào)使數(shù)字閥處于通電情況下，接力器開測(cè)控制腔會(huì)接通油路，壓力油會(huì)通向接力器關(guān)側(cè)的控制腔，接力器逐漸向關(guān)閉方向移動(dòng)；當(dāng)接力器位移量和調(diào)節(jié)控制量一樣后，快速開關(guān)閥會(huì)自動(dòng)斷電，接力器開關(guān)側(cè)的油路會(huì)被截?cái)?，接力器處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且和調(diào)節(jié)控制量處于相對(duì)應(yīng)的位置。由于邏輯插裝閥是一種壓力控制元件，因此，在水輪機(jī)調(diào)速器中使用邏輯插裝閥時(shí)，必須控制好壓力，避免壓力過大或過小，對(duì)調(diào)速器運(yùn)行造成干擾，從而影響調(diào)速器的正常使用。目前，混油、沖擊、貫流等各種插裝式水輪調(diào)速器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)水電發(fā)展中，并且這些產(chǎn)品逐漸走向國(guó)際市場(chǎng)。

3.2.2邏輯插裝式水輪機(jī)調(diào)速器的特點(diǎn)

邏輯插裝式水輪機(jī)調(diào)速器采用插裝閥和快速開關(guān)閥組合，代替了傳統(tǒng)的電液轉(zhuǎn)換器和主配壓閥等主要元件，極大的提高了調(diào)速器的可靠性；邏輯插裝式水輪機(jī)調(diào)速器元件的密封性良好，不會(huì)發(fā)生泄漏現(xiàn)象，各元件容易替換，不需要連接桿件、柜內(nèi)管路，環(huán)保節(jié)能效果比較優(yōu)越；邏輯插裝式水輪機(jī)調(diào)速器在調(diào)節(jié)、控制過程中，不需要閥的中間位置，調(diào)節(jié)器運(yùn)行穩(wěn)定，調(diào)整簡(jiǎn)單，維修方便；邏輯插裝式水輪機(jī)調(diào)速器的速動(dòng)性良好，能在3 ms內(nèi)完成快速開關(guān)閥的動(dòng)作，調(diào)節(jié)可靠性良好，在大型機(jī)組中能發(fā)揮出良好的調(diào)節(jié)作用；邏輯插裝式水輪機(jī)調(diào)速器設(shè)備緊湊，能根據(jù)生產(chǎn)要求靈活的布置，現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試比較簡(jiǎn)單。

3.3邏輯插裝技術(shù)在其他裝置中的應(yīng)用

邏輯插裝技術(shù)還可以應(yīng)用與分段關(guān)閉裝置中，當(dāng)接力器開啟時(shí)，分段關(guān)閉裝置會(huì)在水輪機(jī)導(dǎo)葉和調(diào)速器主閥的作用下，形成無節(jié)流油路；當(dāng)接力器向逐漸關(guān)閉時(shí)，邏輯插裝分段關(guān)閉裝置會(huì)處于開啟狀態(tài)，調(diào)速器主閥會(huì)控制水輪機(jī)組導(dǎo)葉逐漸關(guān)閉，當(dāng)導(dǎo)葉關(guān)閉到主令控制器的拐點(diǎn)位置時(shí)，邏輯插裝分段關(guān)閉裝置的電磁閥會(huì)通電，壓力油會(huì)進(jìn)入邏輯插裝上腔，切斷分段裝置關(guān)側(cè)的油路，關(guān)側(cè)液流會(huì)通過分段關(guān)閉裝置的節(jié)流裝置進(jìn)入導(dǎo)葉接力器的關(guān)閉腔，逐漸減慢導(dǎo)葉的關(guān)閉速度，將水輪發(fā)電機(jī)組緩慢的關(guān)閉。

4結(jié)語

邏輯插裝技術(shù)是水電行業(yè)的重要技術(shù)，在水電行業(yè)中有十分廣闊的應(yīng)用前景，將邏輯插裝技術(shù)和現(xiàn)代電子技術(shù)結(jié)合起來，能實(shí)現(xiàn)邏輯控制、數(shù)字控制、隨動(dòng)控制。邏輯插裝技術(shù)應(yīng)用在重錘關(guān)機(jī)裝置和水輪機(jī)調(diào)速器中，能有效的提高水電生產(chǎn)效率，促進(jìn)水電行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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