СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НАСОСАМИ МАСЛОНАПОРНЫХ УСТАНОВОК ГИДРОТУРБИН Советский патент 1968 года по МПК F03B15/00 

Изобретение относится к области гидротурбостроения, а именно к системам автоматического управления насосами маслонапорных установок гидротурбин.

В известных системах автоматического управления насосами маслонапорных установок гидротурбин, снабженных основным и резервным насосами, каждый насос имеет перепускной клапан с контактными устройствами, который действует только при работе насоса в основном режиме. Работой насоса в резервном режиме в этом случае управляет реле давления, установленное на котле масловоздушного аккумулятора.

Предложенная система автоматического управления насосами маслонапорных установок гидротурбин отличается от известных тем, что ее резервный насос снабжен перепускным клапаном, настроенным на резервный режим работы, который всегда является прерывистым.

Кроме того, система выполнена с гидравлическим переключателем, обеспечивающим блокировку гидравлических линий перепускных клапанов, а в цепь магнитных пускателей электродвигателей насосов системы введены блокировочные контакты, взаимодействующие с гидравлическим переключателем режимов.

Такое выполнение обеспечивает безударное включение и отключение насоса резервного режима, снижение пускового и разгрузочного моментов его электродвигателя и переключение любого насоса на необходимый режим работы.

На чертеже схематически представлена система автоматического управления насосами маслонапорной установки.

Насосы 1 и 2 снабжены перепускными клапанами 3 с регулировочными устройствами 4 и блокировочными контактами 5. Через обратные клапаны 6 насосы связаны с котлом масловоздушного аккумулятора 7. Каждый перепускной клапан имеет управляющее устройство, содержащее золотник 8, побудительную иглу 9 с пружиной 10 и камерами слива 11 и 12. На трубопроводах между управляющими устройствами и перепускными клапанами установлен гидравлический переключатель 13 с блокировочными контактами 14.

Система автоматического управления работает следующим образом.

Если в некоторый момент давление в котле масловоздушного аккумулятора 7 снижается за нижний предел нормального давления и насос 1, находящийся в положении рабочего режима, включается в работу на аккумулятор, элементы управления насоса занимают следующее положение. Следящий за давлением датчик - побудительная игла 9 управляющего устройства находится в положении равновесия сил (гидравлической - снизу и усилия пружины 10 сверху), золотник 8 - в крайнем верхнем положении, а затвор перепускного клапана 3 закрыт. Масло от насоса поступает в аккумулятор через обратный клапан 6. В аккумуляторе происходит восстановительный процесс.

С повышением давления игла 9, преодолевая сопротивление пружины 10, медленно поднимается. При достижении верхнего предела нормального давления в аккумуляторе игла разобщает надпоршневую полость золотника 8 от камеры слива 11и сообщает ее с давлением. Подача давления на дифференциальный поршень со стороны большой площади создает усилие вниз, и он резко перемещается относительно иглы 9 в нижнее крайнее положение.

В процессе перемещения золотника происходит отсечка давления на линии, питающей верхнюю полость затвора клапана 3, и сообщение ее с камерой слива 12. Гидравлическим усилием снизу клапан поднимается и открывается. В результате этого насос разгружается от давления и обратный клапан 6 закрывается давлением от аккумулятора. Восстановительный процесс на этом прекращается.

Положение элементов управляющего устройства после восстановительного процесса следующее.

Игла 9 занимает равновесное положение - верхнее относительно окон золотника 8, золотник находится в крайнем нижнем положении, а клапан 3 открыт, как на схеме у клапана насоса 2. С понижением давления в котле масловоздушного аккумулятора, вследствие расхода масла потребителями, игла 9 под действием пружины 10 снижается. При достижении нижнего предела нормального давления игла отсекает давление от надпоршневой полости золотника и сообщает ее с полостью слива, вследствие чего золотник, гидравлическим усилием снизу, резко перемещается вверх относительно иглы 9.

В процессе перемещения золотника 8 надпоршневая полость клапана 3 сообщается с давлением. Подача давления на дифференциальный поршень клапана 3 со стороны большой площади создает усилие вниз на закрытие. Своим действием клапан 3 обеспечивает пологую нагрузочную характеристику на насосе и электродвигателе, а полное закрытие клапана означает начало нового восстановительного процесса в аккумуляторе.

При интенсивном потреблении масла из аккумулятора, когда расход превосходит подачу одного насоса, давление снижается за нижний предел нормального давления. В этом случае параметры аккумулятора восстанавливаются с помощью насоса 2, управляемого от своего управляющего устройства, которое отличается от управляющего устройства насоса 1 большей величиной установленного перепада. Порядок действия элементов управления тот же, что и для рабочего насоса.

Каждый насос может работать в двух режимах: в основном и резервном. Смена режима осуществляется гидравлическим переключателем 13.

Включение и отключение электродвигателей насосов в прерывистом режиме работы производится блокировочными контактами 5, которые входят в электрические цепи магнитных пускателей. Приводом к контактным устройствам являются клапаны 3.

В случае задания рабочему насосу непрерывного режима контакты 5 шунтируются при помощи блокировочных контактов 14. Замыкание и размыкание контактов связано с положением переключателя 13 режима. Общий ручной привод блокировочным контактом всегда обеспечивает основному насосу непрерывный, а резервному - прерывистый циклы работы.

Насосы разгружаются от давления в моменты пуска и остановки электродвигателя перепускным клапаном. Момент включения и отключения электродвигателей устанавливается с опережением по времени относительно полного закрытия или открытия клапана и осуществляется регулировочным устройством 4.

1. Система автоматического управления насосами маслонапорных установок гидротурбин, содержащая масловоздушный аккумулятор давления, насосы основного и резервного режимов с электродвигателями, снабженными магнитными пускателями, перепускные клапаны насоса основного режима с контактными устройствами и сливной бак, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения безударного включения и отключения насоса резервного режима и снижения пускового и разгрузочного моментов его электродвигателя, резервный насос снабжен перепускным клапаном, настроенным на резервный режим.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью переключения насоса основного режима на резервный и наоборот, она снабжена гидравлическим переключателем, обеспечивающим блокировку гидравлических линий перепускных клапанов.

3. Система по п. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью обеспечить одному из насосов работу при прерывистом или непрерывном включении электродвигателя, а другому - только при прерывистом, в цепь магнитных пускателей введены блокировочные контакты, взаимодействующие с гидравлическим переключателем режимов.