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(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CN108131233A(43)申请公布日2018.06.08(21)申请号201711474280.X(22)申请日2017.12.29(71)申请人东方电气集团东方电机有限公司地址618000四川省德阳市旌阳区黄河西路188号(72)发明人张小军曾明富石清华罗远红孙媛媛曹大伟文树洁宋敏李小兵王红曼(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人孙杰刘凯(51)Int.Cl.F03B3/18(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种贯流式水轮机导叶操作保护机构(57)摘要本发明公开了一种贯流式水轮机导叶操作保护机构,包括导叶、控制环以及导叶开闭操作机构,所述导叶开闭操作机构与控制环连接,所述导叶通过导叶保护机构与控制环连接,所述导叶保护机构采用至少两级保护结构形成对导叶的多级保护,其中每级保护结构之间产生保护作用的动作力整定为有一定极差,即导叶保护机构对导叶形成保护作用是由多级保护结构中动作力最小的一级开始,所述导叶正常关机时传递的操作力小于多级保护结构中动作力最小的一级保护结构。本发明通过多级保护结构的分级保护设计,能够针对导叶处卡阻异物的不同情况,形成多级的有效保护,从而可有效限定活动导叶位置,防止其自由转动对相邻导叶造成冲击损伤,实现机组停机的保护目的。CN108131233ACN108131233A权利要求书1/2页1.一种贯流式水轮机导叶操作保护机构,包括导叶(1)、控制环(2)以及导叶开闭操作机构,所述导叶开闭操作机构与控制环(2)连接,用于控制导叶(1)的开启与关闭,其特征在于:所述导叶(1)通过导叶保护机构与控制环(2)连接,所述导叶保护机构采用至少两级保护结构形成对导叶(1)的多级保护,其中每级保护结构之间产生保护作用的动作力整定为有一定极差,即导叶保护机构对导叶形成保护作用是由多级保护结构中动作力最小的一级开始,所述导叶(1)正常关机时传递的操作力小于多级保护结构中动作力最小的一级保护结构,即当导叶(1)正常关机时,各级保护结构均视为刚性结构而不产生保护作用。2.根据权利要求1所述的贯流式水轮机导叶操作保护机构,其特征在于:所述多级保护结构的保护方式为在上一级保护结构达到保护能力极限后,下一级保护结构开始动作,或者在上一级保护结构开始进行保护且还未达到极限保护能力时,下一级保护结构开始动作。3.根据权利要求2所述的贯流式水轮机导叶操作保护机构,其特征在于:所述导叶保护机构由液压安全连杆(3)和弯曲连杆(4)组成两级分级保护结构,所述液压安全连杆(3)为行程第一级保护,所述弯曲连杆(4)为行程第二级保护,所述液压安全连杆(3)和弯曲连杆(4)在圆周上交替间隔布置,所述行程第一级保护的液压安全连杆(3)与行程第二级保护的弯曲连杆(4)所产生保护作用的动作力整定为有一定极差,当液压安全连杆(3)动作保护行程满足异物卡阻保护要求时,弯曲连杆(4)不动作,当液压安全连杆(3)保护行程无法满足异物卡阻后关机要求时,相应弯曲连杆(4)过载折弯,形成对导叶的第二级保护;或者,所述弯曲连杆(4)为行程第一级保护,所述液压安全连杆(3)为行程第二级保护,其保护动作与上述正好相反。4.根据权利要求3所述的贯流式水轮机导叶操作保护机构,其特征在于:正常关机时控制传递给液压安全连杆(3)或弯曲连杆(4)的操作力小于液压安全连杆(3)或弯曲连杆(4)用于导叶保护的动作力,此时液压安全连杆(3)或弯曲连杆(4)视为刚性结构,完成操作力传递,关闭所述导叶(1)。5.根据权利要求3所述的贯流式水轮机导叶操作保护机构,其特征在于:所述液压安全连杆(3)为单作用腔活塞缸结构,所述作用腔内充满压力油,关机时连杆受压,正常关机时控制传递给连杆的操作力小于作用腔内油压力;当相邻两个导叶间卡阻异物时,所述控制环(2)操作力集中,所述液压安全连杆(3)压力骤增,传递给连杆的操作力大于作用腔内油压力,活塞回压,连杆缩短,其余导叶继续关闭。6.根据权利要求5所述的贯流式水轮机导叶操作保护机构,其特征在于:在所述单作用腔活塞缸结构的缸体上设置有卡阻动作信号传感器(5),所述卡阻动作信号传感器(5)用于检测保护过程中活塞杆的回缩行程。7.根据权利要求3所述的贯流式水轮机导叶操作保护机构,其特征在于:所述弯曲连杆(4)采用预设偏心诱导失稳定向弯曲结构,所述弯曲连杆(4)的一端与对应导叶(1)连接,其另一端与控制环(2)连接,所述弯曲连杆(4)在与导叶(1)连接的一端设置有卡阻动作信号传感器(5),所述卡阻动作信号传感器(5)用于检测弯曲连杆(4)是否发生过载弯曲。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的贯流式水轮机导叶操作保护机构,其特征在于: