高油压调速器机械液压系统的优化设计－优化前的状况
高油压调速器主要用于中小型水轮机组的控制，在高压系统中，依据调速器操作功的不同，其主控阀（即主配压阀）可以直接采用电液比例阀(数字阀），也可由电液比例阀（数字阀）和插装阀组共同构成。对操作功小于或等于10000N.m的水轮机组，由于接力器容积较小，流量不大，所以调速器机械液压系统主要控制阀一般直接采用电液比例阀或数字阀。优化前的系统仍保留了手动操作阀及手自动切换阀的方案，但从降低产品成本考虑，在保证系统优良的速动性及稳定性的基础上，可进一步进行优化设计，使系统结构更简单，通用性更强，工作更可靠，成本更低。
如图12所示，优化前的高油压调速器机械液压部分主要由电液比例阀、手动操作阀、手自动切换阀、紧急停机电磁阀、双液控单向阀（液压锁）、关机时间调整阀、液压缸及反馈电位器等构成，是一个电液比例随动系统。
电液比例阀采用直动式比例方向阀，它属于两参数控制阀，能同时控制流体运动的方向和流量。在压差恒定的条件下，通过它的流量与输入的电信号成比例，而液流方向取决于控制阀的2个比例电磁铁中哪个被激励，被激励的比例电磁铁将驱使阀芯动作，以改变液流方向。
图12 优化前的机械液压系统原理图
当2个比例电磁铁均无信号输入时，阀芯在弹簧的作用下处于中位，电液比例阀无控制油流输出；当电气部分的调节输出信号与反馈电位器的反馈信号经过比例阀驱动板比较并放大后，其输出信号作用于电液比例阀，使之向液压缸的开机腔或关机腔配油，液压缸活塞便向开启或关闭方向运动，直到调节信号与反馈信号相等为止。由于反馈信号与液压缸活塞的位移呈线性关系，因而实现了将调节信号线性地转换成液压缸的位移。
手自动切换阀是一个电磁换向阀，它的作用是在手动和紧急停机时切断比例阀的供油和排油油路，在自动工况下该阀是一个通路。控制该阀有3种方式：①由电气柜直接控制，自动将该阀由自动切手动，但电气部分无法由手动切自动；②通过电气柜上的按钮，控制该阀，进行手自动切换；③该阀两侧装有手动应急按钮，可直接进行手自动切换。
手动操作阀主要用于纯手动调节时的调整和试验，手动操作时，电液比例阀处于中位，手自动切换阀切于左侧，电液比例阔侧的双液控单向阀处于关闭状态，此时直接操作手动操作阀把手，可对液压缸进行开关机操作。
紧急停机电磁阀在正常情况下处于中位机能。自动工况下紧急停机时，紧急停机电磁阀与手自动切换阀同时动作，前者直接向液压缸关机侧配油使其快速全关，后者切断电液比例阔供油油路，在液压锁的保护下，保证即使在电液比例阀卡在开机侧时也能可靠地快速停机。手动工况下紧急停机时，仅紧急停机电磁阀紧停阀动作即可。紧急停机电磁阀两侧还装有手动应急按钮，在无220V直流电源等情况下，可直接手动操作。
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