Устройство управления клапаном противоразгонной защиты радиальных гидротурбин

 

О П И С А Н И Е (11,73!094

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.03.76 (21) 2342139/25-06 (51) М. Кл. F 15В 15/26 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень ¹ 16 (53) УДК 621.225 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (72) Автор изобретения Б. С. Маховиков (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г. В. Плеханова (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КЛАПАНОМ

ПРОТИВОРАЗГОННОЙ ЗАЩИТЫ РАДИАЛЬНЫХ

ГИДРОТУРБИ Н

Изобретение касается управления радиальными гидротурбинами, предназначенными преимущественно для привода механогидравлических угольных комбайнов, а именно, для устройств управления клапаном противоразгонной защиты гидротурбин.

Известно устройство управления исполнительным органом, содержащее гидроцилиндр его привода и узел управления гид- Ip роцилиндром (1).

В этом устройстве перемещение исполнительного органа осуществляется под воздействием давлений, создаваемых насосами высокого и низкого давлений. 15

Недостатком такого устройства является необходимость в дополнительных источниках энергии (напрпмер, насосах), что усложняет и удорожает конструкцию устройства управления исполнительным органом.

Наиболее близким к изобретению по технической суп|ности является известное устройство управления клапаном противоразгонной защиты радиальных гидротурбин, преимущественно для привода угольных комбайнов, содержащее трубопровод с установленным в пем противоразгонным клапаном, гидроцилппдр привода клапана (2).

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие срабатывания противоразгонпого клапана.

Цель изобретения — повышение долговечности противоразгонного клапана прп работе на загрязненных абразивными частицами жидкостях путем исключения его частичного открытия.

Это достигается тем, что на трубопроводе перед протпворазгонным клапаном установлены блокирующее реле давления, реле давления срабатывания клапана, редукционные клапаны настройки срабатывания реле и двухпозпцпонные распределительные золотники, причем каждое реле гидравлическп связано со своим редукцпонным клапаном настройки срабатывания реле и механически — с двухпозицпонным распределительным золотником, последовательно соединенным с гпдроцнлпндром клапана.

На фпг. 1 приведена гидравлическая схема устройства; на фиг. 2 графически представлена характеристика радиальной гидр отур 6п и ы.

Клапан протпворазгонной защиты 1 установлен па трубопроводе отвода 2 рабочей жидкости пз напорной линии питания ра731094

1О

30

00 диальной гидротурбпны 3. 1ripporilr. индр 4 привода клапана гидравлически связан с узлом управления гидроцилипдром 5. Узел управления гидроцилиндром 5 включает блокирующее реле 6 давления и реле 7 давления срабатывания клапана, установленные на трубопроводе отвода рабочей жидкости, перед противоразгонпым клапаном. Каждое из этих реле гидравлически связано со своим рсдукционпым клапаном

8 илп 9, предназначенным для настройки срабатывания реле давления при давлс1ип1, устанавливаемым в зависимости от характеристики и!дротурбины. Блокирующее рслс 6 дав le»rr!I и рслс 7 даьлсш!я срабатывания клапана механически связаны с двухпозициоиными 17аспредел1!Тсг!! ными золотниками 10 и 11, каждые, в свою очередь, последовательно соедш1спы с гидроцилиндром 4 клапана 1. За клапаном 1 трубопровод оканчивается насадком сброса рабочей жидкости в забой.

Характеристика гидротурбипы (см. фиг. 2) содержит зависимости изменешгя давления на входе в гидротурбипу при закрытом (Pl) и открытом (Р2) противоразгонном клапане 1 в функции частоты вращения, а также соответствующие этим давлениям характеристики измспсппя моментов на валу турбины (М! и М ).

Устройство работает следующим образом.

В положении, показанном ila фиг. 1, противоразгонный клапан 1 закрыв и турбина работает на основной характеристике (М1).

Режиму с частотой вращения lp в этом случае соответствует давление на входе в гндротурбину, обозначенное iia кривой точкой

Е. При этом давление срабатывает блокирующее реле 6 давления, настраиваемое на это давление рсдукциопным клапаном 8. Реле 6 перебрасывает двухпозиционный распределительный золотник 10 в верхнее положение. В этом положении золотника 10 магистраль, связывающая золотник 10 с золотником 11, оказывается под давлением, п потому обе полости гидроцилиндра 4, оказываясь нод давлением, обеспечивают неподвижное положение поршня гидроцилиндра 4 и, следовательно, закрытое положение противоразгонного клапана 1. При падении нагрузки на валу гидротурбины, давление на ее входе с ростом частоты возрастает, достигая вели:..ины А, соответствующей допустимой частоте вращения 11„(см. фиг. 2). Прп этом реле 7 давления срабатывания клапана перебрасывает в верхнее положение двухпозицпонный распределительный золотник 11. Прп верхнем положении золотников 10 и 11 поршень 4 гидроцилиндра поднимается и открывает противоразгоппый клапан 1. Рабочая жидкость (вода), проходя через клапан 1 и через насадок сброса рабочей жидкости 12, направляется в забой. После открытия клапана 1 давление на входе в гидротурбину снижается с величины А до величины В, а момент на валу гидротурбины падает с величины Б до нуля (см. фиг. 2).

С нагруженисм вал à гидротур бины, которое сначала происходит но характеристике М, в исходное положение сначала возвращается реле 7 срабатываш!я клапана, а вместе с пrlì и золотник 11. Затем, с умсш шенисм давления до значения Д, в исходиос положсш!с возвращается олоки17) iOIIIC O 17O,IO 6 rIII3 I Irrrrr, а C иим Ii зо 10Типк 10. 11осле 3Toio закрывается нротиворазгонный клапан 1. В связи с этим давление на входе в гидротурбину возрастает до значения Е, а момент на валу возрастает с велис1инь1 Г до номинаяьного значения К (см. фиг. 2).

Использование предложенного устройства управления клапаном противоразгонной защиты радиальных гидротурбин позволяет повысить долговечность противоразгонного клапана, а также повысить надежность подшипникового узла гидротурбипы, используемой для привода угол -llr lx комб7айнов.

Формула изобретен ия

Устройство управления клапаном противоразгонной защиты радиальных гидротурб1ш, преимущественно для привода угольных комбайнов, содержащее трубопровод с установленным 13 нем иротиворазгонным клапаном, гидроцплипдр привода клапана, ОТЛ И 1 а! 10 1Цс С С Я ТСМ, ЧТО, С ЦСЛЬЮ IIOвышсппя долговечности пропшоразгонного клапана при работе 112 загрязненных абразиьч!ыми частицами 7кидкостях путем исключения его частичного открып я, II3 трубопроводе перед протииоразгоиным клапаном установлеи блокирующее реле давления, реле давления срабатывания клапана, редукцпонные клапаны настройки срабатывания реле и двухпоз!!циониые распределительные золотники, причем каждое реле гидравличсски связано со своим редукцио l l l l hl lvl 1 .л а и а и о м н а с т 17 о и к и с 17 а О а т ы В а н и я реле и механически — с двухпозиционным распределительным золотником, последовательно соединенным с гидроцплиндром клапана.

Источники информации, принятые во внимание ири экспертизе

1. Башта Т. М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика, М., Машиностроение, 1972, с. 216, рис. 171.

2. Авторское свидетельство № 130004, кл. F 03В 15100, 1959.

Редактор Н. Катаманина

Составитель В. Рухадзе

Техред В. Серикова

Корректоры; Л. Тарасова и P. Беркович

Заказ 756/11 Изд. ¹ 286 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитста СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2