欢迎访问天津市科音自控设备有限公司!本公司产品涵盖水轮机调速器、油压装置、自动化元 件等水轮机控制系统设备等!
调速器
油压装置
自动化元件
 
新闻中心  
 
采用不同节流方式的接力器操作调速环时的受力分析
  发布者:admin 发布时间:2020/12/15 14:11:45 阅读:2366次 【字体:

描述比较简单,仅供相关技术人员参考,主要用于推拉布置的双接力器操作水轮机时调速环有跳动或抬起问题的处理。

调速器在调试时需要根据相关设计要求对接力器的开关速度进行调整。对接力器速度的调整是通过节流阀限制接力器的过油量来实现的,方法通常有两种,一种是限制接力器回油的速度,这种叫做回油节流,另一种是限制接力器进油的速度,这种叫做进油节流。两种方法各有优缺点,本文仅简单表述推拉布置的双接力器采用不同的节流方式对调速环产生的不同作用力。

1. 推拉布置的接力器结构

采用不同节流方式的接力器操作调速环时的受力分析

由于接力器一端要固定在底座上,所以接力器只有一端有伸出杆,这就造成活塞的左右两端有不同的受力面积(与油接触的面积),有伸出杆(活塞杆)的一端受力面积较小,无伸出杆的一端受力面积大(见下图)。

采用不同节流方式的接力器操作调速环时的受力分析

2.受力分析(仅分析接力器对调速环的推力,不考虑扭矩)

采用不同节流方式的接力器操作调速环时的受力分析

       接力器推拉布置时两个接力器的两腔是要分别交叉连接的,也就是F1侧与F4侧相通,F2侧与F3侧相通,相通也就表示油压相同。以S1表示无伸出杆的一端受力面积,以S2表示有伸出杆的一端受力面积,P1表示F1与F4侧的油压压强,P2表示F2与F3侧的油压压强。

上侧接力器的受力为F1-F2=P1*S1-P2*S2

下侧接力器的受力为F3-F4=P2*S1-P1*S2

其合力为:(F1-F2)+(F3-F4)=(P1*S1-P2*S2)+ (P2*S1-P1*S2)

经简化后的公式为:(P1+P2)X(S1-S2)

       P1与P2的差值取决于调速器环的阻力,阻力越大差值越大(压差产生推力),阻力越小差值越小。在忽略管路压力损失的情况下,当采用回油节流时两者的最大压力接近额定压力,当采用进油节流时两者的最大压力就是压力差的差值。S1-S2的值就是伸出杆(活塞杆)的面积,可以看出如果活塞杆越大合力就越大,更深入的理解为相同操作功的情况下活塞杆直径相对于活塞直径越大合力就越大。

       现着重分析一种特殊情况--就是导水机构阻力特别小的情况下接力器采用进油节流与采用回油节流对调速环的不同受力。

       如果导水机构阻力相对较小时(空载时或者接力器选型比较大时),那么P1与P2的差值就很小,根据上面的分析可以看出,如果采用回油节流那么两者都接近额定压力,如果采用进油节流那么两者都接近0压。可以看出两种情况下压力相差非常大。

举例:

前进电站接力器参数:活塞直径直径130mm、杆径80mm、额定压力16MPa。

计算得S1-S2=50.3 CM2

通过测压表可以看到P1与P2的压力值

在调速环阻力较小的情况下采用回油节流的推力为:(16MPa+14.5MPa) *50.3 CM2=153000N= 15300kg=15.3吨。这个力量是相当大的,现场造成水轮机调速环抬起。

 

而采用进油节流的推力为(1.5MPa+0MPa) *50.3 CM2=7545N=754.5 kg=0.7545吨。这个受力比采用回油节流小的多,所以接力器改为进油节流后水轮机调速环就不会抬起了。描述比较简单,仅供相关技术人员参考,主要用于推拉布置的双接力器操作水轮机时调速环有跳动或抬起问题的处理。

调速器在调试时需要根据相关设计要求对接力器的开关速度进行调整。对接力器速度的调整是通过节流阀限制接力器的过油量来实现的,方法通常有两种,一种是限制接力器回油的速度,这种叫做回油节流,另一种是限制接力器进油的速度,这种叫做进油节流。两种方法各有优缺点,本文仅简单表述推拉布置的双接力器采用不同的节流方式对调速环产生的不同作用力。

1. 推拉布置的接力器结构

采用不同节流方式的接力器操作调速环时的受力分析

由于接力器一端要固定在底座上,所以接力器只有一端有伸出杆,这就造成活塞的左右两端有不同的受力面积(与油接触的面积),有伸出杆(活塞杆)的一端受力面积较小,无伸出杆的一端受力面积大(见下图)。

采用不同节流方式的接力器操作调速环时的受力分析

2.受力分析(仅分析接力器对调速环的推力,不考虑扭矩)

采用不同节流方式的接力器操作调速环时的受力分析

       接力器推拉布置时两个接力器的两腔是要分别交叉连接的,也就是F1侧与F4侧相通,F2侧与F3侧相通,相通也就表示油压相同。以S1表示无伸出杆的一端受力面积,以S2表示有伸出杆的一端受力面积,P1表示F1与F4侧的油压压强,P2表示F2与F3侧的油压压强。

上侧接力器的受力为F1-F2=P1*S1-P2*S2

下侧接力器的受力为F3-F4=P2*S1-P1*S2

其合力为:(F1-F2)+(F3-F4)=(P1*S1-P2*S2)+ (P2*S1-P1*S2)

经简化后的公式为:(P1+P2)X(S1-S2)

       P1与P2的差值取决于调速器环的阻力,阻力越大差值越大(压差产生推力),阻力越小差值越小。在忽略管路压力损失的情况下,当采用回油节流时两者的最大压力接近额定压力,当采用进油节流时两者的最大压力就是压力差的差值。S1-S2的值就是伸出杆(活塞杆)的面积,可以看出如果活塞杆越大合力就越大,更深入的理解为相同操作功的情况下活塞杆直径相对于活塞直径越大合力就越大。

       现着重分析一种特殊情况--就是导水机构阻力特别小的情况下接力器采用进油节流与采用回油节流对调速环的不同受力。

       如果导水机构阻力相对较小时(空载时或者接力器选型比较大时),那么P1与P2的差值就很小,根据上面的分析可以看出,如果采用回油节流那么两者都接近额定压力,如果采用进油节流那么两者都接近0压。可以看出两种情况下压力相差非常大。

举例:

前进电站接力器参数:活塞直径直径130mm、杆径80mm、额定压力16MPa。

计算得S1-S2=50.3 CM2

通过测压表可以看到P1与P2的压力值

在调速环阻力较小的情况下采用回油节流的推力为:(16MPa+14.5MPa) *50.3 CM2=153000N= 15300kg=15.3吨。这个力量是相当大的,现场造成水轮机调速环抬起。

 

而采用进油节流的推力为(1.5MPa+0MPa) *50.3 CM2=7545N=754.5 kg=0.7545吨。这个受力比采用回油节流小的多,所以接力器改为进油节流后水轮机调速环就不会抬起了。

 
 
 
 
Copyright.版权所有 (C) 2020 天津市科音自控设备有限公司 All Right Reserved.
座机:022-26990200 26990202 销售热线:13602086884,13612141426 技术支持:13752579353,13602086884 地址:天津北辰小淀工业园3号路津ICP备19004382号-1