ZFL說明書液壓柜

1、ZFL/D說明書 NARIECC一、 概述 ZFL/D型調(diào)速器液壓柜是基于全液控自復(fù)式主配壓閥為核心的電液控制系統(tǒng)，是一種具有開創(chuàng)性全新概念的調(diào)速器液壓裝置。它結(jié)構(gòu)簡單，操作平安、方便、可靠，與電氣控制柜相配套，用于混流式水輪機(jī)的自動調(diào)節(jié)與控制，它具有容錯(cuò)控制功能。該液壓柜設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想是全面提高調(diào)速系統(tǒng)的可靠性，適應(yīng)電站無人值班和少人值守的要求。與老式調(diào)速器液壓柜相比，它有如下特性：l 系統(tǒng)頻響特性好，響應(yīng)速度較快。l 所有液壓件都設(shè)計(jì)安裝在液壓集成塊上，液壓件之間的聯(lián)接由集成塊內(nèi)部的油道完成，全部取消明管，從而可大大提高操作油壓力。l 完全改變主配壓閥的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，取消了調(diào)節(jié)杠桿、明管、引導(dǎo)

2、閥、機(jī)械開限機(jī)構(gòu)、輔助接力器及反應(yīng)傳動機(jī)構(gòu)，大大簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的可靠性，實(shí)現(xiàn)了無滲漏。l 主配壓閥控制信號改為液壓流量輸入，由電液伺服比例閥直接控制。主配壓閥為一級流量放大。l 主配壓閥自身具有自動回復(fù)中位的特點(diǎn)，其自復(fù)機(jī)構(gòu)簡單可靠，不存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象，無需調(diào)整機(jī)械零位。l 真正實(shí)現(xiàn)了液壓系統(tǒng)的全集成化、高可靠性。二、 系統(tǒng)組成 本系統(tǒng)的組成包括：電液伺服比例閥V6、主配壓閥V1、容錯(cuò)及手動控制閥V4、緊急停機(jī)閥V7、切換油路用閥V2及V5、手動調(diào)節(jié)速度用的單向節(jié)流疊加閥V3及節(jié)流閥V9、雙切換濾油器及其上的測量濾芯內(nèi)外壓力的壓力表和差壓發(fā)訊器、控制油總閥V8等。 主配壓閥組成包括：

3、閥體、閥套、閥芯、上下兩端復(fù)位彈簧及定位件、閥芯位移傳感器及拒動發(fā)訊器、開關(guān)機(jī)時(shí)間調(diào)節(jié)螺母等。主配壓閥套為三段式結(jié)構(gòu)，有利于加工及保證軸向搭疊量。三、 主要技術(shù)參數(shù)1. 額定工作壓力： 2.5MPa10Mpa2. 主配壓閥直徑： 100mm250mm3. 主配壓閥最大行程： ±15mm4. 控制腔活塞直徑： 65mm5. 控制閥組公稱通徑： DN66. 濾油器過流單個(gè)：190L/min7. 濾 芯 精 度： 1025um8. 電磁鐵工作電壓： 24VDC或220VDC9. 濾芯最大耐壓差： 0.5Mpa10. 主要工藝特點(diǎn)：l 電液轉(zhuǎn)換元件采用防卡能力強(qiáng)的伺服比例閥l 具有容錯(cuò)控制功

4、能，在伺服比例閥發(fā)生故障時(shí)，仍可由脈寬調(diào)節(jié)維持自動運(yùn)行l(wèi) 采用液壓反應(yīng)技術(shù)，液壓柜具有很高的響應(yīng)速度和自平衡能力l 使用由高分子復(fù)合材料作濾材的油處理系統(tǒng)，保證先導(dǎo)控制油的高品質(zhì)l 采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)DIN24340連接尺寸的通用液壓件l 液壓柜無泄漏設(shè)計(jì)l 液壓集成塊采用化學(xué)鍍鎳的處理方法l 主要零部件采用38CrMoAlA及長時(shí)間低溫滲氮冰凍處理工藝等，配合精度好，硬度高，耐磨性好，尺寸熱穩(wěn)定性好四、 工作原理說明1. 原理框圖：見附圖42. 伺服比例閥簡介 伺服比例閥的功能是把輸入的電氣控制信號轉(zhuǎn)換成輸出的流量控制，所謂調(diào)速系統(tǒng)處于伺服運(yùn)行工況，即是指伺服比例閥在運(yùn)行的情況下，其閥芯裝備了

5、位置控制傳感器，使得滯環(huán)和不重復(fù)性均很小。在電磁鐵斷電時(shí)，閥具有“故障保險(xiǎn)位置，即第四位置。4/4伺服比例閥型 號：0811404036閥位機(jī)能圖：見附圖3技術(shù)指標(biāo)：l 公稱流量閥口壓降p=35bar時(shí)40L/minl 最高工作壓力 315barl 泄漏100bar時(shí) 1.1L/minl 安裝尺寸 NG6ISO4401l 電磁鐵電流 max.2.7Al 線圈電阻 2.52.8l 功率消耗 max.25VAl 位移傳感器 DC/DC技術(shù)l 滯環(huán) <0.2%l 重復(fù)性 <0.1%l -3db頻寬 100Hzl 溫度漂移 <1%bei T=40時(shí) 該閥的最大特點(diǎn)是電磁操作力大，為環(huán)

6、噴式和雙錐式電液 伺服閥電操作力的5倍以上。它結(jié)合了伺服閥和比例閥的優(yōu)點(diǎn)，既有伺機(jī)服閥的高精度高響應(yīng)性又有比例閥的出力大，耐污染能力及防卡能力強(qiáng)等高可靠性，因此是普通電液伺服閥所無法比較的。3. 系統(tǒng)工作原理3-1技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)預(yù)期的開發(fā)目標(biāo)，在原理設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝要求方面提出了如下方案l 采用頻響特性好，有抗油污能力，輸出功率大的電液伺服比例閥做電液轉(zhuǎn)換器。l 主配壓閥輸入控制信號由傳統(tǒng)的機(jī)械位移改為流量。其上下端的二個(gè)控制口直接與電液伺服比例閥輸出口連接。l 主配壓閥芯上下二腔為主控制腔，分別與主接力器關(guān)閉腔或開啟腔相連接。閥芯中間腔為主配壓閥操作油輸入腔也是控制油取油口，與壓油裝置出

7、口管相連接。l 主配閥上下二端安置有自動復(fù)位彈簧及定位部件。此設(shè)計(jì)保證當(dāng)控制油恢復(fù)零位時(shí)，主配壓閥芯能自動恢復(fù)中位零點(diǎn)位置。l 主配壓閥上端中心位置裝有兩個(gè)調(diào)節(jié)螺母，可分別調(diào)整接力器關(guān)閉時(shí)間及開啟時(shí)間。l 主配壓閥上端裝有閥芯位移傳感器及拒動發(fā)訊器。l 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)了容錯(cuò)控制環(huán)節(jié)。當(dāng)電液伺服比例閥退出工作時(shí)，脈沖控制閥投入工作，繼續(xù)維持“自動運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)控制功能。l 所有電磁液壓部件和其它液壓部件相互之間聯(lián)接由液壓集成塊完成。3-2 控制原理 目前“電調(diào)電液隨動系統(tǒng)，絕大局部采用機(jī)械位移輸出型電液轉(zhuǎn)換器。這主要是因?yàn)橹髋鋲洪y仍然是機(jī)械位移輸入型的，當(dāng)系統(tǒng)采用液壓流量型電液伺服閥時(shí)，系統(tǒng)中

8、要增加一中間接力器起流量積分作用把電液伺服閥的輸出流量信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹虚g接力器的輸出位移量，再作用到主配壓閥的引導(dǎo)閥上。為使控制過程能恢復(fù)到平衡位置零點(diǎn)必須在中間接力器上裝一只傳感器，將其位置信號反應(yīng)到電氣信號綜合放大環(huán)節(jié)。主接力器上有一個(gè)電氣信號反應(yīng)環(huán)節(jié)。因此，形成了電液伺服閥與中間接力器之間，中間接力器與主接力器之間兩個(gè)隨動系統(tǒng)，不但系統(tǒng)復(fù)雜、可靠性差，而且實(shí)踐證明其動態(tài)性能也差。 我們新研制的ZFL/D系列調(diào)速器克服了上述缺點(diǎn)，詳細(xì)的方案見附圖。 附圖1：ZFL/D系列全液控自復(fù)式主配壓閥結(jié)構(gòu)圖。圖中所示為系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)全液控自復(fù)式主配壓閥以下簡稱：主配的平衡位置即中位或零位。P腔為操作

9、壓力油進(jìn)油腔；A、B腔分別為主接力器關(guān)閉腔或開啟腔的二個(gè)控制腔；T腔為回油腔；C、D腔分別為使閥芯上下運(yùn)動的二個(gè)液控腔；Q1、Q2控制油路把伺服比例閥的二個(gè)控制口分別與“主配液控腔C、D聯(lián)接起來。 當(dāng)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，即“主配閥芯處于“零位中間位置時(shí)，主油腔P、T、A、B之間皆不通，不向主接力器配油，主接力器位置不動。當(dāng)電氣信號使電液伺服閥的壓力腔P與“主配液控腔Q2相通時(shí)同時(shí)電液伺服閥的回油腔T也與“主配液控腔Q1相通，“主配閥芯在D腔油壓作用下壓縮下彈簧向下移動，促使“主配A腔與進(jìn)油腔P相通，B腔與回油腔T相通，于是“主配通過A腔向主接力器關(guān)閉腔配油，而主接力器開啟腔的油通過B腔回油到回油

10、箱。結(jié)果，主接力器就向關(guān)閉方向移動。此時(shí)接力器位移傳感器向電氣綜合放大環(huán)節(jié)送出一個(gè)負(fù)反應(yīng)信號，電液伺服閥于是回復(fù)“中位，“主配液控腔Q1、Q2不與伺服比例閥的P或T聯(lián)通，因此“主配C與D腔之間無壓力差，“主配閥芯在下端彈簧的作用下向上移動，直至定位件被下端主閥套定位端面阻擋為止，“主配回復(fù)到中間位置即“零位。此時(shí)，“主配停止向主接力器配油，主接力器停止移動。 當(dāng)電氣信號使伺服比例閥壓力腔P與“主配液控腔Q1相通，回油腔T與“主配液控腔Q2相通時(shí)，“主配閥芯運(yùn)動過程及主接力器移動過程與上述情況相反。 “主配上端中心裝有二個(gè)調(diào)節(jié)螺母，用來分別限制主配操作油開口大小，從而限制操作油的流量，到達(dá)調(diào)節(jié)主接力器開關(guān)時(shí)間的目的。 附圖2 ZFL/D單調(diào)節(jié)系列液控系統(tǒng)原理圖，具有如下功能：l 容錯(cuò)控制：當(dāng)伺服比例閥V6退出運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)用V5切斷V6油路，用V2投入脈沖控制閥V4，由V4承當(dāng)自動控制“主配及主接力器的功能。當(dāng)電柜退出控制，用機(jī)柜面板上的手動鈕控制閥V5、V2及V4，即實(shí)現(xiàn)