筒阀接力器液压系统及其开关调节方法与流程

1.本发明涉及水电技术领域，尤其涉及一种筒阀接力器液压系统及其开关调节方法。


背景技术：

2.筒阀作为水电站隔断水源的进水阀，是水轮机主阀的一种，安装在水轮机的固定导叶和活动导叶之间。当筒阀关闭时，筒阀在水轮机的固定导叶和活动导叶间作为止水阀；当筒阀开启时，筒阀位于水轮机座环和顶盖间空腔室内，此时水轮机水流能正常通过水轮机转轮，从而带动发电机转动。
3.然而，在筒阀开启或者关闭过程中，可能出现由于液压系统中存在空气、启闭控制逻辑不完善等导致的筒阀多个接力器在运行中出现不同步导致的筒阀发卡问题，造成筒阀开启或关闭无法一次性成功，进而导致电厂筒阀备用小时数及运行小时数降低、筒阀启闭成功率降低，直接影响水电厂机组的开、停机成功率关键指标。


技术实现要素：

4.本发明的实施例提供一种筒阀接力器液压系统及其开关调节方法，可以解决筒阀接力器液压系统在同步工作过程中出现不同步时导致的筒阀发卡问题，提高筒阀一次性开启或关闭的成功率，避免筒阀发卡。
5.为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种筒阀接力器液压系统的开关调节方法，所述筒阀接力器液压系统包括筒阀本体、与筒阀本体连接的多个接力器，所述方法包括：接收控制指令，所述多个接力器在所述控制指令的控制下移动；所述控制指令为筒阀开启指令或筒阀关闭指令；当至少一个接力器沿偏离方向的移动位移大于或等于预设位移时，所述至少一个接力器接收反调命令，其他接力器接收停止命令并停止移动；沿偏离方向超出所述预设位移的所述至少一个接力器在所述反调程序命令的控制下反向移动，直至所述至少一个接力器沿偏离方向的所述移动位移小于所述预设位移；所述多个接力器继续在所述控制指令的控制下移动，直至所述筒阀本体根据所述控制指令完全开启或完全关闭。
6.可选的，所述多个接力器包括一个基准接力器和位移接力器；所述当所述至少一个接力器沿偏离方向的移动位移大于或等于预设位移时，所述至少一个接力器接收反调命令，包括：以所述基准接力器为参考，当至少一个位移接力器与所述基准接力器的偏差大于或等于6.6mm时，所述至少一个位移接力器接收反调命令，直至所述接力器沿偏离方向的所述移动位移小于或等于2.6mm时，反调结束。
7.可选的，所述筒阀接力器液压系统还包括主配压阀和比例伺服阀；所述沿偏离方向超出所述预设位移的所述至少一个接力器在所述反调程序命令的控制下反向移动，直至所述至少一个接力器沿偏离方向的所述移动位移小于或等于所述预设位移，包括：主配压阀处于中位，所述至少一个位移接力器的上腔接通不带压力的回油、下腔关断主操作油路，
通过所述比例伺服阀控制副操作油路的进、出油，以使沿偏离方向超出所述预设位移的所述至少一个位移接力器在所述反调命令的控制下反向移动。
8.可选的，所述筒阀接力器液压系统还包括与所述多个接力器一一对应的主操作油路和副操作油路；主操作油路供油给所述多个接力器的上腔和下腔，副操作油路供油给所述多个接力器的下腔，所述多个接力器的下腔通过所述主操作油路和经过所述比例伺服阀的所述副操作油路连通，与所述多个接力器的上腔和下腔接通的所述主操作油路由所述主配压阀控制接通或关断，与所述多个接力器的下腔接通的副操作油路由所述比例伺服阀控制接通或关断。
9.可选的，所述多个接力器继续在所述控制指令的控制下移动，直至所述筒阀本体根据所述控制指令完全开启或完全关闭，包括：当所述控制指令为开启指令时，所述多个接力器的下腔接通压力油、上腔接通不带压力的回油，直至所述筒阀本体根据所述控制指令完全开启。
10.可选的，所述筒阀接力器液压系统还包括第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、以及第三电磁换向阀；所述多个接力器的下腔接通压力油、上腔接通不带压力的回油，直至所述筒阀本体根据所述控制指令完全开启，包括：所述第一电磁换向阀的投中位端及所述第三电磁换向阀的关端开始工作，并保持第一预设时长；所述比例伺服阀带正电压开始工作，并保持第二预设时长；所述第一电磁换向阀的退中位端及所述第二电磁换向阀的开端开始工作，并保持第三预设时长；所述主配压阀的开端开始工作，并保持第四预设时长；所述第一电磁换向阀的投中位端及第二电磁换向阀的关端开始工作，并保持第五预设时长；直至所述筒阀本体完全开启。
11.可选的，所述多个接力器继续在所述控制指令的控制下移动，直至所述筒阀本体根据所述控制指令完全开启或完全关闭，包括：当所述控制指令为关闭指令时，所述多个接力器的上腔接通压力油、下腔接通不带压力的回油，直至所述筒阀本体根据所述控制指令完全关闭。
12.可选的，所述筒阀接力器液压系统还包括第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、以及第三电磁换向阀；所述多个接力器的上腔接通压力油、下腔接通不带压力的回油，直至所述筒阀本体根据所述控制指令完全关闭，包括：所述第二电磁换向阀的关端及所述第三电磁换向阀的开端开始工作，并保持第六预设时长；所述比例伺服阀带负电压开始工作，并保持第七预设时长；所述第一电磁换向阀的退中位端开始工作，并保持第八预设时长；所述第一电磁换向阀的投中位端及所述第三电磁换向阀关端开始工作，并保持第九预设时长；直至所述筒阀本体完全关闭；所述第一电磁换向阀的退中位端开始工作，并保持第十预设时长，为下次筒阀本体开启做准备。
13.可选的，所述主配压阀处于中位，所述至少一个位移接力器的上腔接通不带压力的回油、下腔关断主操作油路，通过所述比例伺服阀控制副操作油路的进、出油，以使沿偏离方向超出所述预设位移的所述接力器在所述反调程序命令的控制下反向移动，包括：所述第一电磁换向阀的投中位端、所述第二电磁换向阀的关端、以及第三电磁换向阀关端开始工作，并保持第十一预设时长；所述比例伺服阀带正电压或负电压开始工作，并保持第十二预设时长；直至所述至少一个接力器沿所述偏离方向的所述移动位移小于或等于2.6mm时，反调结束。
应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”以及“竖直”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
22.如图1所示，本技术实施例提供了一种筒阀接力器液压系统的开关调节方法，筒阀接力器液压系统包括筒阀本体（图中未示出）、与筒阀本体连接的多个接力器701。其中，筒阀本体的开或关均由接力器701的上下移动决定。
23.在此基础上，筒阀接力器液压系统还包括与多个接力器701一一对应的主操作油路104和副操作油路105。接力器701的下腔通过同步分流器和与其对应的主操作路104连接、通过比例伺服阀501和与其对应的副操作油路105连接，接力器701的上腔直接和与其对应的主操作路104连接。接力器701的上腔和下腔的主操作油路104由主配压阀101决定接通或关断，接力器701的下腔的进、出副操作油路105由比例伺服阀501控制接通或关断。
24.接力器701的上下移动通过主操作油路104和副操作油路105的接通或关断来实现，进而通过接力器701的上下移动控制筒阀本体的开启或关闭。当接力器701的下腔通入压力油、上腔通入不带压力的回油时，筒阀本体逐渐开启；当接力器701的上腔接通压力油、下腔接通不带压力的回油时，筒阀本体逐渐关闭。
25.进一步的，多个接力器701可以包括一个基准接力器和位移接力器，当至少一个位移接力器与基准接力器的偏差大于或等于6.6mm时，认为所述至少一个位移接力器沿偏离方向的移动位移大于或等于预设位移，此时，所述至少一个位移接力器接收反调命令，在反调命令的控制下对至少一个接力器701进行反调。
26.具体的，反调时，主配压阀101处于中位，位移接力器的上腔通入不带压力的回油、下腔关断主操作油路，通过比例伺服阀501控制副操作油路105的进、出油，以实现位移接力器在反调命令的控制下反向移动。
27.筒阀接力器液压系统还包括第一电磁换向阀102、第二电磁换向阀103、以及第三电磁换向阀108。第一电磁换向阀102用于控制主配压阀101的中位，第二电磁换向阀103用于控制主配压阀101开启或关闭，第三电磁换向阀108用于控制接力器701下腔连接的油路的接通和关断。
28.基于上述筒阀接力器液压系统，当正常开启或关闭筒阀时，可以由中控室远程发送控制指令，控制指令可以是开启指令或关闭指令，监控系统将控制指令信号发送至筒阀电气柜，或者通过筒阀电气柜手动开启或关闭筒阀本体。在筒阀本体的开启和关闭过程中，当至少一个位移接力器与基准接力器的偏差大于或等于第一预设位移6.6mm时，所述至少一个位移接力器接收反调命令进行反调，直至至少一个位移接力器与基准接力器的偏差小于第二预设位移2.6mm，反调结束，筒阀本体继续在控制指令的控制下移动，直至筒阀本体根据控制指令完全开启或完全关闭。
29.具体的，在筒阀本体正常开启或关闭的情况下，筒阀本体的开启过程分为三个阶段，分别为初始提升阶段、快速提升阶段、缓冲至完全开启阶段。
30.当筒阀本体接收到开启指令后，进入初始提升阶段：第一电磁换向阀102的投中位端（102b）及第三电磁换向阀108的关端（108a）工作，使主配压阀101工作在中位端，接力器
701的上腔通不带压力的回油、下腔关断主操作油路104，比例伺服阀501输入正电压信号，副操作油路105通过比例伺服阀501对接力器701的下腔充压，筒阀本体进行初步提升，筒阀本体缓慢开启。
31.当筒阀本体的开度到达第一额定开度时，进入快速提升阶段：第一电磁换向阀102的退中位端（102a）及第二电磁换向阀103的开端（103b）工作，使主配压阀101工作在开筒阀端，同步分流器100投入工作，主操作油路104将接力器701的下腔通压力油、上腔通不带压力的回油，副操作油路105通过比例伺服阀501持续输入的位移偏差电压（由该接力器与基准接力器的位移偏差决定）调节接力器701的下腔进、出油量，以平衡筒阀接力器液压系统中各接力器701的位移保持同步，使筒阀本体快速开启。
32.当筒阀本体的开度到达第二额定开度时，进入缓冲至完全开启阶段：第一电磁换向阀102的投中位端（102b）及第二电磁换向阀103的关端（103a）工作，使主配压阀101工作在中位端，同步分流器100退出工作，接力器701的上腔通不带压力的回油、下腔关断主操作油路104，比例伺服阀501输入正电压信号，副操作油路105通过比例伺服阀501对接力器701的下腔充压，使筒阀本体在接近全开时缓慢提升至完全开启。
33.不对第一额定开度、第二额定开度进行限定，只要第二额定开度大于第一额定开度即可。例如，第一额定开度可以是3%的开度，第二额定开度可以是97%的开度。第一额定开度与第二额定开度的偏差大小，影响筒阀本体开启时间的快慢。
34.具体的，筒阀本体关闭过程分为两个阶段，分别为快速下落阶段和缓冲至完全关闭阶段。
35.当筒阀本体接收到关闭指令后，进入快速下落阶段：第二电磁换向阀103的关端（103a）及第三电磁换向阀108的开端（108b）工作，比例伺服阀501输入负电压信号，并延时预设时长，第一电磁换向阀102的退中位端（102a）工作，使主配压阀101工作在关筒阀端，同步分流器投入工作，主操作油路104将接力器701的上腔通压力油、下腔通不带压力的回油，副操作油路105通过比例伺服阀501持续输入的位移偏差电压（由该接力器与基准接力器的位移偏差决定）调节接力器701的下腔进、出油量，以平衡筒阀接力器液压系统中各接力器701的位移保持同步，使筒阀本体快速关闭。其中，预设时长例如可以是1s~3s。
36.当筒阀本体的开度到达第三额定开度时，进入缓冲至完全关闭阶段：第一电磁换向阀102的投中位端（102b）及第三电磁换向阀108的关端（108a）工作，使主配压阀101工作在中位端，同步分流器退出工作，接力器701的上腔通不带压力的回油、下腔关断主操作油路104，比例伺服阀501输入负电压信号，副操作油路105通过比例伺服阀501对接力器701的下腔泄压排油，使筒阀本体在接近全关时缓慢下落至完全关闭，筒阀本体完全关闭后第一电磁换向阀102的退中位端（102a）工作，使主配压阀101工作在关筒阀端，通过主操作油路104使接力器701的上腔通压力油，使接力器701在完全关闭状态下被可靠压住。
37.不对第三额定开度进行限定，例如，第三额定开度可以是2%的开度。但第三额定开度的大小，影响筒阀本体关闭时间的快慢。
38.基于上述筒阀接力器液压系统，本技术实施例提供一种筒阀接力器液压系统的开关调节方法，如图2所示，筒阀接力器液压系统的开关调节方法，包括：s110、接收控制指令，多个接力器在控制指令的控制下移动；控制指令为筒阀开启指令或筒阀关闭指令。
39.筒阀接力器液压系统中接力器701的个数与筒阀接力器液压系统的具体设计有关，本技术实施例对此不作特殊限定。示例的，多个接力器701的个数可以是10个，10个接力器包括1个基准接力器和9个位移接力器。
40.s120、当至少一个接力器701沿偏离方向的移动位移大于或等于预设位移时，至少一个接力器接收反调命令，其他接力器接收停止命令并停止移动。
41.在接收到反调命令后，若控制指令为开启指令，则所述方法可以包括确定筒阀本体的开度是否大于第一预设开度；当筒阀本体的开度大于第一预设开度时，沿偏离方向超出预设位移的接力器在反调程序命令的控制下反向移动。其中，第一预设开度可以是1%的开度。
42.在接收到反调命令后，若控制指令为关闭指令，则所述方法可以包括确定筒阀本体的开度是否小于第二预设开度；当筒阀本体的开度小于第二预设开度时，沿偏离方向超出预设位移的接力器701在反调程序命令的控制下反向移动。其中，第二预设开度可以是99%的开度。
43.在一些实施例中，不对位移接力器中沿偏离方向超出预设位移的接力器的个数进行限定，所有位移接力器可能均相对基准接力器偏离第一预设位移以上，或者，也可以是部分位移接力器相对基准接力器偏离6.6mm或以上。
44.示例的，筒阀接力器液压系统包括10个接力器701，其中具有9个位移接力器，1个基准接力器。若9个位移接力器相对基准接力器均偏离6.6mm或以上，则认为这9个位移接力器均沿偏离方向的移动位移大于或等于预设位移；若9个位移接力器中的3个位移接力器相对基准接力器均偏离6.6mm或以上，则认为这3个位移接力器沿偏离方向的移动位移大于或等于预设位移。
45.在一些实施例中，每个位移接力器相对于基准接力器的位移，可以通过pid（proportion integral differential）运算得到。
46.s130、沿偏离方向超出预设位移的至少一个接力器在反调程序命令的控制下反向移动，直至至少一个接力器沿偏离方向的移动位移小于预设位移。
47.在一些实施例中，沿偏离方向超出预设位移的接力器701反向移动的方向为：与其偏离的方向相反的方向，从而减小接力器701的偏离位移。
48.在一些实施例中，若沿偏离方向超出预设位移的接力器701在反向移动，且反向移动距离大于预设距离时，接力器701沿偏离方向的移动位移仍然大于预设位移，则可以暂停步骤s130。
49.在一些实施例中，步骤s130可以包括：主配压阀101处于中位，所述至少一个位移接力器的上腔接通不带压力的回油、下腔关断主操作油路，通过比例伺服阀501控制副操作油路105的进、出油，以使沿偏离方向超出预设位移的至少一个位移接力器在反调命令的控制下反向移动。
50.具体的，至少一个位移接力器的反调过程包括：s131、第一电磁换向阀102的投中位端（102b）、第二电磁换向阀103的关端（103a）、第三电磁换向阀108的关端（108a）工作，并保持第十一预设时长，使主配压阀101工作在中位端，通过主操作油路104将接力器701上腔通不带压力的回油、下腔关断主操作油路104。
51.其中，第一电磁换向阀102的投中位端（102b）、第二电磁换向阀103的关端（103a）、
第三电磁换向阀108的关端（108a）工作后，比例伺服阀501可立刻开始工作，因此，第十一预设时长可以是0~2s，之后，即可通过主操作油路104将接力器701上腔通不带压力的回油、下腔关断主操作油路104。
52.s132、根据至少一个位移接力器的位移偏差量，输入比例伺服阀501位移偏差电压，通过副操作油路105对至少一个位移接力器进行位移调整。即：当筒阀本体为开启操作调用反调命令时，副操作油路105通过比例伺服阀501输入位移偏差负电压，调节筒阀接力器的下腔出油量，使筒阀接力器向下移动，直至至少一个位移接力器最大偏差小于或等于2.6mm，反调结束；当筒阀为关闭操作调用反调命令时，副操作油路105通过比例伺服阀501输入位移偏差正电压，调节至少一个位移接力器的下腔进油量，使至少一个位移接力器向上移动，直至至少一个位移接力器最大偏差小于或等于2.6mm，反调结束。
53.s140、多个接力器继续在控制指令的控制下移动，直至筒阀本体根据控制指令完全开启或完全关闭。
54.在一些实施例中，若接力器701继续在控制指令的控制下移动的过程中，接力器100沿偏离方向的移动位移再次大于预设位移，则可以重复步骤s120、s130、以及s140的步骤。本技术实施例不对上述重复步骤的次数进行限定，考虑到关闭或开启时间，上述步骤可以重复4次。
55.本技术实施例提供一种筒阀液压系统的开关调节方法，在接收开启指令或关闭指令后，当检测到接力器701在运动过程中，沿偏离方向的移动位移大于预设位移时，可以对偏离方向的移动位移大于预设位移的接力器701进行反调，使得该接力器701反向移动，从而减小该接力器701在偏离方向上的位移，避免在开启或关闭过程中，导致筒阀本体发卡，可以提高筒阀本体开启或关闭的成功率，为机组自动开停机成功率的提高和提升机组备用小时数、可利用小时数提供了保障。
56.如图3所示，本技术实施例还提供一种筒阀接力器液压系统的开关调节方法，当控制指令为开启命令时，筒阀本体正常开启的过程包括：s210、第一电磁换向阀102的投中位端（102b）及第三电磁换向阀108的关端（108a）开始工作，并保持第一预设时长。
57.s220、比例伺服阀501带正电压开始工作，并保持第二预设时长。
58.s230、第一电磁换向阀102的退中位端（102a）及第二电磁换向阀103的开端（103b）开始工作，并保持第三预设时长。
59.s240、主配压阀101的开端开始工作，并保持第四预设时长。
60.s250、第一电磁换向阀102的投中位端（102b）及第二电磁换向阀103的关端（103a）开始工作，并保持第五预设时长。
61.s260、直至筒阀本体完全开启。
62.其中，第一预设时长、第二预设时长、第三预设时长、第四预设时长、以及第五预设时长可以是0~3s，第一预设时长、第二预设时长、第三预设时长、第四预设时长、以及第五预设时长可以相同，也可以不相同，本技术实施例对此不作限定。
63.如图4所示，本技术实施例还提供一种筒阀接力器液压系统的开关调节方法，当控制指令为开启命令时，筒阀本体正常开启的过程包括：当控制指令为关闭指令时，多个接力器701的上腔接通压力油、下腔接通不带压力
的回油，直至筒阀本体根据控制指令完全关闭。具体包括：s310、第二电磁换向阀103的关端（103a）及第三电磁换向阀108的开端（108b）开始工作，并保持第六预设时长。
64.s320、比例伺服阀501带负电压开始工作，并保持第七预设时长。
65.s330、第一电磁换向阀102的退中位端（102a）开始工作，并保持第八预设时长。
66.s340、第一电磁换向阀102的投中位端（102b）及第三电磁换向阀108的关端（108a）开始工作，并保持第九预设时长。
67.s350、直至筒阀本体完全关闭。
68.s360、第一电磁换向阀102的退中位端（102a）开始工作，并保持第十预设时长。
69.其中，第六预设时长、第七预设时长、第八预设时长、第九预设时长、以及第十预设时长可以是0～3s，第六预设时长、第七预设时长、第八预设时长、第九预设时长、以及第十预设时长可以相同，也可以不相同，本技术实施例对此不作限定。本技术实施例还包括一种筒阀接力器液压系统，筒阀接力器液压系统包括接收模块1000、反调模块2000、以及驱动模块3000。
70.接收模块1000，用于接收控制指令，所述多个接力器在所述控制指令的控制下移动；所述控制指令为筒阀开启指令或筒阀关闭指令；反调模块2000，用于当至少一个接力器701沿偏离方向的移动位移大于或等于预设位移时，至少一个接力器701接收反调命令，其他接力器701接收停止命令并停止移动。
71.反调模块2000，还用于沿偏离方向超出预设位移的至少一个接力器在反调程序命令的控制下反向移动，直至至少一个接力器701沿偏离方向的移动位移小于预设位移。
72.驱动模块3000，还用于多个接力器701继续在控制指令的控制下移动，直至筒阀本体根据控制指令完全开启或完全关闭。
73.本技术实施例提供一种筒阀接力器液压系统，其解释说明和有益效果与前述实施例一种筒阀接力器液压系统的开关调节方法的解释说明和有益效果相同，在此不再赘述。
74.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。