NARI ZFL/D型水轮机调速器单调节液压装置技术使用说明书
（1） 转速死区：ix≤0.02%(bp=6%) （2） 非线性:q≤2. 5%
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（3） 主接力器甩25%负荷时的不动时间性Tq≤0.15秒。 3-3．主要工艺特点
? 采用液压反馈技术，液压柜具有很高的响应速度和自平衡能力； ? 使用由高分子复合材料作滤材的油处理系统，保证先导控制油的高品
质；
? 采用符合国际标准DIN24340连接尺寸的通用液压件； ? 液压柜无泄漏设计；
? 液压集成块采用化学镀镍的处理方法；
? 主要零部件采用38CrMoAlA及长时间低温渗氮冰冻处理工艺等，配
合精度好，硬度高，耐磨性好，尺寸热稳定性好。
四、工作原理说明
1. 系统调节原理框图
见图1（下页），自动控制回路包括两种方式，正常情况下通路为：电气控制柜输出控制信号（连续电压）—伺服阀功放—伺服比例阀—切换阀—主配—接力器，该控制的稳定性和精度靠三个闭环反馈来实现：伺服阀位移反馈、主配压阀位移反馈、主接力器位移反馈。异常情况下（在伺服阀发生故障时），装置自动切除伺服阀控制，并切换到容错控制阀组，其通路为：电气控制柜输出控制信号（断续脉冲）—容错控制阀组—切换阀—主配—接力器。此时仍能维持接力器自动闭环控制，但精度有所降低。
紧急停机操作是通过操作紧急停机阀完成，其直接控制主配压阀完成关方向动作。
手动控制通路为：手动控制开关（断续脉冲）—容错控制阀组—切换阀—主配—接力器。通过主配压阀自动复中和模拟式导叶开度传感器来保证接力器稳定在某个位置。
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手动及容错阀手动控制切换阀模拟传感器图1：系统调节原理框图
2. 伺服比例阀简介
伺服比例阀的功能是把输入的电气控制信号转换成输出的流量控制，所谓调速系统处于伺服运行工况，即是指伺服比例阀在运行的情况下，其阀芯装备了位置控制传感器，使得滞环和不重复性均很小。在电磁铁断电时，阀具有“故障保险”位置，即第四位置。（4/4伺服比例阀）
图2：伺服比例阀阀位机图
型 号：0811404036 阀位机能图：见上图2 技术指标：
? 公称流量（阀口压降Δp=35bar时）40L/min ? 最高工作压力 315bar ? 泄漏（100bar时） 1.1L/min ? 安装尺寸 NG6（ISO4401） ? 电磁铁电流 max.2.7A ? 线圈电阻 2.5~2.8Ω ? 功率消耗 max.25VA
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? 位移传感器 DC/DC技术 ? 滞环 <0.2% ? 重复性 <0.1% ? -3db频宽 100Hz
? 温度漂移 <1?i ΔT=40℃时
该阀的最大特点是电磁操作力大，为环喷式和双锥式电液伺服阀电操作力的5倍以上。它结合了伺服阀和比例阀的优点，既有伺机服阀的高精度高响应性又有比例阀的出力大，耐污染能力及防卡能力强等高可靠性，因此是普通电液伺服阀所无法比拟的。
3. 紧急停机阀及切换阀
紧急停机操作既可以与电柜或监控系统配合，实行远方控制，也可以操作机柜上的控制把手来现地控制。动作时，紧急停机阀关闭导叶，切换阀则切除伺服阀回路，确保可靠停机。另外，该阀都采用了双电磁铁线圈控制，阀自带定位功能，动作时线圈只短时间通电，这样即延长了线圈的寿命，又保证了阀芯动作的可靠性。
4. 双联可切换滤油器
油质处理采用了双联可切换滤油器（如下图），它有两只滤芯，总容量为2×190L/min，过滤精度10μm，在滤芯的前后级各有一压力表，用它可直接读出滤芯前后的压力差，另外，还加装了一只压差发讯器，当滤芯前后压差达到0.35MPa，发讯器就点亮机柜面板上的指示灯报警，提示更换正在使用的这只
滤芯。更换是时，只要把双切换手柄拔向另一只滤芯，即可在机组正常运转的 情况下更换脏滤芯。滤油器在切换过程中，输出油流不会中断。
因为本滤油器滤芯的安装方式是由下至上压紧，且过滤油流的方向是从外向内，故在更换滤芯的过程中不会带进新的污染，另外，因滤芯是由各种有机、无机高分子材料复合而成，它既不会象纸质滤芯那样掉毛，亦不会象粉末冶金滤芯那样脱粉，总之，它自身不生污染。
Qin控 制 油Qout图3：双切换滤油器
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图五-9NARI ZFL/D型水轮机调速器单调节液压装置技术使用说明书 5. 系统工作原理 5-1技术方案
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根据我们在水轮机调速器方面十多年的设计制造经验，我们在原理设计、产品设计和工艺要求方面提出了如下方案：
? 采用频响特性好，有抗油污能力，输出功率大的电液伺服比例阀做电液转
换器。
? 主配压阀输入控制信号由传统的机械位移改为流量。其上下端的二个控制
口直接与电液伺服比例阀输出口连接。
? 主配压阀芯上下二腔为主控制腔，分别与主接力器关闭腔或开启腔相连
接。阀芯中间腔为主配压阀操作油输入腔（也是控制油取油口），与压油装置出口管相连接。 ?
主配阀上下二端安置有自动复位弹簧及定位部件。此设计保证当控制油恢复（零位）时，主配压阀芯能自动恢复中位（零点）位置。 ?
主配压阀上端中心位置装有两个调节螺母，可分别调整接力器关闭时间及开启时间。 ? ?
主配压阀上端装有阀芯位移传感器及拒动发讯器。
液压系统设计了容错控制环节。当电液伺服比例阀退出工作时，脉冲控制阀投入工作，继续维持“自动运行”状态，实现容错控制功能。 ?
所有电磁液压部件和其它液压部件相互之间联接由液压集成块完成。
5-2 控制原理
目前“电调”电液随动系统，绝大部分采用机械位移输出型电液转换器。这主要是因为主配压阀仍然是机械位移输入型的，当系统采用液压流量型电液伺服阀时，系统中要增加一中间接力器（起流量积分作用）把电液伺服阀的输出流量信号转变为中间接力器的输出位移量，再作用到主配压阀的引导阀上。为使控制过程能恢复到平衡位置（零点）必须在中间接力器上装一只传感器，将其位置信号反馈到电气信号综合放大环节。主接力器上有一个电气信号反馈环节。因此，形成了电液伺服阀与中间接力器之间，中间接力器与主接力器之间两个随动系统，不但系统复杂、可靠性差，而且实践证明其动态性能也差。
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我们新研制的ZFL/D系列调速器克服了上述缺点，详细的方案见附图。
附图1：ZFL/D系列全液控自复式主配压阀结构图。图中所示为系统处于平衡状态时全液控自复式主配压阀（以下简称：主配）的平衡位置（即中位或零位）。P腔为操作压力油进油腔；A、B腔分别为主接力器关闭腔或开启腔的二个控制腔；T腔为回油腔；C、D腔分别为使阀芯上下运动的二个液控腔；Q1、Q2控制油路把伺服比例阀的二个控制口分别与“主配”液控腔C、D联接起来。
当系统处于平衡状态，即“主配”阀芯处于“零位”（中间位置）时，主油腔P、T、A、B之间皆不通，不向主接力器配油，主接力器位置不动。当电气信号使电液伺服阀的压力腔P与“主配”液控腔Q2相通时（同时电液伺服阀的回油腔T也与“主配”液控腔Q1相通），“主配”阀芯在D腔油压作用下压缩下弹簧向下移动，促使“主配”A腔与进油腔P相通，B腔与回油腔T相通，于是“主配”通过A腔向主接力器关闭腔配油，而主接力器开启腔的油通过B腔回油到回油箱。结果，主接力器就向关闭方向移动。此时接力器位移传感器向电气综合放大环节送出一个负反馈信号，电液伺服阀于是回复“中位”，“主配”液控腔Q1、Q2不与伺服比例阀的P或T联通，因此“主配”C与D腔之间无压力差，“主配”阀芯在下端弹簧的作用下向上移动，直至定位件被下端主阀套定位端面阻挡为止，“主配”回复到中间位置即“零位”。此时，“主配”停止向主接力器配油，主接力器停止移动。
当电气信号使伺服比例阀压力腔P与“主配”液控腔Q1相通，回油腔T与“主配”液控腔Q2相通时，“主配”阀芯运动过程及主接力器移动过程与上述情况相反。
“主配”上端中心装有二个调节螺母，用来分别限制主配操作油开口大小，从而限制操作油的流量，达到调节主接力器开关时间的目的。
附图2 ZFL/D（单调节）系列液控系统原理图，具有如下功能： ?
容错控制：当伺服比例阀V6退出运行时，系统用V5切断V6油路，
用V2投入脉冲控制阀V4，由V4承担自动控制“主配”及主接力器的功能。当电柜退出控制，用机柜面板上的手动钮控制阀V5、V2及V4，即实
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