高油压调速器机械液压系统的优化设计－优化过程及分析
1）第1阶段优化
由于电液比例阀对液压油的精度有一定的要求，为适应电站实际运行条件，进一步简化高油压调速器的机械液压系统，第1阶段的优化方案将三位四通脉宽调制式高速开关阀〔俗称数字阀、来替代原电液比例阀作为电液随动系统的主要控制阀。同时，省掉了原操作系统的手动操作阀及手自动切换阀，使系统的结构更简单，由于系统元器件的减少，使得油路更简单，减少了故障点，也降低了成本。
图13所示状态为系统正常工作状态，当自动调节时的电气输出信号推动开/关机电磁阀动作时，其压力油口P接通控制油口，使之向液压缸的开机腔或关机腔配油，液压缸活塞向开启或关闭方向运动；
当自动或手动工况下紧急停机时，紧急停机电磁阀动作，控制油口B接通压力油，选择阔换向，使得压力油直接通过选择阀接通关机电磁阀的控制油口，液压缸关机腔配油使其快速全关，而液压缸开机腔的油则通过开/关机电磁阀回到回油箱。
2）第2阶段优化
通过实际应用，有的电站仍希望选用电液比例阀作为电液随动系统的主要控制阀，面对这样的市场需求，第1阶段的方案略显不足。原因是若直接将数字阀换为电液比例阀，由于紧停的时候，接力器开机腔的油是直接通过比例阀回油，而从电液比例阀的机能不难看出，此时的回油通道将会有1个节流的效果，这样就会大大减慢紧急快速停机的时间。
若要解决这个问题，则需要修改系统原理，增加某些元器件，这样系统方案的成本将会增加。第2阶段的优化设计方案很好地解决了这个问题，这个方案的主要元件只有开／关机电磁阀和紧急停机电磁，省掉了第1阶段方案中的双液控单向阀和选择阀。
这个方案通常采用速度比为2的液压缸，其有杆腔常通压力油，无杆腔与控制油接通。此时分液压缸的有杆腔作为关机腔和液压缸的有杆腔作为开机腔两种情况。
（1）液压缸的有杆腔作为关机腔
如图14所示，正常情况下，紧急停机电磁阀只作为一个油路通道，当自动调节开机时，电信号推动开乂关机电磁阀动作，其压力油口接通控制油口，使之向液压缸的开机腔（无杆腔）配油，此时有杆腔虽常通的是压力油，但由于液压缸无杆腔和有杆腔的受力面积比为2：1，则无杆腔的受力克服了有杆腔的受力，使液压缸活塞向开启方向运动，直到调节信号与反馈信号相等为止。反之，关机时，开7关机电磁阀的控制油接通排油，使得液压缸的开机腔接通回油，在关机腔通压力油的情况下，液压缸可向关闭方向运动。
自动或手动工况下紧急停机时，紧急停机电磁阀动作，使得液压缸的开机腔直接通过紧停阀接通回油，则在关机腔常通压力油的情况下，使液压缸快速全关。
（2）当液压缸的有杆腔作为开机腔
与第1种情况不同的是，液压缸的开机腔是常通压力油的，如图15，来自开/关机电磁阀的油路与紧急停机电磁阀的控制油口A相通，控制油口B常接压力油。
在正常情况下，紧急停机电磁阀仍是作为油流通道，自动调节开机和关机的工作原理与图14所示系统相同。
自动或手动工况下紧急停机时，紧急停机电磁阀动作，液压缸的关机腔通过紧停阀接通系统压力油，虽然开机腔常通压力油，但由于关机腔比开机腔的受力面积大，在系统油压相同的情况下，作用在液压缸活塞上的力将使得液压缸快速全关。
由上所述2种情况不难看出，在紧急停机的时候，开机腔的回油或者关机腔的压力油都是通过紧急停机电磁阀的，紧停电磁换向阀不会出现前面提到的比例阀节流的问题，故可以根据用户需要，直接将开/关机电磁阀换为电液比例阀，产品的通用性增强，弥补了第1阶段方案存在的不足。
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