专利名称：水轮机电液调速器用主配压阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水轮机电液调速器用主配压阀，特别是断流式主配压阀。
背景技术：
水轮机电液调速器的主配压阀是专用于其所在液压系统中的液压放大元 件，是一种液控方向流量滑闽。它受电液转换元件(电液伺服阀、比例阀、数 字阀、电液转换器等)的控制，去操纵液压执行元件(液压缸-在水轮机调速器 行业中被称为主接力器)的动作。
由于水轮机调速器通常是长期连续工作的设备，而在工作过程中绝大多数 时间内却处于稳定的平衡状态(静止状态-静态)，因此静态耗油量、自动校正主 配压阀漏油引起的主接力器漂移的调节动作情况对调速器的性能有显著的影 响。
目前水轮机电液调速器中使用的主配压阀，基本上是沿用机械液压调速器 中的断流式。为了保证调速器的调节精度，即为了保证调速器的死区不超过允 许值，同时要照顾到静态耗油量不致过大，机械液压调速器要求主配压阀仅允 许有较小的死区(阀体的阀盘与衬套的孔口仅有较小的正遮程，如中、小型调
速器的约为0.2mm，大型调速器的约为0.4mm-见引证资料6)，并且一般将孔 口开成台阶形，为保证需要的灵敏度，衬套的台阶形孔口的遮程较小段的长度 系根据调速器容量有相应的值。液压系统的静态耗油主要发生在主配压阀中。 沿用机械液压调速器的主配压阀，封油效果较差，中位漏油量较大，开环工作 时(如电液转换元件断电)主接力器的漂移明显，闭环工作时即使在静态也要 校正主配压闽漏油引起的主接力器明显的漂移，系统将频繁动作(虽然动作幅 度较小)，后果是系统的静态耗油量和系统各元件的磨损均较大，使用寿命较短。 为解决开环工作时主接力器的明显漂移问题，有的还不得不专设机械液压闭环 机构。
引证资料
1. "液压工程手册"雷天觉主编机械工业出版社1990年4月科技新书 目210-002
ISBN-111 -01724-2/TH.294
元件篇9.伺服、比例、数字控制元件
2. "机械工程手册"第二版传动设计卷机械工程手册/电机工程手册编 辑委员会编机械工业出版社1997年7月
ISBN 7-111-04510-6/TH-62
第二章液压元件3液压控制阀
3. "实用电液比例技术"吴根茂邱敏秀王庆丰等编著浙江大学出版 社1993年9月
ISBN 7-308-011704/TH.040
第九章电液比例方向阀第十章比例控制液压泵
4. "块式直连型电液随动系统"中国专利专利号92106809.3
5. "水轮机电液调速器的液压执行机构"中国专利专利号00259624.5 6."水轮机调节"(第二版)沈祖诒主编水利电力出版社1988年11月 ISBN 7-12(M)0409-3/TV*153
第三章机械液压型调速器第二节液压放大装置第五节T型调速
器
发明内容
本发明的目的是提供一种能延长水轮机电液调速器液压系统各元件的使用 寿命和减少系统静态耗油量及开环漂移的主配压闽。
本发明包括辅助接力器、阀体、衬套和壳体，其特征是阀体的闽盘与衬套 的孔口之间采用较大正遮程的配合关系或/和衬套的台阶形孔口的较小遮程段的 长度较短。
与现有技术相比，本发明由于采用了有较大正遮程或/和台阶形孔口的较小 遮程段的长度较短的技术方案，主配压闽中位时封油效果较好，因而系统的静 态耗油小，开环工作时主接力器的漂移小，闭环工作时系统校正主配压阀漏油 引起主接力器漂移所需的动作少，故系统各元件的磨损较小，使用寿命长。开 环工作时主接力器漂移小的效果还允许系统不专设机械液压闭环机构，可使
统结构得以进一步简化。此外，有较大正遮程的主配压阀亦更容易加工。
众所周知，有较大正遮程的主配压阀其本身必然存在较大死区，这将对调
速器整机的死区和速动性产生不利影响；台阶形孔口的较小遮程段的长度较短 的主配压阀在小波动时的灵敏度较低，也对整机的速动性产生不利影响。很显 然，这种主配压阀是不宜用于机械液压调速器中的-因为机械液压调速器全部由 机械机构所组成，很难消除有较大正遮程及台阶形孔口的较小遮程段的长度较 短的主配压阀所带来的不利影响。但是，对于电液调速器情况就不同了在电 液调速器中，设置有电液转换元件的驱动电路(或驱动程序)，可以很方便地利 用其现有技术对系统死区和灵敏度进行补偿，消除或基本消除主配压阀较大的 正遮程及较短的较小遮程段的台阶形孔口对调速器整机死区和速动性的不利影 响。因此，有较大的正遮程或/和较短的较小遮程段台阶形孔口的主配压阀可用 于电液调速器中。
系统的静态耗油量可以用系统静态时压油装置油泵启动的间隔时间来衡 量。油泵启动的间隔时间，例如在常油压电液调速器中应用现有技术的主配压 阀，通常为20 45分钟；应用本发明，可达3 5小时，甚至更长，节能效果显 著。
液压元件的使用寿命与其可动部件在相同时间内的磨损量基本成反比关 系。磨损量又与系统的动作频繁程度及动作幅度密切相关，两者基本成正比关 系。而后者则也可以用油泵启动的间隔时间来反映，这两者基本成反比关系。 也就是说，应用本发明比应用现有技术的主配压阀，在静态工况下系统各元件 的使用寿命之比可达4倍以上。这对绝大多数带基本负荷的水轮发电机组的调 速器具有十分积极的意义。
由于本发明的静态耗油量小，从而开环工作时主接力器的漂移小，实现每 小时不大于0.15%的先进指标。
图1是本发明的结构简图2是本发明衬套控油口的形状图。
图中1是辅助接力器活塞，2是辅助接力器本体，1和2组成辅助接力器； 3是闽体，4是衬套，5是壳体，a是衬套台阶形控油口的较小遮程段。
具体实施例方式
从构成上来看，本发明与现有技术没有明显的差别。其差别仅仅在于主配 压阀阀体的阀盘与衬套控油口的配合关系或/和衬套台阶形控油口的较小遮程段 长度与较大遮程段长度的关系。
本发明主配压闽阀体的阀盘与衬套控油口的正遮程，是现有技术主配压阀
的2-5倍或更大(中、小型调速器的约为0.4~1mm，大型调速器的约为0.8~1.5 mm;或更大)。
本发明衬套的台阶形控油口的较小遮程段长度与较大遮程段长度之比，是 现有技术主配压阀的0.8~0.3,或更小。如用于3000N，M调速功的调速器时不 大于2mm;用于6000 N*M调速功的调速器时不大于3mm;用于10000 hMVI 调速功的调速器时不大于5mm;用于18000~35000 N，M调速功的调速器时不 大于10mm;用于大型调速器时不大于15 20mm。
权利要求
1、水轮机电液调速器用主配压阀，包括辅助接力器、阀体、衬套和壳体，其特征在于阀体(3)的阀盘与衬套(4)的孔口之间采用较大正遮程的配合关系或/和衬套(4)的台阶形孔口的较小遮程段的长度较短。
2、 按权利要求1所述水轮机电液调速器用主配压阀，其特征在于阀体(3)的 闽盘与衬套(4)的孔口之间的正遮程，中、小型调速器用的为0.4~1mm ，大 型调速器用的为0.8~1.5mm，或更大。
3、 按权利要求1所述水轮机电液调速器用主配压阀，其特征在于衬套(4)的 台阶形孔口的较小遮程段的长度，用于3000 N*M调速功的调速器时不大于 2mm;用于6000 N'M调速功的调速器时不大于3mm;用于10000 N'M调速功 的调速器时不大于5mm;用于18000~35000 N'M调速功的调速器时不大于 10mm;用于大型调速器时不大于15 20mm。
全文摘要
水轮机电液调速器用主配压阀，由辅助接力器、阀体、衬套和壳体等所组成，采用阀体的阀盘与衬套的孔口之间的正遮程较大的配合关系或/和衬套的台阶形孔口的较小遮程段的长度较短等技术方案，获得延长液压系统各元件的使用寿命、减少系统静态耗油量及开环漂移的有益效果。与现有技术相较，在带基本负荷的机组的常油压电液调速器中应用本发明可使液压系统各元件的使用寿命达4倍以上，油泵启动的间隔时间可达3～5小时，甚至更长，开环工作时主接力器的漂移每小时不大于0.15％。
文档编号F03B15/00GK101113715SQ20061010447
公开日2008年1月30日 申请日期2006年7月25日 优先权日2006年7月25日
发明者张晓英, 雷践仁 申请人:兰州理工大学;雷践仁