一体化超速保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及保护汽轮机的装置，属于汽轮机保护领域。


背景技术：

2.汽轮机作为发电设备中最重要的设备之一，其安全性、可靠性对保证整个机组正常运行起着至关重要的作用，汽轮机通过执行机构调节阀门的开度，来调节进汽量。所以，采取有效措施及方案减少执行机构的故障率。无论从保证汽轮机的正常运行方面，还是提高运行机组运行效率方面，都是非常有必要的。
3.近些年来，350mw及以下常规火电机组的超速保护装置共分为opc/ast电磁阀阀组、超速保护阀组以及手动打闸装置三个部套，如图1至图3所示，每个部套均单独布置且单独发货，现场需要单独维护，增加了现场维护的困难。各部套需要到现场连接，各管路间极易进入颗粒杂质。加之这一部分管路较为复杂，液压油流动受阻，因此会提高油循环的难度，容易引起油品质的降低，导致系统额外的故障，降低系统的可靠性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有的超速保护装置分为三个部套，各部套需要到现场连接，各管路间极易进入颗粒杂质，管路较为复杂，导致液压油流动易受阻的问题，提出了一体化超速保护装置。
5.一体化超速保护装置，所述装置包括3个集成块、支架、一号危急遮断保护电磁阀组、二号危急遮断保护电磁阀组、超速保护电磁阀组、手动打闸装置、二号危急遮断保护电磁阀组连接通道、一号危急遮断保护电磁阀组连接通道和超速保护电磁阀组连接通道和无压回油管路；
6.3个集成块分别命名为一号集成块、二号集成块和三号集成块；
7.3个集成块均设置在支架上，
8.二号危急遮断保护电磁阀组连接通道设置在二号集成块内，二号危急遮断保护电磁阀组和手动打闸装置均设置在二号集成块上，二号集成块上开有通孔，二号危急遮断保护电磁阀组和手动打闸装置通过该通孔与二号集成块内的二号危急遮断保护电磁阀组连接通道连接；
9.一号危急遮断保护电磁阀组连接通道设置在一号集成块内，一号危急遮断保护电磁阀组设置在一号集成块上，一号集成块上开有通孔，一号危急遮断保护电磁阀组通过该通孔与一号集成块内的一号危急遮断保护电磁阀组连接通道连接；
10.超速保护电磁阀组连接通道设置在三号集成块内，超速保护电磁阀组设置在三号集成块上，三号集成块上开有通孔，超速保护电磁阀组连接通道通过该通孔与三号集成块内的超速保护电磁阀组连接管路连接；
11.手动打闸装置包括手柄和手动换向阀；手柄，通过带动手动换向阀关闭或开启，来控制整个汽轮机机组处于挂闸状态还是打闸状态，汽轮机机机组正常运行时通过手柄关闭
手动换向阀，二号危急遮断保护电磁阀组连接通道中的ast油管路和一号危急遮断保护电磁阀组连接通道中的ast油管路均与无压回油管路不导通，建立ast管路油压，满足机组运行条件；当发生危急状况或需手动停机时，通过手柄打开手动换向阀，二号危急遮断保护电磁阀组连接通道中的ast油管路和一号危急遮断保护电磁阀组连接通道中的ast油管路均与无压回油管路导通，将二号危急遮断保护电磁阀组连接通道中ast油管路和一号危急遮断保护电磁阀组连接通道中的ast油管路内的油均排至油箱；使各个汽门快速关闭，汽轮机组打闸停机；
12.一号危急遮断保护电磁阀组、二号危急遮断保护电磁阀组和超速保护电磁阀组各通过一个无压回油管路连接至油箱。
13.本实用新型的有益效果是：
14.现有的采用4个集成块，本技术将手动打闸装置和二号危急遮断保护电磁阀组集成在一起，放在一个集成块中，所以本技术一共有3个集成块，相比现有节省了一个集成块，集成块相当于小型通路，将电磁阀的连接通道集成在里面，集成块上开孔，电磁阀放在集成块上，通过孔与内部的管路连接；本技术将手动打闸装置和二号危急遮断保护电磁阀组连接通道放在一个集成块中，节省了管路长度和管路数量。
15.本技术采用一个接线盒，就能将一号危急遮断保护电磁阀组的线、二号危急遮断保护电磁阀组的线、超速保护电磁阀组的线、手动打闸的线、压力开关的线和压力表的线都连接在接线盒内。与现有采用3个接线盒相比节省了接线盒。另外，本技术只采用了一个支架，因此本技术结构与传统超速保护装置相比，将一号危急遮断保护电磁阀组、二号危急遮断保护电磁阀组和超速保护电磁阀组进行集成化设计，结构简单、安装容易、工艺性好；
16.本技术将3个集成块都放在一个支架上，管路连接距离短，现场安装布管方便，便于维护，也不易进入颗粒杂质，从而使液压油流动更流畅；减少冗余结构，缩短设计周期，降低制造成本。
附图说明
17.图1为现有的二号危急遮断保护电磁阀组和超速保护电磁阀组结构示意图；
18.图2为现有的一号危急遮断保护电磁阀组结构示意图；
19.图3为现有的手动换向阀的结构示意图；
20.图4为一体化超速保护装置的整体装配图；
21.图5为图4中一号危急遮断保护电磁阀组的a向视图再顺时针旋转90度后的结构示意图；
22.图6为图4中一号危急遮断保护电磁阀组和超速保护电磁阀组b向视图再顺时针旋转90度后的结构示意图；
23.图7为压力开关及压力表的结构示意图；
24.图8为二号危急遮断保护电磁阀组连接管路、一号危急遮断保护电磁阀组连接管路和超速保护电磁阀组连接管路连接的原理示意图。
具体实施方式
25.具体实施方式一：结合图4至图8说明本实施方式，本实施方式所述的一体化超速
保护装置，所述装置包括3个集成块1、支架2、一号危急遮断保护电磁阀组3、二号危急遮断保护电磁阀组4、超速保护电磁阀组5、手动打闸装置、二号危急遮断保护电磁阀组连接通道7、一号危急遮断保护电磁阀组连接通道8和超速保护电磁阀组连接通道9和无压回油管路10；
26.3个集成块1分别命名为一号集成块1-1、二号集成块1-2和三号集成块1-3；
27.3个集成块1均设置在支架上，
28.二号危急遮断保护电磁阀组连接通道7设置在二号集成块1-2内，二号危急遮断保护电磁阀组4和手动打闸装置6均设置在二号集成块1-2上，二号集成块1-2上开有通孔，二号危急遮断保护电磁阀组4和手动打闸装置6通过该通孔与二号集成块1-2内的二号危急遮断保护电磁阀组连接通道7连接；
29.一号危急遮断保护电磁阀组连接通道8设置在一号集成块1-1内，一号危急遮断保护电磁阀组3设置在一号集成块1-1上，一号集成块1-1上开有通孔，一号危急遮断保护电磁阀组3通过该通孔与一号集成块1-1内的一号危急遮断保护电磁阀组连接通道8连接；
30.超速保护电磁阀组连接通道9设置在三号集成块1-3内，超速保护电磁阀组5设置在三号集成块1-3上，三号集成块1-3上开有通孔，超速保护电磁阀组连接通道9通过该通孔与三号集成块1-3内的超速保护电磁阀组连接管路9连接；
31.手动打闸装置包括手柄和手动换向阀6；手柄，通过带动手动换向阀6关闭或开启，来控制整个汽轮机机组处于挂闸状态还是打闸状态，汽轮机机机组正常运行时通过手柄关闭手动换向阀6，二号危急遮断保护电磁阀组连接通道7中的ast油管路和一号危急遮断保护电磁阀组连接通道8中的ast油管路均与无压回油管路10不导通，建立ast管路油压，满足机组运行条件；当发生危急状况或需手动停机时，通过手柄打开手动换向阀6，二号危急遮断保护电磁阀组连接通道7中的ast油管路和一号危急遮断保护电磁阀组连接通道8中的ast油管路均与无压回油管路10导通，将二号危急遮断保护电磁阀组连接通道7中ast油管路和一号危急遮断保护电磁阀组连接通道8中的ast油管路内的油均排至油箱；使各个汽门快速关闭，汽轮机组打闸停机；
32.一号危急遮断保护电磁阀组3、二号危急遮断保护电磁阀组4和超速保护电磁阀组5各通过一个无压回油管路10连接至油箱。
33.本实施方式中，本技术由其他部门的设备检测汽轮机组的转速控制一号危急遮断保护电磁阀组3、二号危急遮断保护电磁阀组4或超速保护电磁阀组5开闭，
34.当汽轮机组的转速超过103％额定转速时，触发超速保护电磁阀组5打开，使超速保护电磁阀组连接通道9内的油经无压回油管路10排至油箱；这样相应的调节阀执行机构(为单独部套，不在附图中)上的卸荷阀(为单独部套，不在附图中)就快速开启，使调节阀(为单独部套，不在附图中)迅速关闭。(执行机构的动作内容为保护装置动作后发生的后续连锁动作)
35.当机组发生危急情况时，ast信号输出，触发四个一号危急遮断保护电磁阀组(ast电磁阀)失电打开，使一号ast油管路8-2和三号ast油管路8-4油液经无压回油管路排至eh油箱。这样主汽门执行机构(为单独部套，不在附图中)和调节阀门执行机构(为单独部套，不在附图中)上的卸荷阀(为单独部套，不在附图中)就快速打开，使各个汽门(为单独部套，不在附图中)快速关闭。
36.当转速超过110％额定转速时，触发二号危急遮断保护电磁阀组4失电打开，使二号ast油管路内油液经无压回油管路10排至油箱；同时触发一号危急遮断保护电磁阀组3失电打开，使一号ast油管路8-2和三号ast油管路8-4内油液经无压回油管路10排至油箱；这样主汽门执行机构和调节阀门执行机构上的卸荷阀就快速打开，使各个汽门快速关闭。
37.手柄，用于当汽轮机组正常运行时，控制手动换向阀6关闭，将一号ast油管路8-2、三号ast油管路8-4、二号ast油管路7-2和二号ast油管路7-2的第3路出口均与无压回油管路隔离，建立ast油管路油压，满足机组运行条件；当发生危急状况或需手动停机时，控制手动换向阀打开，一号ast油管路8-2、三号ast油管路8-4、二号ast油管路7-2、二号ast油管路7-2的第3路出口均与无压回油管路10导通，将一号ast油管路8-2、三号ast油管路8-4、二号ast油管路7-2和二号ast油管路7-2的第3路出口内的油均排至油箱；此时二号ast油管路7-2和二号ast油管路7-2的第3路出口内的油压减小，opc油管路9-2可通过与ast油管路之间的逆止阀进入ast油管路，从二号ast油管路7-2的2路出口(307、308、309和310所在的管路)进入手动换向阀6所在的管路，由手动换向阀6所在的管路进入无压回油管路，经无压回油管路10排至油箱。
38.图8中最粗的线条表示高压油路，表示opc油管路，
“‑”
表示一号ast油管路、二号ast油管路和三号ast油管路，dv1、dv2和dv3表示无压回油油路。因压力表和压力开关的安装不能影响机组正常运行，故从主管路中引出支管接入压力开关或压力表中，如图8所示。
39.本技术结构上利用板式电磁阀替代先导式插装式卸荷阀结构，将节流孔、单向阀(逆止阀)外置采用管路搭接方式，将opc/ast电磁阀组(超速保护电磁阀组和二号危急遮断保护电磁阀组)和一号危急遮断保护电磁阀组进行集成化设计，利用板式电磁阀替代插装式电磁阀结构，减少集成块尺寸和加工成本，新设计阀组更加简捷方便，加工制造简单。
40.图8中，305、306为超速保护电磁阀(又称opc电磁阀)；307、308、309、310、312、313、314、311为危急遮断保护电磁阀(又称ast电磁阀)。
41.图6中的附图标记23与图7中的附图标记23连接，图6中的附图标记24与图7中的附图标记24连接，图6中的附图标记253与图7中的附图标记25连接，图6中的附图标记26与图7中的附图标记26连接，图6中的附图标记27与图7中的附图标记27连接，图6中的附图标记28与图7中的附图标记28连接，图6中的附图标记29与图7中的附图标记29连接，图6中的附图标记30与图7中的附图标记30连接。
42.具体实施方式二：结合图8说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一体化超速保护装置进一步限定，在本实施方式中，所述装置还包括2个节流孔11和逆止阀32，
43.一号危急遮断保护电磁阀组3包括4个一号危急遮断保护电磁阀3-1；
44.二号危急遮断保护电磁阀组4包括4个二号危急遮断保护电磁阀4-1；
45.超速保护电磁阀组5包括2个超速保护电磁阀5-1；
46.一号危急遮断保护电磁阀组连接通道8包括一号高压油管路8-1、一号ast油管路8-2、一号asp油管路8-3和三号ast油管路8-4；
47.二号危急遮断保护电磁阀组连接通道7包括二号高压油管路7-1、二号ast油管路7-2和二号asp油管路7-3；
48.超速保护电磁阀组连接通道9包括三号高压油管路9-1和opc油管路9-2；
49.高压油31经过一个三通分成两路，一路进入一号高压油管路8-1，另一路被另一个三通分成两路，一路依次通过一个节流孔11和三号高压油管路9-1进入opc油管路9-2，另一路依次通过另一个节流孔11和一号ast油管路8-2同时进入二号ast油管路7-2和一号ast油管路8-2，opc油管路9-2经过逆止阀(32)汇入二号ast油管路7-2，opc油管路9-2处设置2个超速保护电磁阀5-1，二号ast油管路7-2的2路出口处各串接2个二号危急遮断保护电磁阀4-1，且该二号ast油管路7-22路出口并联，二号ast油管路7-2的第3路出口处串接手动换向阀6，二号ast油管路7-2的第4路出口处连接二号asp油管路7-3；一号高压油管8-1经过节流孔进入三号ast油管路8-4，三号ast油管路8-4和一号ast油管路8-2上各串接2个一号危急遮断保护电磁阀3-1，三号ast油管路8-4和一号ast油管路8-2之间并联一号asp油管路8-3，
50.2个超速保护电磁阀5-1、2个二号危急遮断保护电磁阀4-1、手动换向阀6、2个一号危急遮断保护电磁阀3-1、二号asp油管路7-3和一号asp油管路8-3各通过一个无压回油管路10连接油箱，将油排至油箱；
51.手柄，通过带动手动换向阀6关闭或开启，来控制整个汽轮机机组处于挂闸状态还是打闸状态，汽轮机机机组正常运行时通过手柄关闭手动换向阀6，一号ast油管路8-2、三号ast油管路8-4、二号ast油管路7-2和二号ast油管路7-2的第3路出口均与无压回油管路10不导通，建立ast管路油压，满足机组运行条件；当发生危急状况或需手动停机时，通过手柄打开手动换向阀6，一号ast油管路8-2、三号ast油管路8-4、二号ast油管路7-2、二号ast油管路7-2的第3路出口均与无压回油管路10导通，将一号ast油管路8-2、三号ast油管路8-4、二号ast油管路7-2和二号ast油管路7-2的第3路出口内的油均排至油箱；使各个汽门快速关闭，汽轮机组打闸停机。
52.本实施方式中，opc油路中文含义为超速保护油路；ast油路中文含义为危急遮断油路；asp油路中文含义为危急遮断电磁阀通道油路。
53.具体实施方式三：结合图7和图8说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的一体化超速保护装置进一步限定，在本实施方式中，所述装置还包括opc压力开关12、opc压力表13、一号ast压力开关14、一号ast压力表15、一号asp压力开关16、二号asp压力开关17和一号asp压力表18；
54.opc压力开关12，用于报警，提醒操作人员opc油管路9-2上的超速保护电磁阀组已经动作；
55.opc压力表13，用于显示opc油管路9-2的压力；
56.一号ast压力开关14，用于报警，提醒操作人员二号ast油管路7-2上的二号危急遮断保护电磁阀组4已经动作；
57.一号ast压力表15，用于显示二号ast油管路7-2的压力；
58.一号asp压力开关16，用于asp压力高于预设值报警，提醒操作人员二号ast油管路7-2一个出口上的其中一个二号危急遮断保护电磁阀4-1已经动作；
59.二号asp压力开关16，用于asp压力低于预设值报警，提醒操作人员二号ast油管路7-2另一个出口上的其中一个二号危急遮断保护电磁阀4-1已经动作；
60.一号asp压力表18，用于显示二号asp油管路7-3的压力。
61.本实施方式中，图8中附图标记14有3个，3个一号ast压力开关14是冗余配置的。
62.一号asp压力开关16，用于asp压力高于预设值报警，提醒操作人员二号ast油管路7-2一个出口上的其中一个二号危急遮断保护电磁阀4-1(307或309)已经动作。
63.具体实施方式四：结合图7和图8说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的一体化超速保护装置进一步限定，在本实施方式中，所述装置还包括二号asp压力开关19、三号asp压力开关20和二号asp压力表21，
64.二号asp压力开关19，用于asp压力高于预设值报警，提醒操作人员一号ast油管路8-2上的其中一号危急遮断保护电磁阀已经动作；
65.三号asp压力开关20，用于asp压力低于预设值报警，提醒操作人员一号高压油管8-1上的其中一个一号危急遮断保护电磁阀已经动作；
66.二号asp压力表21，用于显示一号asp油管路8-3的压力。
67.本实施方式中，二号asp压力开关19，用于asp压力高于预设值报警，提醒操作人员一号ast油管路8-2上的其中一号危急遮断保护电磁阀(312或314)已经动作；
68.三号asp压力开关20，用于asp压力低于预设值报警，提醒操作人员一号高压油管8-1上的其中一个一号危急遮断保护电磁阀(313或311)已经动作。
69.具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的一体化超速保护装置进一步限定，在本实施方式中，所述装置还包括1个接线盒，所述接线盒设置在支架2的侧壁上，
70.接线盒，用于保护和连接opc压力开关12、opc压力表13、一号ast压力开关14、一号ast压力表15、一号asp压力开关16、二号asp压力开关17、一号asp压力表18、二号asp压力开关19、三号asp压力开关20、二号asp压力表21、一号危急遮断保护电磁阀组3、二号危急遮断保护电磁阀组4和超速保护电磁阀组5的电线。
71.具体实施方式六：结合图8说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三或四所述的一体化超速保护装置进一步限定，在本实施方式中，所述装置还包括截止阀22，
72.opc压力开关12、opc压力表13、一号ast压力开关14、一号ast压力表15、一号asp压力开关16、二号asp压力开关17、一号asp压力表18、二号asp压力开关19、三号asp压力开关20和二号asp压力表21底部各设置一个截止阀28，用于方便拆装更换opc压力开关12、opc压力表(13)、一号ast压力开关14、一号ast压力表15、一号asp压力开关16、二号asp压力开关17、一号asp压力表18、二号asp压力开关19、三号asp压力开关20和二号asp压力表21。
73.本实施方式中，从图8中能看出每个压力开关及压力表的底端都有一个截止阀，关闭截止阀，可以将压力表和压力开关拆卸下来，进行更换。