1、FD 分段关闭装置分段关闭装置SGF 事故配压阀事故配压阀技术说明书技术说明书分段关闭装置及事故配压阀- 第 1 页 -目目 录录一、产品一、产品 概概 述述 .2（一）主要特点 .2（二）产品分类 .2二、产品原理说明及图纸资料二、产品原理说明及图纸资料 .5（一）分段关闭 .5（二）事故配压阀 .8（三）合体式分段关闭及事故配压阀组 .10三、其他附图三、其他附图 .12分段关闭装置及事故配压阀- 第 2 页 -一、产品概述一、产品概述（一）主要特点FD 系列分段关闭装置、SGF 系列事故配压阀、HFS 合体式分段关闭及事故阀组采用多个插装阀组合进行控制，先导阀部分选用电磁阀或行程换向阀，
2、来实现调速器导叶的分段关闭、事故关闭等功能，比传统的滑阀式装置更加简单可靠，现场管路连接也简单方便，通过先导电磁阀还可以实现远方控制，是当前水电厂水轮机导叶控制的理想替代产品。插装阀又称逻辑阀，它是 70 年代从国外发展起来的一种新式液压阀，它具有数字电路中的基本元件与非门的特点，用它做基本标准元件可以组态成很复杂的液压控制系统。插装阀的结构是阀芯与阀体之间靠锥面密封，通过先导阀对其上控制油腔的排油或压油来实现其锥面的开或关。正是由于其特有的结构使其在相同通径下的通流能力较滑阀高 1.5 倍，也不会像滑阀那样易卡阻，它的结构决定了它有自清污能力，不会像滑阀那样会有滤饼效应，越卡越严重。正是由于
3、插装阀较传统的滑阀有很多优点，所以从八十年代后，插装阀在液压领域得到了很快的发展和广泛的应用。在水轮机调速器领域，我们用插装阀来取代传统的滑阀式主配压阀，取得了很好的效果。（二）产品分类1. FD 系列调速器分段关闭装置（1）FD-1 型：主要型号为 FD-1/（20150） ，配合管路通径 20 毫米-150 毫米，先导阀采用电磁阀控制，控制原理图见图 1。该装置主要优点是：由于先导阀采用电磁阀，所以可以和监控或调速器配合，根据需要（如不同水头、导叶位置）进行投切，也可以和传分段关闭装置及事故配压阀- 第 3 页 -统导叶主令控制器配合控制使用。另外和行程换向阀相比，先导电磁阀响应速度快，分
4、段点较准确，调整较方便。不受先导阀管路影响。（2）FD-2 型：主要型号为 FD-2/（20150） ，配合管路通径 20 毫米-150 毫米，先导阀采用行程换向阀控制，控制原理图见图 2。该装置主要优点是：由于先导阀采用行程阀，投入和退出靠导叶位置上安装的碰块控制，不需要电源，控制较可靠。缺点是：行程阀需油路控制，响应速度慢，分段点会产生滞后，另外分段点靠机械调整，误差大、整定不方便，不能实现远方控制。2. SGF 系列事故配压阀组（1）SGF-1 型：主要型号为 SGF-1/（20150） ，配合管路通径 20 毫米-150 毫米，先导阀采用电磁阀控制，控制原理图见图 4。该装置主要优点是
5、：由于先导阀采用电磁阀，所以可以和监控或调速器配合，根据需要（如机组过速、事故、调速器主配阀卡等）进行投入，实现导叶快速关闭，以保护机组。（2）SGF-2 型：主要型号为 SGF-2/（20150） ，配合管路通径 20 毫米-150 毫米，先导阀采用行程换向阀和电磁阀同时控制（两者之间有切换阀） ，控制原理图见图 5。该装置主要优点是：由于先导阀采用行程阀，投入靠水轮机大轴上安装的离心飞摆过速保护碰块控制，不需要电源，对机组的过速保护控制较可靠。缺点是：成本较高、需要在大轴上安装离心飞摆机构。另外该装置先导阀部分还可增配电磁阀，同样可以和监控或调速器配合，在机组事故、调速器主配阀卡等情况下投
6、入。3. HFS 合体式分段关闭及事故阀组分段关闭和事故配压阀整合在一起，可以减少现场的配管工作，结构紧凑，适合现场空间较小的水电站选用。（1）HFS-1 型：主要型号为 HFS-1/（20150） ，配合管路通径 20 毫米-150 毫米，该装置是分段关闭选用 FD-1 型（先导阀为电磁阀） ，事故配压阀选用 SGF-1 型（先导阀为电磁阀） ，两者组合在一起。主要特点前面已经分别描述过。（2）HFS-2 型：主要型号为 HFS-2/（20150） ，配合管路通径 20 毫米-150 毫米，该装置是分段关闭选用 FD-1 型（先导阀为电磁阀） ，事故配压阀选用 SGF-2 型（先导阀为电磁阀
7、和行程阀，带离心飞摆机构） ，两者组合在一起。主要特点前面已经描述过。（3）HFS-3 型：主要型号为 HFS-3/（20150） ，配合管路通径 20 毫米-150 毫米，该装置是分段关闭选用 FD-2 型（先导阀为行程阀） ，事故配压阀选用 SGF-1 型（先导阀为电磁阀） ，两者组合在一起。主要特点前面已经描述过。（4）HFS-4 型：主要型号为 HFS-4/（20150） ，配合管路通径 20 毫米-150 毫米，该装分段关闭装置及事故配压阀- 第 4 页 -置是分段关闭选用 FD-2 型（先导阀为行程阀） ，事故配压阀选用 SGF-2 型（先导阀为电磁阀和行程阀，带离心飞摆机构） ，
8、两者组合在一起。主要特点前面已经描述过。外接管路通径可分为 80、100、150 三种。分段关闭装置及事故配压阀- 第 5 页 -二、产品原理说明二、产品原理说明 及图纸资料及图纸资料（一）分段关闭FD 系列调速器分段关闭装置是用插装阀（逻辑阀）来实现调速器导叶的分段关闭，它比传统的分段关闭装置更加简单可靠。传统的分段关闭装置是用活塞缸的形式，其在现场使用时还需在其两端并联一只大流量单向阀，同时在长期使用后，活塞上的“O”形密封圈易老化及磨损。而 FD 系列插装阀式分段关闭装置就无以上问题。而且插装阀是通用标准件。我们知道调速器分段关闭的曲线图如下所示，要求导叶在分段关闭拐点以上时能快速关。到
9、达关闭拐点时，要以较慢的速率慢关到导叶全关位置，同时要求导叶在任何位置（包括分段关闭拐点以下位置）均能快速开启。s（导叶行程）关 开分段关拐点 t(时间)从 FD 液压原理图（如图 1 所示）可以看出，当导叶开度在分段关闭拐点之上时，先导电磁阀 6 不得电，此时压力油从 B 口经过插装阀 2 及节流式插装阀 3 通到导叶接力器关腔，分段关闭装置不起节流作用，导叶接力器快速关闭。当导叶关到分段关拐点时，电磁先导阀 6 得电，这时插装阀 2 控制腔 5 通压力油，插装阀 2 关闭，B 口的压力油只能通过节流式插装阀 3 进入导叶接力器关腔，导叶接力器即以较慢的速度关闭，而第二段的关闭速度是由节流式
10、插装阀上的调节螺杆来调定的。当要求第二段关闭速度再慢一些时将螺杆向里旋入一些，反之要求第二段关闭速度快一些时螺杆向外旋出一些即可。所以说该分段关闭装置的分段关闭拐点是由先导电磁阀 6 的得电来决定的，而第二段的关闭速度是由节流式插装阀 3 上的调节螺杆来决定的。由插装阀的特性决定，当导叶接力器开启腔（即图中 A 口）通压力油，B 口通回油时，插装阀 2 及插装阀 3 均是开启的，这时装置不起节流作用，不管先导电磁阀 6 是否得电均是如此。这样就实现了不管导叶在何位置均可快速开启。分段关闭装置及事故配压阀- 第 6 页 -当先导阀采用行程换向阀时，原理图如图 2 所示，当主令控制器轴上的扇形轮关
11、到一定位置时（即分段关闭拐点） ，扇形轮推动行程换向阀 SV2 动作，此时插装阀 C6 关闭，操作油只由可调流量式插装阀 C5 通过，而 C5 的开口可由其上的调节螺杆来调定，即主接力器的第二段关闭速度可由 C5 上的调节螺杆来调定。调整扇形轮的位置可改变拐点的位置。图 1：FD-1 型分段关闭装置原理图分段关闭装置及事故配压阀- 第 7 页 -图 2：FD-2 型分段关闭装置原理图 K2(B)TFD-YK型 调 速 器 分 段 关 闭 装 置外 部 接 管 示 意 图 接 导 叶接 力 器 开 腔1P第 二 段 关 闭 速 度 调 整 螺 栓并 紧 螺 母 接 调 速 器 主 配 开 腔图
12、3：FD 型分段关闭装置配管图回 油 箱压 力罐 调速器 关 导 叶 主 接 力 器分 段 关 闭 装 置 换 向 阀 连 接 块扇 形 轮 行 程 换 向 阀分段关闭装置及事故配压阀- 第 8 页 -（二）事故配压阀参考图 4，正常情况下，插装阀 C1、C2 的控制腔口 A 通回油路，C3、C4 的控制油口B 通压力油 P，此时 C1、C2 两阀处于开状态，C3、C4 两阀处于关状态， ，导叶主接力器由调速器液压柜控制。当机组事故、过速或调速器主配压阀拒动时，监控系统控制电磁阀 DV2 通电，此时C1、C2 的控制腔通压力油 P，C3、C4 的控制腔通回油 T，C1、C2 处于关闭状态，C3
13、、C4处于开启状态，从原理图可看出，此时调速器液压柜被切除，导叶主接力器被快速关闭，即实现了紧急事故停机。调 速 器 事 故 配 压 阀 液 压 系 统 原 理 图图 4：SGF-1 型分段关闭装置原理图分段关闭装置及事故配压阀- 第 9 页 -参考图 5，SGF-2 型分段关闭装置原理图，当机组二级过速，即机械飞摆使行程换向阀 SV1 切换后，也使 A、B 口的油换向，使调速器液压柜被切除，机组快速事故停机，工作原理与电磁阀 DV2 投入时相同。机 械 飞 摆 式过 速 保 护 器 先 导 阀 组 集 成 块投 入 复 归压 力罐回 油 箱 调速器 导 叶 主 接 力 器关事 故 配 压 阀 组图 5：SGF-2 型分段关闭装置及事故配压阀原理图
