具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块及控制方法。第二代快速门控制阀组在机组进水口事故闸门闭门过程中，如果出现液压启闭机设备失电的状况，机组快速门将停止在失电时的位置，因而不能完全切断机组进水口，不能有效保护发电机组和厂房的安全；增加了这套具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块后，在机组进水口事故闸门闭门过程中，即使液压启闭机设备失电，也能保证机组快速门在2min内可靠的关闭到全关位置。本机组快速闭门液压控制阀块制造成本低，安装方便，可靠性高，检修便利，现场安装和调试可在一天内完成，形成闭合回路的时间控制在0.5s‑2s内。

【技术实现步骤摘要】
具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块及控制方法
本专利技术属于水电站安全
，具体涉及一种具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块及控制方法。
技术介绍
水电站机组进水口快速事故闸门，主要为水轮发电机组及压力钢管发生事故时，避免事故扩大，出现水淹厂房等重大恶性事故而设置的最后一道安全防线，要求闸门在动水工况下两分钟不含冲水阀关闭时间)内关闭孔口，切断机组进水流道。因此，机组进水口快速事故闸门液压启闭机对快速闭门功能的可靠性有极高的要求，对发电机组、发电厂房乃至于整个水电站具有重要的安全意义。国内大中型水电站在机组进水口快速事故闸门的液压控制技术上，有两个阶段。第一代液压控制技术：从上世纪70/80年代起，液压启闭机设备开始广泛应用在国内大中型水电站，代表性的有龚嘴水电站和安康水电站等；受当时技术水平限制，没有任何液压阀能够满足2min全关闸门的速度要求，因此当时控制闸门启闭的不是标准的控制阀组，而是一套非标的“油路切换器”；但是该“油路切换器”加工精度低，内部泄漏量大，易造成闸门频繁下滑，存在安全隐患，故障率高，特别是意外的碰撞和大的震动都可能导致误动作，造成重大运行事故。第二代液压控制技术：上世纪90年度末，插装式液压阀控制技术的引进、消化和吸收后，其大通径和大流量的特性被广泛应用在机组进水口快速事故闸门的液压启闭机设备上；同时期的万家寨水利枢纽、天生桥水电站、丰满水电站、小浪底水利枢纽和三峡水利枢纽，在机组进水口快速事故闸门的液压控制上，都是采用插装式控制阀组，尽管阀组外形和通径不同，但液压控制原理和控制功能是完全一致的；我们一般把按这类控制技术生产、制造的控制阀组称为第二代快速门控制阀组。而长期的运行实践表明，第二代快速门控制阀组的运行可靠性极高，至今没有快速闭门功能故障导致闸门无法关闭的故障个例。尽管机组进水口快速事故闸门第二代控制技术和控制阀组相对第一代，具有压倒性的技术优势，但第一代控制技术上，也有一点控制方式是第二代不具备的，且与安全性有关，目前已引起设备运行管理单位的高度重视。为了解决第二代快速门控制阀组的最后一道安全防线问题，本专利技术提出了一种具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块及控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决第二代快速门控制阀组的最后一道安全防线的问题，提出了一种具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块及控制方法。本专利技术的技术方案是：一种具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块包括第二代快速门控制阀组、闭门电磁阀、单向阀、停止电磁阀、液控单向阀和油路通道；闭门电磁阀、单向阀、停止电磁阀和液控单向阀通过油路通道形成标准液压控制阀块；第二代快速门控制阀组和标准液压控制阀块可拆卸地连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术的技术方案是对第二代控制技术和控制阀组的完善，只要是第二代控制阀组都可以加装采用本专利技术的机组快速闭门液压控制阀块，可有效排除安全隐患。同时，本机组快速闭门液压控制阀块制造成本低，安装方便，可靠性高，检修便利，现场安装和调试可在一天内完成。进一步地，闭门电磁阀、单向阀、停止电磁阀和液控单向阀形成的标准液压控制阀块的闭门时间为0.5s-2s。上述进一步方案的有益效果是：在本专利技术中，快速闭门液压控制阀块在接到闭门指令后，形成一个自保持回路，这个自保持回路在0.5s-2s时间内建立起来后，能够可靠锁定主阀组的闭门油路。进一步地，油路通道的过油孔径为0.8mm-5mm。上述进一步方案的有益效果是：在本专利技术中，阀块的内部有复杂的油路通道，过油孔径≤5mm，最小的过油孔仅0.8mm，其他4个标准的液压阀用螺栓固定在阀块上，并通过阀块内部的油路通道形成一个整体，从而实现本专利技术的自保持功能。进一步地，第二代快速门控制阀组通过固定螺栓和标准液压控制阀块可拆卸地连接。上述进一步方案的有益效果是：在本专利技术中，由于各水电站第二代快速门控制阀组的通径和流量等参数不同，控制阀组的外形也不尽相同，本专利技术的快速闭门液压控制阀块的外形尺寸也需根据实际情况进行细微调整，在控制功能不变的前提下，保证可以安装到原有的第二代快速门控制阀组上闭门电磁换向阀的位置，并与第二代快速门控制阀组上的其他液压阀件兼容。进一步地，第二代快速门控制阀组包括启门电磁阀、启门主阀芯和闭门主阀芯；启门电磁阀通过油路管道和启门主阀芯固定连接；启门主阀芯和闭门主阀芯固定连接。上述进一步方案的有益效果是：在本专利技术中，第二代快速门控制阀组的运行可靠性极高，至今没有快速闭门功能故障导致闸门无法关闭的故障个例，其采用标准阀件的设计，使控制阀组的备件采购和检修十分便利。进一步地，启门主阀芯的型号为DN32；闭门主阀芯的型号为DN63。上述进一步方案的有益效果是：在本专利技术中，启门主阀芯通过启门电磁阀控制其开启和关闭，这是机组进水口快速事故闸门的启门油路，其工作状态与闭门油路无关；闭门主阀芯通过闭门电磁阀控制其开启和关闭。进一步地，闭门电磁阀和停止电磁阀均采用电磁球式换向阀，控制电源为DC24V、DC220V或AC220V。上述进一步方案的有益效果是：在本专利技术中，闭门电磁阀和停止电磁阀用于控制油路工作。进一步地，单向阀内设置有钢球式单向结构；液控单向阀内设置有阀芯式单向结构。上述进一步方案的有益效果是：在本专利技术中，通过顶开钢球式单向结构和阀芯式单向结构改变油路的状态。基于以上控制阀块，本专利技术还提出一种具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块的控制方法，包括以下步骤：S1：通过第二代快速门控制阀组接受快速事故闭门的电指令；S2：通过闭门电指令使闭门电磁阀得电，形成垂直油路；S3：通过垂直油路顺向顶开单向阀的钢球式单向结构，使控制油到达停止电磁阀处；S4：通过停止电磁阀的斜向油路使控制油到达液控单向阀；S5：通过斜向油路顺向顶开液控单向阀的阀芯式单向结构；S6：通过被顶开阀芯式单向结构的液控单向阀，释放闭门主阀芯的控制压力油来打开闭门主阀芯，建立闸门快速闭门油路，关闭闸门；S7：当闸门快速闭门油路的建立后，闭门电磁阀失电，断开垂直油路，回到斜向油路状态；S8基于斜向油路状态，通过复位弹簧复位单向阀的钢球式单向结构，将控制压力油路闭锁在单向阀和液控单向阀之间；S9：通过锁定的控制油路，锁定闭门主阀芯的开启状态；S10：通过开启状态的闭门主阀芯，锁定快速闭门油路，完成机组快速闭门液压控制阀块的自保持功能。本专利技术的有益效果是：在机组正常发电和运行期间，本专利技术的机组快速闭门液压控制阀块是不参与液压控制工作的，其在第二代快速门控制阀组的工作基础上，增加了一个快速闭门油路的自保持功能，其工作稳定，形成闭合回路的时间控制在0.5s-2s内。附图说明图1为机组快速闭门液压控制阀块的结构图；图2为机组快速闭门液压控制阀块的控制方法的流程图；图中，1、第二代快速门控制阀组；2、闭门电磁阀；3、单向阀；4、停本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块，其特征在于，包括第二代快速门控制阀组(1)、闭门电磁阀(2)、单向阀(3)、停止电磁阀(4)、液控单向阀(5)和油路通道(6)；/n所述闭门电磁阀(2)、单向阀(3)、停止电磁阀(4)和液控单向阀(5)通过油路通道(6)形成标准液压控制阀块；所述第二代快速门控制阀组(1)和标准液压控制阀块可拆卸地连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块，其特征在于，包括第二代快速门控制阀组(1)、闭门电磁阀(2)、单向阀(3)、停止电磁阀(4)、液控单向阀(5)和油路通道(6)；
所述闭门电磁阀(2)、单向阀(3)、停止电磁阀(4)和液控单向阀(5)通过油路通道(6)形成标准液压控制阀块；所述第二代快速门控制阀组(1)和标准液压控制阀块可拆卸地连接。


2.根据权利要求1所述的具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块，其特征在于，所述闭门电磁阀(2)、单向阀(3)、停止电磁阀(4)和液控单向阀(5)形成的标准液压控制阀块的闭门时间为0.5s-2s。


3.根据权利要求1所述的具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块，其特征在于，所述油路通道(6)的过油孔径为0.8mm-5mm。


4.根据权利要求1所述的具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块，其特征在于，所述第二代快速门控制阀组(1)通过固定螺栓和标准液压控制阀块可拆卸地连接。


5.根据权利要求1所述的具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块，其特征在于，所述第二代快速门控制阀组(1)包括启门电磁阀(7)、启门主阀芯(8)和闭门主阀芯(9)；
所述启门电磁阀(7)通过油路管道(6)和启门主阀芯(8)固定连接；所述启门主阀芯(8)和闭门主阀芯(9)固定连接。


6.根据权利要求5所述的具有自保持功能的机组快速闭门液压控制阀块，其特征在于，所述启门主阀芯(8)的型号为DN32；所述闭门主阀芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿兴海，沈文斌，乔峰，
申请(专利权)人：成都锐达自动控制有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51