新型插装阀及插装阀式调速系统

摘要

一种新型插装阀及插装阀式调速系统，包括阀芯、衬套、盖板、调节螺杆，所述阀芯滑动的安装在衬套内，盖板安装在衬套的端部开口处，盖板通过对称的螺栓与衬套的基础把合在一起，调节螺杆安装在盖板的中部，所述盖板内设有控制油路，衬套设有主油路进口和主油路出口，控制油路内通入压力油使阀芯移动，从而控制主油路进口和主油路出口的开闭，所述盖板内滑动的安装有阀块，阀块通过连接杆与阀芯连接，所述阀块圆端面的面积大于阀芯圆端面的面积。通过增设面积更大的阀块，仅需更小的控制油路压力就可将插装阀的主油路进口和主油路出口封闭。

说明书

技术领域

本实用新型涉及水轮机调速系统技术领域，尤其涉及一种新型插装阀及插装阀式调速系统。

背景技术

水轮机调速系统是水轮发电机组的重要组成设备，与计算机监控系统相配合，完成水轮发电机组的开机、停机、增减负荷、紧急停机等任务，主配压阀、事故配压阀均为插装阀式的调速系统已相继在150MW、170MW水轮发电机组上得到成功应用。

插装阀式事故配压阀采用4个插装阀作为油流通道，分别控制事故配压阀供油管（事故油源）、事故配压阀回油管、主配压阀开腔油管、主配压阀关腔油管。根据机组导叶接力器的用油量，普遍选用4个相同规格的插装阀，既满足调速系统性能需求，又便于现场布局。

根据不同电站设计，如果两台机组共用1个事故油罐的情况下，1台机组主油源压力在低油压先导阀动作临界点或者先导阀卡在中间位置时，导致事故配压阀（4个插装阀组成事故配压阀）不能正常动作，其4个插装阀可能同时处于开启状态，在事故油源的作用下，主配压阀的插装阀异常开启，将引起事故油源向该机组大量窜油，最终导致该机组透平油泄漏以及另一台机组低油压事故停机。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：解决上述背景技术中存在的问题，提供一种新型插装阀，通过增设面积更大的阀块，仅需更小的控制油路压力就可将插装阀封闭。

本实用新型要解决的另一个技术问题是：提供一种采用新型插装阀的插装阀式调速系统，通过改变插装阀控制油路的压力面积，消除事故配压阀存在误动的安全隐患。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种新型插装阀，包括阀芯、衬套、盖板、调节螺杆，所述阀芯滑动的安装在衬套内，盖板安装在衬套的端部开口处，调节螺杆安装在盖板的中部， 所述盖板内设有控制油路，衬套设有主油路进口和主油路出口，控制油路内通入压力油使阀芯移动，从而控制主油路进口和主油路出口的开闭，所述盖板内滑动的安装有阀块，阀块通过连接杆与阀芯连接，所述阀块圆端面的面积大于阀芯圆端面的面积。

所述阀芯内设有螺纹孔，连接杆一端设有外螺纹与阀芯的螺纹孔连接；阀块设有圆形的突出部，连接杆的另一端插入到突出部内，销钉径向穿入突出部和连接杆。

所述调节螺杆滑动的安装在盖板上，调节螺杆靠阀芯的一端与阀块连接，远离阀芯的一端安装有调节环，弹簧套装在调节螺杆上，弹簧两端分别与调节环和盖板抵靠。

所述调节螺杆与阀块螺纹连接，调节螺杆与调节环螺纹连接。

所述弹簧和调节环的外部套设有保护罩，保护罩一端开口，保护罩的开口端与盖板连接。

一种插装阀式调速系统，包括两个新型插装阀和两个常规插装阀，以及一个先导阀；两个新型插装阀处于常开状态，其中一个连接在主配压阀开腔与导叶开腔油路上，另一个连接在主配压阀关腔与导叶关腔油路上；两个常规插装阀处于常闭状态，其中一个连接在事故油源与导叶关腔油路上，另一个连接在事故配压阀回油管与导叶开腔油路上；两个常规插装阀和两个新型插装阀的控制油路与先导阀连接控制。

本实用新型有如下有益效果：

1、通过增设面积更大的阀块，增大插装阀控制腔面积，与常规插装阀相比，仅需更小的控制腔压力就可将插装阀封闭。

2、该新型插装阀的输油量未改变，减少了更大输油量造成先导阀压力降低对系统的冲击作用。

3、通过弹簧的弹力，使阀芯和阀块向左移动，使插装阀在无油压状态时，保持主油路进口和主油路出口处于常开状态。

4、通过旋转调节环，调节弹簧的压力。

5、插装阀式调速系统可避免插装阀式调速系统机组低油压事故停机中可能出现的问题，消除了插装阀式事故配压阀误动的安全隐患，提高了低油压事故停机这一机组安全屏障的可靠性。该结构简单、实用，对已经安装完成的机组可直接改进，无需二次配管等特点。

6、在不改变原有主设备的前提下，可直接将常规插装阀更换为增大控制腔面积的新型插装阀，两种插装阀相互配合，提高了事故配压阀动作的可靠性。

附图说明

图1为现有技术中，常规插装阀剖面结构示意图。

图2为本实用新型新型插装阀剖视结构示意图。

图3为本实用新型插装阀式调速系统结构原理图。

图中：阀芯1，衬套2，盖板3，调节螺杆4，阀块5，连接杆6，销钉7，保护罩8，弹簧9，调节环10，常规插装阀20，新型插装阀30，先导阀40。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

实施例一：

参见图1，为常规插装阀，包括阀芯1、衬套2、盖板3、调节螺杆4，所述阀芯1滑动的安装在衬套2内，盖板3安装在衬套2的端部开口处，调节螺杆4安装在盖板3的中部， 所述盖板3内设有控制油路，衬套2设有主油路进口和主油路出口，控制油路内通入压力油使阀芯1移动，从而控制主油路进口和主油路出口的开闭。通过旋转调整调节螺杆4的行程，调节阀芯1的最大开口，从而调节最大油流量。

参见图2，一种新型插装阀，包括阀芯1、衬套2、盖板3、调节螺杆4，所述阀芯1滑动的安装在衬套2内，盖板3安装在衬套2的端部开口处，盖板3通过对称的螺栓与衬套2的基础把合在一起，调节螺杆4安装在盖板3的中部， 所述盖板3内设有控制油路，衬套2设有主油路进口和主油路出口，控制油路内通入压力油使阀芯1移动，从而控制主油路进口和主油路出口的开闭，所述盖板3内滑动的安装有阀块5，阀块5通过连接杆6与阀芯1连接，所述阀块5圆端面的面积大于阀芯1圆端面的面积。通过增设面积更大的阀块5，仅需更小的控制油路压力就可将插装阀的主油路进口和主油路出口封闭。

参见图2，具体的，阀芯1内设有螺纹孔，连接杆6一端设有外螺纹与阀芯1的螺纹孔连接；阀块5设有圆形的突出部，连接杆6的另一端插入到突出部内，销钉7径向穿入突出部和连接杆6，使阀芯1与阀块5形成联动。

参见图2，调节螺杆4滑动的安装在盖板3上，调节螺杆4靠阀芯1的一端与阀块5连接，远离阀芯1的一端安装有调节环10，弹簧9套装在调节螺杆4上，弹簧9两端分别与调节环10和盖板3抵靠。通过设置弹簧9，具体的，弹簧 9有压簧，通过弹簧9的弹力，使阀芯1和阀块5向左移动，使插装阀在无油压状态时，保持主油路进口和主油路出口处于常开状态。

具体的，所述调节螺杆4与阀块5螺纹连接，调节螺杆4与调节环10螺纹连接。通过旋转调节环10，调节弹簧9的压力。

为了保护调节螺杆4，防止意外碰撞使调节螺杆4变形，和灰尘污染调节螺杆4，弹簧9和调节环10的外部套设有保护罩8，保护罩8一端开口，保护罩8的开口端与盖板3连接，形成封闭的结构。保护罩8通过螺纹与盖板3连接。

参见图3，一种插装阀式调速系统，包括两个新型插装阀30和两个常规插装阀20，以及一个先导阀40；两个新型插装阀30处于常开状态，其中一个连接在主配压阀开腔与导叶开腔油路上，另一个连接在主配压阀关腔与导叶关腔油路上；两个常规插装阀20处于常闭状态，其中一个连接在事故油源与导叶关腔油路上，另一个连接在事故配压阀回油管与导叶开腔油路上；两个常规插装阀20和两个新型插装阀30的控制油路与先导阀40连接控制。通过改变插装阀控制油路的压力面积，消除事故配压阀存在误动的安全隐患。

本实用新型的工作过程和原理：

参见图3，在机组主油源低油压事故停机时，信号传递至先导阀40，由于先导阀40上一级控制阀（比如低油压控制阀）未完全动作到位、本身长时间未动作或者其它故障，先导阀40未完全动作，这时两个常规插装阀20控制腔压力有所降低，但未至零，新型插装阀30控制腔压力有所升高，但未至全压。

此时，若事故配压阀的四个插装阀均采用常规插装阀。这时封闭事故油源的常规插装阀20（连接事故油源与导叶关腔的常规插装阀）会开启，压力油不仅会进入导叶关腔油管，还会对连接主配压阀关腔与导叶关腔的插装阀形成开启的作用力，如果此时该插装阀开启，事故油源就会通过该插装阀进入调速器主配压阀，由于主油源压力的降低，同理可将主配压阀的插装阀打开，造成事故油源大量流入主油源压力油罐、回油箱，最终导致该机组漫油、漏油，共用同一事故油源的另一台机组低油压事故停机。

但是，当连接主配压阀关腔与导叶关腔的插装阀采用的是控制腔面积增大的新型插装阀30时，即使其控制腔压力未至全压，但是其阀块面积远大于事故油源的作用面积，事故油源就不会将该新型插装阀30异常开启，而是只进入导叶关腔油管并缓慢关闭导叶，因此可以避免因常规插装阀异常开启造成的一系列后果。