一种水轮机调速器转阀式主配压阀.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109899334A(43)申请公布日2019.06.18(21)申请号201910123973.7(22)申请日2019.02.19(71)申请人南京南瑞水利水电科技有限公司地址210009江苏省南京市南瑞路8号(72)发明人张雷苑宝玉孙延岭陶力维吴缙(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人董建林姚兰兰(51)Int.Cl.F15B13/04(2006.01)F15B13/044(2006.01)F16K25/00(2006.01)F03B15/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种水轮机调速器转阀式主配压阀(57)摘要本发明的一种水轮机调速器转阀式主配压阀，包括绕轴心转动的阀芯、固定不动的阀套、联轴器和用于驱动阀芯转动的伺服电机；阀芯上设有通流孔，阀套上设有P/T/A/B四个阀孔；伺服电机通过联轴器带动阀芯转动，当阀芯在中心位置时，P/T/A/B四个阀孔相互隔离，没有油液流动；当阀芯顺时针旋转，通流孔将P与B连通，T与A连通，则实现关方向配油；当阀芯逆时针旋转，所述通流孔将P与A连通，T与B连通，则实现开方向配油。本发明将转动动作直接转化成为油液的方向及流量的变化，将原来全行程±720°的转动角度缩小到±45°，速动性提高16倍；本发明节约了电机动作时间，实现高速换向，提高了主配响应，改善调节性能。CN109899334ACN109899334A权利要求书1/1页1.一种水轮机调速器转阀式主配压阀，其特征在于，包括绕轴心转动的阀芯(3)、固定不动的阀套(4)、联轴器(2)和用于驱动阀芯(3)转动的伺服电机(1)；所述阀芯(3)与阀套(4)采用平整光滑的接触面进行密封；所述阀芯(3)上设有通流孔，所述阀套(4)上设有P/T/A/B四个阀孔，P为主配压阀压力油阀孔，T为主配压阀回油阀孔，A为开方向控制油阀孔，B为关方向控制油阀孔；所述伺服电机(1)通过联轴器(2)带动阀芯(3)转动，当所述阀芯(3)在中心位置时，P/T/A/B四个阀孔相互隔离，没有油液流动；当所述阀芯(3)顺时针旋转，所述通流孔将P与B连通，T与A连通，则实现关方向配油；当所述阀芯(3)逆时针旋转，所述通流孔将P与A连通，T与B连通，则实现开方向配油。2.根据权利要求1所述的水轮机调速器转阀式主配压阀，其特征在于，所述主配压阀上设有阀芯复中装置(8)和用于对阀芯(3)的旋转角度进行限制的限位装置(9)；所述阀芯复中装置(8)通过弹簧力作用在阀芯(3)上，当所述伺服电机(1)操作阀芯(3)旋转，需要克服弹簧力的作用，当所述伺服电机(1)失电，电磁力矩失去，则所述阀芯(3)在弹簧力的作用下迅速返回中位，实现失电自复中功能；所述限位装置(9)通过螺栓固定在主配阀体上盖板的轨道上。3.根据权利要求1所述的水轮机调速器转阀式主配压阀，其特征在于，所述伺服电机(1)的转动角度范围为：绕所述阀芯(3)中位±45°旋转，阀芯(3)位于中位，实现O型截止位；所述阀芯(3)正向旋转，实现平行导通机能；所述阀芯(3)反向旋转，实现交叉导通机能。4.根据权利要求3所述的水轮机调速器转阀式主配压阀，其特征在于，与中位偏转角度越大，流量越大；所述阀芯(3)位于中位，则流量为0。5.根据权利要求1所述的水轮机调速器转阀式主配压阀，其特征在于，所述阀芯(3)与阀套(4)采用旋转方式进行工作。6.根据权利要求1所述的水轮机调速器转阀式主配压阀，其特征在于，所述阀芯(3)与阀套(4)采用陶瓷材质。7.根据权利要求1所述的水轮机调速器转阀式主配压阀，其特征在于，所述伺服电机(1)与阀芯(3)同轴方向运动。2CN109899334A说明书1/3页一种水轮机调速器转阀式主配压阀技术领域[0001]本发明涉及一种水轮机调速器转阀式主配压阀，属于水轮机调速器机械液压系统技术领域。背景技术[0002]主配压阀是水轮机调速器机械液压系统的功率级液压放大器，它通过电液转换器或电机将电信号转换放大成相应方向的、与其成比例的、满足接力器流量要求的液压信号，控制接力器的开启或关闭。[0003]主配压阀推动接力器进而推动水轮机进水口导叶，以实现对水轮机进水流量的控制，从而达到控制水轮机转速的目的。目前行业内常见的主配压阀驱动方式有两种，其一为使用比例阀/伺服比例阀推动液压油推动主配阀芯进行轴向移动，其二为使用伺服电机/步进电机带动滚珠丝杠将旋转转变为直线位移带动主配阀芯进行轴向移动。[0004]其不足之处在于：1)伺服电机/步进电机带动滚珠丝杠将旋转转变为直线位移带动主配阀芯进行轴向移动导致旋转角度过大，动作响应慢、超调量大等问题；2)主配阀芯轴向运动的机械结构较为复杂，加工精度要求