《汽輪機(jī)原理-調(diào)速系統(tǒng)》講稿

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1、1 第 七 章 汽 輪 機(jī) 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié)第 一 節(jié) 汽 輪 機(jī) 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng)一 ， 汽 輪 機(jī) 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 的 任 務(wù) ：1， 汽 輪 機(jī) 為 什 么 必 需 具 備 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) ？ 電 能 不 能 大 量 儲(chǔ) 存 ， 火 電 廠 發(fā) 出 的 電 力 必 須 隨 時(shí) 滿(mǎn) 足 用 戶(hù) 要求 ， 即 在 數(shù) 量 、 質(zhì) 量 要 求 同 時(shí) 滿(mǎn) 足 用 戶(hù) 要 求 。（ 1） 數(shù) 量 要 求 ： 用 戶(hù) 對(duì) 發(fā) 電 量 的 要 求 。 這 就 是 要 求 電 力 負(fù) 荷 根據(jù) 用 戶(hù) 要 求 來(lái) 調(diào) 整 發(fā) 電 大 小 ， 以 滿(mǎn) 足 用 戶(hù) 要 求 。（ 2）

2、供 電 質(zhì) 量 要 求 ： 供 電 質(zhì) 量 就 是 指 頻 率 和 電 壓 。 其 中 ， 電 壓可 以 通 過(guò) 變 壓 器 解 決 。 電 網(wǎng) 頻 率 則 直 接 取 決 于 汽 輪 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 。轉(zhuǎn) 速 高 則 頻 率 高 ， 轉(zhuǎn) 速 低 則 頻 率 低 。 2 因 此 汽 輪 機(jī) 必 須 具 備 調(diào) 速 系 統(tǒng) ， 以 保 證 汽 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 根 據(jù) 用 戶(hù)要 求 ， 供 給 所 需 電 力 ， 并 保 證 電 網(wǎng) 頻 率 穩(wěn) 定 在 一 定 范 圍 之 內(nèi) 。（ 3） 火 電 廠 自 身 安 全 的 需 要 ： 汽 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 工 作 時(shí) ， 轉(zhuǎn) 子 、 葉輪 、

3、葉 片 等 承 受 很 大 的 離 心 力 ， 而 且 離 心 力 與 轉(zhuǎn) 速 的 平 方 成 正比 。 轉(zhuǎn) 速 增 加 ， 離 心 力 將 迅 速 增 加 。 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 超 過(guò) 一 定 限 度 時(shí) 就會(huì) 使 部 件 破 壞 ， 出 大 事 故 。2， 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 任 務(wù) ： （ 1） 滿(mǎn) 足 用 戶(hù) 足 夠 的 電 力 （ 數(shù) 量 、 質(zhì) 量 ） ； （ 2） 保 證 汽 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 始 終 在 額 定 轉(zhuǎn) 速 左 右 運(yùn) 行 。 * * 除 了 調(diào) 速 系 統(tǒng) 之 外 ， 汽 輪 機(jī) 組 還 必 須 具 有 保 護(hù) 系 統(tǒng) （ 超 速 保 護(hù) 、 軸 向 位 移 保 護(hù)

4、等 ） 。 3 3， 汽 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 子 運(yùn) 動(dòng) 方 程 式 ： 機(jī) 組 在 工 作 時(shí) ， 作 用 在 轉(zhuǎn) 子 上 的 力 矩 有 三 個(gè) ： 蒸 汽 主 力 矩 、 發(fā) 電 機(jī) 反 力 矩 、摩 擦 力 矩 。 在 穩(wěn) 定 狀 態(tài) 下 ， 三 者 的 代 數(shù) 和 為 零 ： 通 常 ， 摩 擦 力 矩 很 小 ， 這 樣 一 來(lái) ， 上 式 可 寫(xiě) 成 ： （ 72） 機(jī) 組 運(yùn) 行 時(shí) ， 只 要 蒸 汽 主 力 矩 和 發(fā) 電 機(jī) 反 力 矩 不 平 衡 ， 就 會(huì) 產(chǎn) 生 角 加 速 度 。4， 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 功 能 ： 蒸 汽 主 力 矩 和 發(fā) 電 機(jī) 反 力

5、矩 隨 轉(zhuǎn) 速 的 變 化 如 圖 7-1所 示 ： 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 n增 加 時(shí) ， 蒸 汽 主 力 矩 減 小 ， 發(fā) 電 機(jī) 反 力 矩 增 加 ； 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 n減 小 時(shí) ， 蒸 汽 主 力 矩 增 加 ， 發(fā)電 機(jī) 反 力 矩 減 小 。 A點(diǎn) 是 兩 力 矩 平 衡 狀 態(tài) 點(diǎn) ： 曲 線 1、 2之 交 點(diǎn) 。 )17.(.0 fet MMM 0 et MM 4 (1) 當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 減 少 時(shí) ， 反 力 矩 由 曲 線 2變到 曲 線 2， 而 主 力 矩 曲 線 1不 變 。 其 工作 點(diǎn) 由 A移 到 B， 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 由 （ 自 平 衡能 力 ： 當(dāng) 不 考 慮

6、 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 功 能 作 用 下 ，負(fù) 荷 變 動(dòng) 時(shí) ， 機(jī) 組 能 自 動(dòng) 保 持 平 衡 狀 態(tài)的 能 力 ） 。 (2) 當(dāng) 調(diào) 速 系 統(tǒng) 動(dòng) 作 ， 減 小 進(jìn) 汽 量 ， 主 力矩 曲 線 由 1 變 為 1， 與 反 力 矩 曲 線 2交于 C點(diǎn) ， 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 變 為 接 近 ） 。 圖 7-1 5 二 ， 運(yùn) 行 對(duì) 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 要 求 1， 調(diào) 速 系 統(tǒng) 應(yīng) 能 保 證 ： 當(dāng) 蒸 汽 參 數(shù) 和 電 網(wǎng) 頻 率 在 允 許 范 圍 內(nèi) 變化 時(shí) ， 機(jī) 組 能 從 滿(mǎn) 負(fù) 荷 到 空 負(fù) 荷 范 圍 內(nèi) 穩(wěn) 定 運(yùn) 行 ， 并 保 證 機(jī) 組能 順

7、 利 地 并 網(wǎng) 和 解 列 ； 2， 當(dāng) 負(fù) 荷 變 化 時(shí) ， 調(diào) 速 系 統(tǒng) 應(yīng) 能 保 證 機(jī) 組 從 一 穩(wěn) 定 工 況 安 全 地過(guò) 度 到 另 一 穩(wěn) 定 工 況 ， 而 不 發(fā) 生 較 大 的 長(zhǎng) 期 的 負(fù) 荷 擺 動(dòng) ； 3， 為 了 保 證 機(jī) 組 穩(wěn) 定 運(yùn) 行 ， 各 種 因 素 引 起 的 負(fù) 荷 擺 動(dòng) 應(yīng) 在 允 許范 圍 內(nèi) ； 4， 當(dāng) 機(jī) 組 突 然 甩 電 負(fù) 荷 時(shí) ， 調(diào) 速 系 統(tǒng) 應(yīng) 能 保 證 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 最 大 升高 值 小 于 超 速 保 護(hù) 裝 置 動(dòng) 作 轉(zhuǎn) 速 。 6 三 ， 汽 輪 機(jī) 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 基 本 原 理（ 一

8、） 簡(jiǎn) 單 的 汽 輪 機(jī) 自 動(dòng) 調(diào) 速 系 統(tǒng) （ 圖 7-2） 1， 主 要 部 件 ： 調(diào) 速 器 ， 滑 閥 （ 錯(cuò) 油 門(mén) ） ， 油 動(dòng) 機(jī) ， 調(diào) 節(jié) 閥 。 2， 油 路 ： Po-高 壓 油 ， Pn-排 油 。 3， 工 作 原 理 ： 當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 N減 少 ， 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 n升 高 ， 調(diào) 速 器 飛 錘 向 外 擴(kuò) 張 ， 滑 環(huán) A上 移 ， 杠桿 ABC以 C點(diǎn) 為 支 點(diǎn) 帶 動(dòng) 滑 閥 B點(diǎn) 上 移 ， 高 壓 油 Po通 過(guò) 滑 閥 油 口 進(jìn) 入 油 動(dòng) 機(jī) 上油 室 ， 油 動(dòng) 機(jī) 下 油 室 與 排 油 Pn相 通 ， 活 塞 下 移 ，

9、關(guān) 小 調(diào) 節(jié) 閥 5， 減 小 進(jìn) 汽 量 ，機(jī) 組 功 率 減 小 。 同 時(shí) ， 杠 桿 以 A點(diǎn) 為 支 點(diǎn) 帶 動(dòng) 滑 閥 B點(diǎn) 下 移 ， 滑 閥 回 中 ， 切 斷 窗 口 ， 高 壓 油 停 止 流 動(dòng) 。 調(diào) 速 系 統(tǒng) 達(dá) 到 新 的 平 衡 狀 態(tài) 。 * 當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 N增 加 時(shí) ， 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 n下 降 ， 調(diào) 速 系 統(tǒng) 各 部 套 調(diào) 節(jié) 過(guò) 程 相 同 ， 而動(dòng) 作 方 向 相 反 。 7圖 7-2 8 （ 二 ） 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 靜 態(tài) 特 性 曲 線 （ 圖 7-3） 1， 有 差 調(diào) 節(jié) ： 從 圖 7-2可 知 ， 杠 桿 C有 不 同

10、位 置 ， 則 A就 有 不 同 位 置 ， 而 B點(diǎn) 在任 一 平 衡 狀 態(tài) 其 位 置 不 變 。 這 就 是 說(shuō) ， 對(duì) 應(yīng) 不 同 的 功 率 ， 就 有 不 同 的 轉(zhuǎn) 速 。 2， 靜 態(tài) 特 性 曲 線 ： 汽 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 與 功 率 的 關(guān) 系 曲 線 稱(chēng) 為 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 靜 態(tài)特 性 曲 線 。 如 圖 7-3所 示 。 3， 靜 態(tài) 特 性 曲 線 的 平 移 -同 步 器 同 步 器 是 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 部 件 之 一 。 操 作 同 步 器 ， 可 使 汽 輪 機(jī) 在 同 一 轉(zhuǎn) 速 下 有不 同 的 功 率 ， 或 者 是 在 同 一 功

11、 率 下 有 不 同 的 轉(zhuǎn) 速 。 4， 速 度 變 動(dòng) 率 ： 當(dāng) 同 步 器 位 置 不 變 ， 機(jī) 組 的 功 率 從 額 定 功 率 變 為 零 功 率 時(shí) ， 其 轉(zhuǎn) 速 由 上 升 到 。 轉(zhuǎn) 速 的 變 化 量 與 額 定 轉(zhuǎn) 速 之 比 稱(chēng) 為 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 速 度 變動(dòng) 率 ， 用 表 示 。 (7-3)1n 2n 0n%100*)( 0 12n nn 9 （ 三 ） 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 組 成 部 分 ( 1） 轉(zhuǎn) 速 感 受 元 件 ： 轉(zhuǎn) 速 感 受 元 件 的 作 用 是 測(cè) 量 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 的 變化 ， 并 把 轉(zhuǎn) 速 變 化 信 號(hào) 轉(zhuǎn) 化 為 其 他

12、 物 理 量 而 輸 送 給 下 一 調(diào) 節(jié) 環(huán) 節(jié) 。（ 2） 傳 動(dòng) 放 大 機(jī) 構(gòu) ： 傳 動(dòng) 放 大 機(jī) 構(gòu) 是 接 受 、 放 大 轉(zhuǎn) 速 感 受 元 件 輸送 的 信 號(hào) ， 并 輸 送 給 下 一 機(jī) 構(gòu) 。（ 3） 配 汽 機(jī) 構(gòu) ： 配 汽 機(jī) 構(gòu) 是 接受 放 大 后 的 信 號(hào) ， 調(diào) 節(jié) 汽 輪 機(jī)的 進(jìn) 汽 量 ， 改 變 機(jī) 組 功 率 。 另 外 ， 還 有 同 步 器 等 10 四 ， 國(guó) 產(chǎn) 汽 輪 機(jī) 調(diào) 速 系 統(tǒng) 簡(jiǎn) 介（ 一 ） 機(jī) 械 液 壓 調(diào) 速 系 統(tǒng) （ 哈 爾 濱 汽 輪 機(jī) 廠 ） 1， 主 要 部 件 ： 調(diào) 速 器 （ 高 速 彈 性

13、 調(diào) 速 器 ） ， 隨 動(dòng) 滑 閥 ， 分 配 滑 閥 ， 同 步 器 ，油 動(dòng) 機(jī) 滑 閥 ， 油 動(dòng) 機(jī) ， 反 饋 滑 閥 。 2， 油 路 ： 高 壓 油 Po， 排 油 Pb， 控 制 油 Px。 3， 工 作 原 理 ： a， 在 任 意 穩(wěn) 定 工 況 下 ， 轉(zhuǎn) 速 n一 定 ， 油 動(dòng) 機(jī) 滑 閥 在 中 間 平 衡 位 置 ， 高 壓 油 不流 動(dòng) 。 其 余 各 部 件 都 有 相 應(yīng) 位 置 。 b， 當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 N減 小 ， 轉(zhuǎn) 速 n上 升 ， 調(diào) 速 器 重 塊 向 外 擴(kuò) 張 ， 擋 油 板 右 移 ， 隨動(dòng) 滑 閥 右 移 。 由 于 杠 桿 作 用

14、 ， 使 分 配 滑 閥 右 移 ， 油 口 A開(kāi) 大 ， 泄 油 量 增 加 ， 控制 油 壓 Px下 降 ， 滑 閥 下 移 ， 打 開(kāi) a、 b油 口 ， 高 壓 油 Po進(jìn) 入 油 動(dòng) 機(jī) 上 油 室 ， 下油 室 與 排 油 相 通 ， 活 塞 在 壓 差 作 用 下 向 下 移 動(dòng) 。 關(guān) 小 調(diào) 節(jié) 閥 ， 汽 輪 機(jī) 功 率 減 小 。 在 油 動(dòng) 機(jī) 活 塞 下 移 的 同 時(shí) ， 由 于 斜 板 作 用 ， 反 饋 滑 閥 右 移 ， 開(kāi) 大 反 饋 油 口C， Px進(jìn) 油 量 增 加 ， 油 壓 Px增 加 ， 滑 閥 上 移 回 中 ， 切 斷 a、 b油 口 ， 高

15、壓油 不 流 動(dòng) ， 油 動(dòng) 機(jī) 在 某 一 位 置 ， 使 調(diào) 速 系 統(tǒng) 穩(wěn) 定 在 一 新 的 平 衡 位 置 。 c， 當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 N增 加 時(shí) ， 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 n下 降 ， 調(diào) 速 系 統(tǒng) 各 部 套 調(diào) 節(jié) 過(guò) 程 相 同 ，而 調(diào) 節(jié) 方 向 相 反 。 11 12 （ 二 ） 徑 向 泵 液 壓 調(diào) 速 系 統(tǒng) 1， 主 要 部 件 ： 徑 向 泵 （ 調(diào) 速 器 ） ， 壓 力 變 換 器 ， 滑 閥 ， 油 動(dòng) 機(jī) ， 反 饋 油 口 ， 調(diào) 節(jié) 閥 ， 同 步 器 。 2， 油 路 ： 高 壓 油 Po， 排 油 Pb， 控 制 油 Px。 3， 工 作 原

16、理 ： a， 當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 N減 小 ： b， 當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 N增 加 ： 13 東 方 汽 輪 機(jī) 廠 汽 輪 機(jī) 的 調(diào) 速 系 統(tǒng) 1， 主 要 部 件 ： 脈 沖 泵 （ 調(diào) 速 器 ） ， 壓 力 變 換 器 ， 滑 閥 ， 油 動(dòng) 機(jī) ， 反 饋 滑 閥 ， 調(diào) 節(jié) 閥 ， 同 步 器 。 2， 油 路 ： 高 壓 油 Po， 排 油 Pb， 控 制 油 壓 Px1,Px2。 3， 工 作 原 理 ： a， 當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 N減 小 ， b,當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 N增 加 時(shí) 圖 76 14 （ 三 ） 旋 轉(zhuǎn) 阻 尼 液 壓 調(diào) 速 系 統(tǒng) （ 上 汽 ） 1， 主

17、 要 部 件 ： 主 油 泵 ， 旋 轉(zhuǎn) 阻 尼 （ 調(diào) 速 器 ） ， 放 大 器 ， 碟 閥 ， 繼 動(dòng) 器 ， 滑 閥 ， 油 動(dòng) 機(jī) ， 調(diào) 節(jié) 閥 ， 同 步 器 彈 簧 。 2， 油 路 ： 高 壓 油 Po， 排 油 Pb， 一 次 油 壓 P1、 二 次 油 壓 P2、 三 次 油 壓 P3（ 繼 動(dòng) 油 壓 ） 。 3， 工 作 原 理 ： a， 當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 N減 小 ，b,當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 N增 加 ： 15 改 型 后 的 旋 轉(zhuǎn) 阻 尼 液 壓 調(diào) 速 系 統(tǒng) 這 里 主 要是 放 大 器 作了 改 變 。 改變 前 是 ， 當(dāng)轉(zhuǎn) 速 升 高 時(shí)P1和 P2都

18、 升高 ； 而 改 變后 是 ， 當(dāng) 轉(zhuǎn)速 升 高 時(shí) P1升 高 而 P2、P3都 下 降 。 圖 78 16 五 ， 汽 輪 機(jī) 的 供 油 系 統(tǒng)1， 供 油 系 統(tǒng) 的 作 用 ： 潤(rùn) 滑 軸 承 ， 帶 走 熱 量 ； 給 調(diào) 速 系 統(tǒng) 、 保 護(hù) 系 統(tǒng) 供 工 作 油 。2， 供 油 系 統(tǒng) 的 主 要 部 件 及 其 作 用 ： a， 主 油 泵 ： 機(jī) 組 正 常 工 作 時(shí) ， 向 各 部 件 供 油 ； 常 用 的 主 油 泵 有 ： 離 心 式 ： 效 率 高 ， 壓 力 -流 量 特 性 穩(wěn) 定 ， 流 量 大 。 用 于 大機(jī) 組 。 b， 射 油 器 ： 共 兩

19、 個(gè) ， 一 個(gè) 給 主 油 泵 供 油 ， 另 一 個(gè) 給 軸 承 供 油 ； c， 冷 油 器 ： 利 用 冷 油 器 冷 卻 油 ， 維 持 軸 承 油 膜 正 常 工 作 ； d， 油 箱 ： 儲(chǔ) 油 ， 把 水 份 和 蒸 汽 、 雜 物 去 掉 ； e， 交 流 電 動(dòng) 高 壓 油 泵 ： 啟 動(dòng) 時(shí) ， 代 替 主 油 泵 ； f， 交 流 輔 助 油 泵 ： 開(kāi) 機(jī) 前 ， 打 開(kāi) 油 循 環(huán) ； 停 機(jī) 時(shí) ， 向 軸 承 供 油 ； g， 直 流 事 故 油 泵 ： 在 廠 用 電 全 停 時(shí) ， 向 軸 承 供 油 （ 惰 走 21分 鐘 ） ； h， 排 煙 機(jī) ： 1

20、7圖 79 200MW汽 輪 機(jī) 的 油 系 統(tǒng) 18 作 業(yè) ：1、 敘 述 汽 輪 機(jī) 液 壓 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 主 要 組 成 部 分 及 其 功 能 。2、 敘 述 汽 輪 機(jī) 供 油 系 統(tǒng) 主 要 組 成 部 分 及 其 功 能 。3、 簡(jiǎn) 述 p321圖 74所 示 液 壓 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 的 工 作 原 理 。 19 第 二 節(jié) 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 轉(zhuǎn) 速 感 受機(jī) 構(gòu) （ 調(diào) 速 器 ） 調(diào) 速 器 的 作 用 就 是 將 一 個(gè) 物 理量 （ 轉(zhuǎn) 速 ） 轉(zhuǎn) 換 為 另 一 個(gè) 物 理 量（ 位 移 、 油 壓 ） ， 并 作 為 下 一 個(gè) 調(diào)節(jié) 環(huán) 節(jié) 的 輸 入 。一

21、， 機(jī) 械 式 轉(zhuǎn) 速 感 受 元 件 （ 高 速 彈 性調(diào) 速 器 ） 圖 7-10為 高 速 彈 性 調(diào) 速 器 示 意 圖 。1， 結(jié) 構(gòu) ： 重 塊 ， 彈 簧 片 ， 彈 簧 ，擋 油 板 ， 限 位 器 。 圖 7-10 20 2， 優(yōu) 點(diǎn) ： 沒(méi) 有 摩 擦 元 件 ， 靈 敏 度 高 ， 能 全 速 調(diào) 節(jié) 。3， 工 作 原 理 ： 調(diào) 速 器 工 作 時(shí) ， 重 塊 的 離 心 力 與 彈 簧 力 相 平 衡 。 當(dāng)轉(zhuǎn) 速 變 化 時(shí) ， 引 起 重 塊 離 心 力 變 化 ， 使 彈 簧 伸 長(zhǎng) 或 縮 短 。 同 時(shí)使 彈 簧 片 變 形 ， 即 使 擋 油 板 1產(chǎn)

22、生 相 對(duì) 位 移 。 擋 油 板 1位 移 ， 會(huì)引 起 隨 動(dòng) 滑 閥 排 油 面 積 變 化 ， 將 轉(zhuǎn) 速 變 化 信 號(hào) 輸 送 給 傳 動(dòng) 放 大機(jī) 構(gòu) ， 完 成 物 理 量 測(cè) 量 與 轉(zhuǎn) 換 任 務(wù) 。4， 調(diào) 速 器 的 靜 態(tài) 特 性 ： 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 n與 調(diào) 速 器 產(chǎn) 生 的 信 號(hào) （ 位 移 或 油 壓 ）的 關(guān) 系 。 對(duì) 于 高 速 彈 性 調(diào) 速 器 來(lái) 說(shuō) ，就 是 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 n與 調(diào) 速 器 擋 油 板 位移 的 關(guān) 系 （ 圖 7-11） 。 圖 7-11 21 二 ， 液 壓 式 轉(zhuǎn) 速 感 受 元 件 特 點(diǎn) ： 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 工

23、作 可 靠 ， 靈 敏 度 高 。 液 壓 式 轉(zhuǎn) 速 感 受 元 件 有兩 種 ： 徑 向 泵 （ 或 稱(chēng) 脈 沖 泵 、 信 號(hào) 泵 、 贊 孔 泵 ） ， 旋 轉(zhuǎn) 阻 尼 。（ 一 ） 徑 向 泵 1， 結(jié) 構(gòu) ： 在 輪 體 上 贊 有 十 個(gè) 徑 向 孔 。 圖 7-12為 徑 向 泵 示 意 圖 ， 由 徑 向 泵 、 壓 力 變 換 器 、 活 塞 、 穩(wěn) 壓 網(wǎng) ， 節(jié) 流 孔 等 組 成 。 2， 工 作 原 理 ： 徑 向 泵 進(jìn) 出 口 油 壓 分 別 接 在壓 力 變 換 器 活 塞 上 下 油 室 ， 當(dāng) 轉(zhuǎn)速 變 化 引 起 油 壓 變 化 時(shí) ， 使 壓 力變 換

24、 器 活 塞 上 下 移 動(dòng) ， 開(kāi) 大 （ 或關(guān) 小 ） 控 制 油 壓 Px的 泄 油 量 ， 使控 制 油 壓 Px發(fā) 生 變 化 。 即 把 轉(zhuǎn) 速 變 化 信 號(hào) 轉(zhuǎn) 換 為 油 壓 變 化 信 號(hào) 。 圖 7-12 22 3， 油 壓 與 轉(zhuǎn) 速 的 關(guān) 系 ： 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 由 上 升 為 時(shí) ， 工 作 點(diǎn) 有 1升 為2點(diǎn) （ 圖 7-13） ， 油 泵 進(jìn) 出 口 油 壓 差 的 變 化 率 與 轉(zhuǎn) 速 的 變 化 率 關(guān)系 為 ： (713）其 中 ， A-阻 力 特 性 ； 、 分 別 為 轉(zhuǎn) 速 為 、 時(shí) 的 油 泵 出 口 壓 力 ； -為 油 泵 進(jìn) 口 壓 力

25、。 （ 7-6） 式 表 明 ： 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 變 化 不 大 時(shí) ， 油 泵 進(jìn) 出 口 油 壓 差 的 變 化 率 與 轉(zhuǎn) 速 的 變 化 率 成 線 性 關(guān) 系 。 1n 2n1n 2n 21p 22p1p 1211121 22 nnAn nAnPP P 23 （ 二 ） 旋 轉(zhuǎn) 阻 尼 （ 圖 7-14）1， 結(jié) 構(gòu) ： 主 油 泵 ， 旋 轉(zhuǎn) 阻 尼 ， 節(jié) 流 閥 （ 針 形 閥 ） ， 阻 尼 管 。 2， 工 作 原 理 ： 從 主 油 泵 來(lái) 的 壓 力 油 經(jīng) 針 形 閥 節(jié) 流 后 進(jìn) 入 旋 轉(zhuǎn) 阻 尼 外 油 室 ， 再 經(jīng) 阻 尼 管 由 外 向 內(nèi) 徑 流 動(dòng) 并

26、排 出 。 油 室 中 的 油 壓 P1是阻 尼 管 中 的 油 柱 旋 轉(zhuǎn) 離 心 力 而 產(chǎn) 生 的 。 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 變 化 時(shí) ， 油 柱 的 離心 力 也 在 發(fā) 生 變 化 ， 使 瀉 油 量 變 化 ， 就 使 得 一 次 油 壓 P1變 化 。 3， 油 壓 與 轉(zhuǎn) 速 的 關(guān) 系 ： 旋 轉(zhuǎn) 阻 尼 工 作 時(shí) ， 油 柱 的離 心 力 與 油 壓 力 相 平 衡 ， 油 壓與 轉(zhuǎn) 速 的 平 方 成 正 比 ， 油 壓 變化 的 相 對(duì) 值 與 轉(zhuǎn) 速 變 化 的 相 對(duì) 值 成 正 比 。 圖 7-14 24 （ 三 ） 液 壓 調(diào) 速 器 的 靜 態(tài) 特 性 （ P-n、

27、 x-n 的 關(guān) 系 ） 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 變 化 時(shí) ， 使 壓 力 變 換 器 活 塞 移 動(dòng) （ 圖 7-12） ， 根 據(jù) 力 平 衡 ， 有 ： 式 中 ， x-壓 力 變 換 器 活 塞 位 移 ； k-彈 簧 剛 度 ； A- 油 壓 有 效 作 用 面 積 ； -油 壓 的 變 化 量 ， 可 近 似 認(rèn) 為 。 所 以 （ 7-9） 上 式 為 壓 力 變 換 器 活 塞 位 移 與 轉(zhuǎn) 速 變 化 的 關(guān) 系 曲 線 -液 壓 調(diào)速 器 靜 態(tài) 特 性 曲 線 。 液 壓 調(diào) 速 器 的 優(yōu) 點(diǎn) ： P330： 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 工 作 可 靠 ， 靈 敏 度 高 。)87.(

28、.1 PAkx PAxk nAbnkx )2( 01p 1pp nbnp 2 25 第 三 節(jié) 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 傳 動(dòng) 放 大 機(jī) 構(gòu) 調(diào) 速 器 位 移 產(chǎn) 生 的 作 用 力 是 很 小 的 ， 不 足 以 開(kāi) 啟 、 關(guān) 閉 調(diào) 節(jié) 閥 門(mén) 。 因 此 ，必 需 設(shè) 置 中 間 放 大 機(jī) 構(gòu) ， 將 調(diào) 速 器 位 移 （ 油 壓 ） 信 號(hào) 加 以 放 大 、 傳 遞 和 轉(zhuǎn) 換 。液 壓 式 傳 動(dòng) 放 大 機(jī) 構(gòu) 有 兩 類(lèi) ： 即 斷 流 式 滑 閥 油 動(dòng) 機(jī) 機(jī) 構(gòu) 和 節(jié) 流 式 滑 閥 油 動(dòng) 機(jī)機(jī) 構(gòu) 。 前 者 可 作 為 中 間 放 大 和 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) ；

29、 后者 一 般 只 作 中 間 放 大 機(jī) 構(gòu) 。一 ， 斷 流 式 滑 閥 油 動(dòng) 機(jī) 機(jī) 構(gòu) (圖 7-15) 斷 流 式 滑 閥 油 動(dòng) 機(jī) 機(jī) 構(gòu) 一 般 用 于 最 后一 級(jí) 放 大 ， 帶 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 閥 。 1， 結(jié) 構(gòu) ： 斷 流 式 滑 閥 （ 錯(cuò) 油 門(mén) ） ， 雙 側(cè) 進(jìn) 油 往 復(fù) 式 油 動(dòng) 機(jī) 。 圖 7-15 26 2， 工 作 原 理 ： 控 制 油 壓 為 “ 二 進(jìn) 一 出 ” ， 即 油 高 壓 油 經(jīng) B、 C油 口 進(jìn) 入控 制 油 路 ， 從 A油 口 排 出 。 在 穩(wěn) 定 工 況 下 ， 滑 閥 上 下 油 壓 平 衡 ，滑 閥 居 中 ， 凸

30、肩 正 好 堵 住 a、 b油 口 ， 油 動(dòng) 機(jī) 活 塞 不 動(dòng) 。 控 制 油 壓 來(lái) 自 B、 C油 口 ， 從 A油 口 排 出 ， 為 穩(wěn) 定 值 。 當(dāng) 調(diào) 速 器 滑 閥 5右 移 ， A油 口 開(kāi) 大 ， 控 制 油 壓 下 降 ， 滑 閥 平 衡破 壞 ， 滑 閥 下 移 ， 打 開(kāi) a、 b油 口 ， 高 壓 油 進(jìn) 入 油 動(dòng) 機(jī) 6的 上 油 室 ，下 油 室 與 排 油 相 通 ， 油 動(dòng) 機(jī) 活 塞 下 移 ， 關(guān) 小 調(diào) 節(jié) 閥 。 在 油 動(dòng) 機(jī) 活 塞 下 移 的 同 時(shí) ， 由 于 斜 桿 作 用 ， 反 饋 滑 閥 3由 移 ，開(kāi) 大 B油 口 ， 控 制

31、 油 壓 回 升 ， 滑 閥 回 中 ， 堵 住 a、 b油 口 ， 高 壓油 不 流 動(dòng) ， 油 動(dòng) 機(jī) 到 達(dá) 新 的 平 衡 位 置 。 系 統(tǒng) 處 于 新 的 平 衡 狀 態(tài) 。 當(dāng) 調(diào) 速 器 滑 閥 5左 移 時(shí) ， 調(diào) 節(jié) 過(guò) 程 相 同 ， 而 調(diào) 節(jié) 方 向 相 反 。xp 0pxp xpxp 27 （ 一 ） 油 動(dòng) 機(jī) 上 述 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 中 的 為 雙 側(cè) 進(jìn) 油 往 復(fù) 式 油 動(dòng) 機(jī) 。 為 了 迅 速 關(guān) 閉調(diào) 節(jié) 閥 ， 必 需 具 備 足 夠 大 的 提 升 力 和 較 小 的 時(shí) 間 常 數(shù) 。 1， 提 升 力 ： 油 動(dòng) 機(jī) 兩 側(cè) 有 壓 差 作

32、用 ， 作 用 面 積 為 A， 最 大 阻 力 為 ， 則 (7-10) 其 中 ， 、 -高 壓 油 及 排 油 壓 力 ； A-油 動(dòng) 機(jī) 活 塞 面 積 ； -阻 力 最 大 值 （ 開(kāi) 啟 調(diào) 節(jié) 閥 的 力 ） 。 2， 油 動(dòng) 機(jī) 時(shí) 間 常 數(shù) 油 動(dòng) 機(jī) 時(shí) 間 常 數(shù) 定 義 為 ： 當(dāng) 滑 閥 的 a、 b油 口 全 開(kāi) 時(shí) ， 油 動(dòng) 機(jī) 在 最 大 進(jìn) 油 量 條 件 下 走 完 整 個(gè) 行 程 所 需 要 的 時(shí) 間 。0p bpmaxR mT maxMmaxO mTmaxR max5.1)( RPPoA b 28 )(2 0maxmax bs PPbnSQ 最 大

33、 進(jìn) 油 量 ： 壓 力 油 、 排 油 壓 力 。、 油 密 度 ； 開(kāi) 度 （ 滑 閥 最 大 位 移 ）油 口 個(gè) 數(shù) 、 寬 度 、 油 口、 油 口 流 量 系 數(shù) ；式 中 ， bsPPo Sbn. max油 動(dòng) 機(jī) 時(shí) 間 常 數(shù) ： )127(.)(2 0max maxmaxmax bsm PPbnS AmQAmT （ 711） 其 中 ， A-活 塞 有 效 面 積 ； m-油 動(dòng) 機(jī) 行 程 。 29 油 動(dòng) 機(jī) 時(shí) 間 常 數(shù) 越 大 ， 其 移 動(dòng) 速 度 越 慢 ， 開(kāi) 啟 調(diào) 節(jié) 閥 動(dòng) 作慢 ， 會(huì) 引 起 超 速 。 通 常 ， 大 機(jī) 組 ： = 0.10.2

34、5 s。 為 了 迅 速 關(guān) 閉 調(diào) 節(jié) 閥 ， 需 減 小 油 動(dòng) 機(jī) 時(shí) 間 常 數(shù) 。 可 通 過(guò) 增 大 油口 寬 度 和 提 高 壓 油 壓 力 來(lái) 減 小 油 動(dòng) 機(jī) 時(shí) 間 常 數(shù) 。（ 二 ） 斷 流 式 滑 閥 （ 錯(cuò) 油 門(mén) ） 滑 閥 的 蓋 度 ： 蓋 度 如 圖 7-16所 示 ， 有 1、 2、 3、 4。 當(dāng) 機(jī)組 處 于 穩(wěn) 定 時(shí) ， 滑 閥 居 中 ， 凸 肩蓋 住 a、 b油 口 ， 壓 力 油 不 流 動(dòng) 。 凸肩 的 寬 度 大 于 油 口 的 高 度 。 優(yōu) 缺 點(diǎn) ： a， 降 低 了 靈 敏 度 ； b， 有 效 地 克 服 了 各 種 因 素

35、引 起 負(fù) 荷 擺 動(dòng) 。 mT mTmT 30 （ 三 ） 斷 流 式 滑 閥 油 動(dòng) 機(jī) 機(jī) 構(gòu) 的 靜 態(tài) 特 性 （ 圖 7-17） 斷 流 式 滑 閥 油 動(dòng) 機(jī) 機(jī) 構(gòu) 的 靜 態(tài) 特 性 是 指 在 穩(wěn) 定 工 況 下 ， 油 動(dòng)機(jī) 行 程 m（ 輸 出 量 ） 與 繼 動(dòng) 器 活 塞 （ z） 或 者 控 制 油 壓 （ 輸入 量 ） 之 間 的 關(guān) 系 。 即 ， m / z = AB / OA =常 數(shù) (7-13) 或 者 ， m / P = 常 數(shù) 二 者 成 線 性 關(guān) 系 。 圖 7-17 傳 動(dòng) 放 大 機(jī) 構(gòu) 的 靜 態(tài) 特 性 x p 31 二 ， 節(jié) 流 式

36、 滑 閥 油 動(dòng) 機(jī) 機(jī) 構(gòu) （ 圖 7-18） 1， 結(jié) 構(gòu) ： 節(jié) 流 式 滑 閥 ， 單 側(cè) 進(jìn) 油 油 動(dòng) 機(jī) 活 塞 ， 彈 簧 。 2， 控 制 油 路 ： 壓 力 油 經(jīng) 節(jié) 流 孔 板 進(jìn) 入 控 制 油 路 ， 控 制 油 分兩 路 ： 一 路 通 往 油 動(dòng) 機(jī) （ 或 繼 動(dòng) 器 ） 活 塞 下 部 ； 另 一 路 通 節(jié) 流 式滑 閥 控 制 的 油 口 A排 出 。 A的 大 小 可 變 動(dòng) ， 但 不 關(guān) 死 （ 節(jié) 流 ） 。 3， 工 作 原 理 ： 當(dāng) 滑 閥 下 移 時(shí) ， 關(guān) 小 A油 口 ， 控 制 油 上 升 ， 油 動(dòng)機(jī) 平 衡 破 壞 ， 活 塞

37、上 移 ； 當(dāng) 滑 閥 上 移 時(shí) ， 開(kāi) 大 A油 口 ， 控 制 油 下 降 ， 油 動(dòng) 機(jī) 平 衡 破 壞 ， 活 塞 下 移 。* 圖 中 ， x-輸 入 量 ， z-輸 出 量 。 這 種 油 動(dòng) 機(jī) 提 升 力 小 ， 只 用 于 中 間 傳動(dòng) 放 大 機(jī) 構(gòu) 。 0p 0f xp xp圖 7-18 32 （1， 結(jié) 構(gòu) ： 壓 力 變 換 器 ， 節(jié) 流 式 油 動(dòng) 機(jī) ， 斷 流 式 滑 閥 ， 油 動(dòng) 機(jī) ， 反 饋 油 口 。 2， 控 制 油 路 ： 壓 力 油 經(jīng) 節(jié) 流 孔 板 進(jìn) 入 控 制 油 路 ， 一 路 經(jīng)壓 力 變 換 器 A油 口 排 出 ， 另 一 路

38、 通 往 反 饋 油 口 5排 出 。3， 工 作 原 理 ： 當(dāng) 負(fù) 荷 減 小 ， 轉(zhuǎn) 速 n上 升 ， 壓 力 變 換 器 活 塞 上 移 ， 關(guān)小 A油 口 ， 控 制 油 路 上 升 ， 節(jié) 流 式 油 動(dòng) 機(jī) 2帶 動(dòng) 滑 閥 3上 移 ， 打開(kāi) 油 口 a、 b， 壓 力 油 經(jīng) 油 口 a進(jìn) 入 油 動(dòng) 機(jī) 下 油 室 ， 上 油 室 與 排油 相 通 ， 油 動(dòng) 機(jī) 活 塞 上 移 ， 關(guān) 小 調(diào) 節(jié) 閥 ； 當(dāng) 油 動(dòng) 機(jī) 活 塞 上 移 時(shí) ，反 饋 滑 閥 5開(kāi) 大 ， 控 制 油 路 下 降 為 原 值 ， 滑 閥 3回 中 ， 油 動(dòng) 機(jī)活 塞 停 止 移 動(dòng) ，

39、系 統(tǒng) 達(dá) 新 的 平 衡 裝 態(tài) ； 當(dāng) 負(fù) 荷 增 加 ， 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 n下 降 時(shí) ， 調(diào) 節(jié) 過(guò) 程 相 同 而 方 向 相 反 。 圖 7-20所 示 系 統(tǒng) 為 簡(jiǎn) 化 的 系 統(tǒng) ， 只 是 將 圖 7-19中 的 部 件 2、 3 做 為 一 體 。 xp0f0p xpxp0pxp 333， 控 制 油 壓 的 確 定 如 圖 7-20， 從 進(jìn) 入 的 油 流 量 和 從 油 口 A、 B排 出 的 流 量分 別 為 ： xp )(2 )(2 0000 xbxxxx PPfQ PPfQ 0f 34 通 常 ， 控 制 油 壓 為 壓 力 油 壓 一 半 時(shí) ， 調(diào) 節(jié) 系

40、 統(tǒng) 靈 敏 度 最 高 。即 當(dāng) 壓 力 變 換 器 有 一 定 位 移 時(shí) ， 控 制 油 壓 的 變 化 幅 度 最 大 。 xp xp0p 油 壓 力 。壓 力 油 、 控 制 油 、 排 油、 流 量 系 數(shù) ；、 ；油 口 面 積 和 ，、上 三 式 中 ： ， 則， 設(shè)穩(wěn) 定 時(shí) 二 者 相 等 ， 則 bx x BAxxxx bxxPPP fffBAf PffP PQQ 0 0 020 00. . )147.(.)(1 1 0, 35 如 圖 7-20所 示 ， 在 穩(wěn) 定 工 況 下 ， 滑 閥 居 中 。 壓 力 變 換 器 活 塞位 移 x所 引 起 的 油 口 A的 流

41、 量 變 化 等 于 反 饋 油 口 B流 入 的 流 量 變化 ， 即 )157.(.210 )(2)(2 0 0 常 數(shù)， 即 ， ， 則 有， 取若 ， ABBA xbAB xBBbxAA bbxmmbxb PPP PPmbPPxb 36 （ 二 ） 具 有 隨 動(dòng) 滑 閥 的 中 間 放 大 器 1， 結(jié) 構(gòu) ： 如 圖 7-23 所 示 ； 2， 工 作 原 理 ： 壓 力 油 經(jīng) 孔 板 首 先 進(jìn) 入 活 塞 左 油 室 ， 形 成 一 次 油 壓 ， 再 經(jīng)孔 板 進(jìn) 入 活 塞 右 油 室 ， 形 成 二 次 油 壓 ， 最 后 從 間 隙 f 排 出 。 隨 動(dòng) 滑 閥 力

42、 平 衡 ： 當(dāng) 擋 油 板 右 移 時(shí) ， 間 隙 增 大 為 ， 排 油 量 增 大 ， 活 塞 右 油 室 油壓 降 低 ， 則 活 塞 右 移 。 同 時(shí) ， 間 隙 減 小 為 ， 升 高 ， 活 塞停 止 移 動(dòng) 。 當(dāng) 擋 油 板 左 移 時(shí) ， 調(diào) 節(jié) 動(dòng) 作 相 同 而 方 向 相 反 。0p 1p1a 2p2a 1y0y 2211 ApAp 1y0y 2p圖 7-232p 37 3， 靜 態(tài) 特 性 ： 活 塞 位 移 量 （ y )等 于 擋 油 板 位 移 量 （ x)， 即 x = y (7-16) 通 常 ， 隨 動(dòng) 滑 閥 左 右 面 積 比 為 ： A2 / A

43、1 = 2 ， 故 P2 / P1 = 1 / 2 4， 隨 動(dòng) 滑 閥 的 時(shí) 間 常 數(shù) 隨 動(dòng) 滑 閥 的 時(shí) 間 常 數(shù) 為 滑 閥 走 完 最 大 行 程 所 需 要 的 時(shí) 間 。即 在 噴 油 嘴 最 大 出 油 條 件 下 ， 流 出 隨 動(dòng) 滑 閥 掃 過(guò) 容 積 所 需 要 的 時(shí)間 。 其 中 ， d-噴 油 嘴 直 徑 ； Y-活 塞 位 移 ； x-擋 油 板 位 移 。 通 常 ， = 0.010.03 S。 )177.(.2 )167(222 2max max2max Pd AT Pxd YAQVTmm 代 入 ， 則 有， 將 式mTmT maxYmT 38 （

44、 圖 7-24） 1， 結(jié) 構(gòu) ： 同 步 器 ， 波 紋 管 碟 閥 ， 彈 簧 ， 二 次 油 壓 室 。 油 路 ： 一 次 油 壓 進(jìn) 入 波 紋 管 下 油 室 ， 壓 力 油 經(jīng) 節(jié) 流 孔 板 進(jìn) 入二 次 油 壓 室 ， 再 經(jīng) 碟 閥 控 制 的 油 口 A排 出 。 力 平 衡 ： 在 放 大 器 碟 閥 上 作 用 有 力 ： 、 、 彈 簧 力 、 波 紋 管 彈 力 。四 個(gè) 力 保 持 平 衡 ， 油 口 A有 一 定 開(kāi) 度 。 2， 工 作 原 理 ： 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 n升 高 ， 一 次 油 壓 升 高 ， 碟 閥 上 移 ， A關(guān) 小 ， 二 次 油 壓 升 高

45、 。 使 繼 動(dòng) 器 向 下 移 動(dòng) 。 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 n降 低 ， 一 次 油 壓 下 降 ， . 動(dòng) 作 方 向 與 上 相 反 。 圖 7-241p 0p 2p1p 2p2p2p 1p1p 39 （ 圖 7-25 ） ： 1， 結(jié) 構(gòu) ： 主 同 步 器 ， 主 同 步 器 ， 杠 桿 ， 波 紋 管 ， 碟 閥 。 油 路 ： 一 次 油 壓 進(jìn) 入 波 紋 管 下 油 室 ， 二 次 油 壓 從 油 口 A排 出 。 力 平 衡 ： 、 、 主 同 步 器 彈 簧 力 、 主 同 步 器 彈 簧 力 ， 四 個(gè) 力 在杠 桿 上 保 持 平 衡 ， 油 口 A有 一 定 開(kāi) 度 。 2

46、， 工 作 原 理 ： 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 n升 高 ， 一 次 油 壓 升 高 ，杠 桿 力 平 衡 破 壞 而 逆 時(shí) 針 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 油口 A開(kāi) 大 ， 二 次 油 壓 下 降 。 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 n下 降 ， 一 次 油 壓 下 降 ， 杠 桿 力 平 衡 破 壞 而 順 時(shí) 針 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 油 口 A關(guān) 小 ， 二 次 油 壓 升 高 。 通 常 ， 放 大 倍 數(shù) / = 5。1p 2p2p 2p2p1 p 1p1p1p2p 圖 7-25 40 反 饋 機(jī) 構(gòu) 是 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 重 要 部 分 。沒(méi) 有 反 饋 的 系 統(tǒng) 是 不 穩(wěn) 定 的 系 統(tǒng) 。（ 一 ） 機(jī) 械 反 饋 （ 圖

47、 7-26） 右 圖 所 示 反 饋 為 旋 轉(zhuǎn) 阻 尼 調(diào) 速系 統(tǒng) 的 反 饋 系 統(tǒng) ， 是 杠 桿 反 饋 。 在 穩(wěn) 定 工 況 下 ， 滑 閥 1居 中 ， 為 一 定 值 ， 繼 動(dòng) 器 在 某 一 位 置 。這 樣 ， 和 彈 簧 4對(duì) 繼 動(dòng) 器 活 塞 2的 作 用 力 保 持 平 衡 ， 根 據(jù) 杠 桿 平 衡 條 件 ， 則 有 可 見(jiàn) ： 改 變 彈 簧 剛 度 和 杠 桿 比 ， 可 以 改 變 靜 態(tài) 特 性 曲 線 的 斜 率 。 2p 3p4423 ZKpA 4K )197.(344344342 LaBadc dAKmdcKAKZAKP 圖 7-26 41 用

48、 油 口 開(kāi) 度 實(shí) 現(xiàn) 反 饋 ， 稱(chēng) 為 液 壓 反 饋 ， 如 圖 7-6中 的 反 饋 就 是液 壓 反 饋 。 1， 工 作 原 理 ： （ 如 東 方 廠 系 統(tǒng) ） 在 穩(wěn) 定 工 況 下 ， 滑 閥 居 中 ， Px2 一 定 ， 油 口 B為 常 數(shù) 。 當(dāng) 工 況 由 穩(wěn) 定 工 況 過(guò) 渡 到 另 一 種 工 況 時(shí) ，B不 變 。 只 用 油 口 A、 C起 變 ， 二 者 變 化 量 應(yīng) 相 等 ， 即 2， 靜 態(tài) 特 性 若 壓 力 變 換 器 移 動(dòng) x ， 油 口 A的 寬 度 為 b ， 反 饋 滑 閥 位 移 m，油 口 C的 寬 度 為 b ， 則 有

49、CA aa )217(. 277 )207.(. 常 數(shù) ， 代 入 上 式， 則 有根 據(jù) 圖 xb ybxm yxmmxbmb CA AC 42 （ 三 ） 動(dòng) 反 饋 靜 反 饋 ： 靜 反 饋 是 工 況 穩(wěn) 定 后 起 作 用 。 靜 反 饋 只 對(duì) 靜 態(tài) 特 性 有 影 響 。 動(dòng) 反 饋 ： 只 是 在 工 況 變 動(dòng) 時(shí) 起 作 用 ， 工 況 穩(wěn) 定 后 不 起 作 用 。1， 圖 7-9中 ， B油 口 為 滑 閥 凸 肩 所 控 制 。 在 穩(wěn) 定 工 況 下 ， 滑 閥 居中 ， B油 口 開(kāi) 度 一 定 ， 控 制 油 壓 一 定 ， 不 影 響 靜 態(tài) 特 性 。

50、 但 在工 況 變 動(dòng) 過(guò) 程 中 ， 如 控 制 油 壓 上 升 ， 滑 閥 上 移 時(shí) ， B油 口 關(guān) 小 ，減 少 進(jìn) 入 的 油 量 ， 使 上 升 速 度 減 慢 ， 滑 閥 上 移 減 慢 ， 機(jī) 產(chǎn) 生反 饋 作 用 。2， 圖 7-26中 ， 繼 動(dòng) 器 上 的 壓 彈 簧 就 是 動(dòng) 反 饋 。 在 穩(wěn) 定 工 況 下 ， 繼動(dòng) 器 居 中 ， 壓 彈 簧 （ 動(dòng) 反 饋 ） 不 受 力 。 不 影 響 靜 態(tài) 特 性 。 但 當(dāng) 上 升 ， 繼 動(dòng) 器 下 移 時(shí) ， 靜 彈 簧 拉 長(zhǎng) ， 動(dòng) 彈 簧 也 伸 長(zhǎng) ， 使 彈 力 減 小 ，相 當(dāng) 于 加 了 一 向 上

51、 的 力 。 繼 動(dòng) 器 受 到 彈 力 為 兩 個(gè) 彈 簧 力 之 和 。xp xpxp2p xp 43 傳 動(dòng) 放 大 機(jī) 構(gòu) 的 輸 入 信 號(hào) 為 x (P)， 輸 出 信 號(hào) 為 m， 如 圖 7-28， 則 有 )227.(. 177 常 數(shù) 關(guān) 系可 知 ， 右 邊 因 皆 為 線 性， 由 圖xm ZmxZxm 44 第 四 節(jié) 配 汽 機(jī) 構(gòu)一 ， 調(diào) 節(jié) 閥 1， 單 座 閥 ： 如 圖 7-29所 示 ， 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 提 升 力 大 。 2， 帶 減 壓 閥 的 調(diào) 節(jié) 閥 ： 如 圖 7-30所 示 。 開(kāi) 啟 時(shí) ， 先 開(kāi) 預(yù) 啟 閥 ， 使 上 下 相 通

52、 ， 再 提 起 主 閥 。 3， 調(diào) 節(jié) 閥 的 提 升 力 特 性 （ 圖 7-31） ： 當(dāng) 開(kāi) 度 為 零 時(shí) ， 提 升 力 R最大 ， 隨 L增 大 ， R變 小 。 4， 調(diào) 節(jié) 閥 的 生 程 流 量 特 性 （ 圖 7-32)： 當(dāng) 開(kāi) 度 較 小 時(shí) ， 流 量 D與開(kāi) 度 L成 直 線 關(guān) 系 ； 當(dāng) 開(kāi) 度 繼 續(xù) 開(kāi) 大 時(shí) ， 通 流 面 積 增 大 ， 但 是 壓力 差 變 小 ， 但 流 量 不 會(huì) 再 增 大 。5， 球 形 閥 的 流 量 ： 圖 7-33 6， 閥 門(mén) 提 升 力 R crGG 0PAR v 45圖 7-29單 座 閥 ： 圖 7-30帶

53、減 壓 閥 的 調(diào) 節(jié) 閥 圖 7-31調(diào) 節(jié) 閥 的 提 升 力 特 性圖 7-32調(diào) 節(jié) 閥 的 生 程 流 量 特 性 46 （ 一 ） 體 板 式 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) ： （ 圖 7-35a) 用 于 中 小 型 機(jī) 組 ， 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 提 升 力 小 。（ 二 ） 凸 輪 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) ： （ 圖 7-35b） 用于 5萬(wàn) KW機(jī) 組 。 油 動(dòng) 機(jī) 通 過(guò) 齒 輪 、 齒 條 和 凸 輪 帶 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 閥 。（ 三 ） 杠 桿 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) ： （ 圖 7-35c) 用 于 大 型 機(jī) 組 ， 200MW、 300Mw機(jī) 組 。三 ， 配 汽 機(jī) 構(gòu) 的 靜 態(tài) 特 性

54、配 汽 機(jī) 構(gòu) 的 靜 態(tài) 特 性 就 是 油 動(dòng) 機(jī) 活 塞 位 移 （ m ） 和 機(jī) 組 功 率 N之 間 的 關(guān) 系 。 N / m = N / m = 常 數(shù) 。 47 一 ， 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 的 靜 態(tài) 特 性 曲 線 汽 輪 機(jī) 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 的 靜 態(tài) 特 性 曲 線 是 由 轉(zhuǎn) 速 感 受 機(jī) 構(gòu) 、 中 間 放 大機(jī) 構(gòu) 和 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 的 靜 態(tài) 特 性 曲 線 所 組 成 ， 如 圖 7-36、 圖 7-37所示 。 其 中 ， 將 調(diào) 速 器 、 中 間 放 大 機(jī) 構(gòu) 和 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 的 靜 態(tài) 特 性 曲 線分 別 畫(huà) 在 直 角 坐 標(biāo) 系 的 第 二

55、 、 三 、 四 象 限 ， 將 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 的 靜 態(tài) 特性 曲 線 畫(huà) 在 直 角 坐 標(biāo) 系 的 第 一 象 限 ， 組 成 四 象 限 圖 。 圖 7-36 圖 7-37 48 二 ， 速 度 變 動(dòng) 率 （ 不 等 率 ）1， 定 義 ： 在 穩(wěn) 定 工 況 下 ， 汽 輪 機(jī) 的 功 率 由 滿(mǎn) 負(fù) 荷 減 到 零 負(fù) 荷 時(shí) ，其 轉(zhuǎn) 速 的 改 變 量 n與 額 定 轉(zhuǎn) 速 no（ 或 者 最 高 與 最 低 轉(zhuǎn) 速 的 平 均值 ） 之 比 的 百 分 數(shù) 稱(chēng) 為 速 度 變 動(dòng) 率 （ 圖 7-38 ） ， 用 表 示 ： （ 7-25） * 單 機(jī) 運(yùn) 行 的 機(jī) 組

56、 ， 由 一 臺(tái) 機(jī) 組 向 用 戶(hù) 供 電 ， 機(jī) 組 負(fù) 荷 等 于 用 戶(hù) 消 耗 量 ， 這 樣 ， 當(dāng) 功 率 變 化 時(shí) ， 轉(zhuǎn) 速 也 要 變 化 （ 圖 7-39 ） 。 * 并 列 運(yùn) 行 的 機(jī) 組 ， 網(wǎng) 內(nèi) 所 有 機(jī) 組 同 時(shí) 向 電 網(wǎng) 送 電 ， 再 由 電 網(wǎng) 向 用 戶(hù) 供 電 。 %100*)(21%100* minmax minmax0max nn nnnn 圖 7-38 圖 7-39 49 并 列 運(yùn) 行 的 機(jī) 組 ， 網(wǎng) 內(nèi) 頻 率 相 同 ， 所 有 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 一樣 ， 機(jī) 組 總 功 率 正 好 等 于 用 戶(hù) 總 耗 電 量 。 當(dāng) 外

57、 界 負(fù) 荷 變 動(dòng) 而 引 起電 網(wǎng) 頻 率 變 化 時(shí) ， 網(wǎng) 內(nèi) 各 機(jī) 組 調(diào) 速 系 統(tǒng) 同 時(shí) 動(dòng) 作 ， 自 動(dòng) 增 減 負(fù) 荷 ， 以 適 應(yīng) 外 界 負(fù) 荷 變 動(dòng) 的 要 求 。 這 種 由 調(diào) 速 系 統(tǒng) 隨 電 網(wǎng) 周 波 變 化 ， 自 動(dòng) 控 制 機(jī) 組 負(fù) 荷 增 減 ， 以 保 證 電 網(wǎng) 頻 率 穩(wěn) 定 的 方 式 ， 稱(chēng) 為 一 次 調(diào) 頻 。 如 圖 7-40所 示 。 圖 7-40 50 ： 如 圖 7-40所 示 ， 兩 臺(tái) 機(jī) 組 并 列 運(yùn) 行 ， 其 速 度 變 動(dòng) 率 分 別為 、 ， 額 定 功 率 分 別 為 、 。 當(dāng) 電 網(wǎng) 頻 率 變

58、 化 時(shí) ， 二 者 轉(zhuǎn)速 變 化 值 相 同 （ n） 。 這 樣 ： 上 式 表 明 ， 并 列 運(yùn) 行 的 機(jī) 組 ， 在 一 次 調(diào) 頻 時(shí) ， 機(jī) 組 功 率 變 化 的 相 對(duì) 值 與 其 速 度 變 動(dòng) 率 成 反 比 。 即 速 度 變 動(dòng) 率 大 的 機(jī) 組 ， 功 率 變 化小 ； 速 度 變 動(dòng) 率 小 的 機(jī) 組 ， 功 率 變 化 大 。 12 2N1N )267.(./. ).( .2 .1 1221 22201110 2202max022max2 1101max011max1 NN NNnnNNnn NnNnnN nNnNn NnNnnNnNnNn則 有 ： ，：

59、對(duì) 于 機(jī) ；，：對(duì) 于 機(jī) 51 （ 1） 對(duì) 于 承 擔(dān) 基 本 負(fù) 荷 的 機(jī) 組 ， 希 望 運(yùn) 行 穩(wěn) 定 ， 速 度 變 動(dòng) 率 應(yīng) 取大 一 些 ， 一 般 為 (46)%；（ 2） 對(duì) 于 承 擔(dān) 尖 峰 負(fù) 荷 的 機(jī) 組 ， 希 望 增 強(qiáng) 對(duì) 負(fù) 荷 的 適 應(yīng) 性 ， 速 度變 動(dòng) 率 應(yīng) 取 小 一 些 ， 一 般 為 (34)%。（ 3） 為 了 保 證 機(jī) 組 在 甩 負(fù) 荷 時(shí) ， 其 超 速 保 護(hù) 裝 置 不 動(dòng) 作 ， 對(duì) 速 度變 動(dòng) 率 有 一 定 的 要 求 ： 從 靜 態(tài) 曲 線 上 來(lái) 看 ， 機(jī) 組 功 率 由 滿(mǎn) 負(fù) 荷變 為 零 負(fù) 荷 時(shí)

60、 ， 其 轉(zhuǎn) 速 將 由 額 定 轉(zhuǎn) 速 no上 升 為 （ 1+)no； 但 從 動(dòng)態(tài) 曲 線 上 來(lái) 看 ， 機(jī) 組 功 率 由 滿(mǎn) 負(fù) 荷 變 為 零 負(fù) 荷 時(shí) ， 其 轉(zhuǎn) 速 將 由 額定 轉(zhuǎn) 速 no上 升 為 （ 1+1.5)no。 所 以 ， 上 限 為 6%。： 實(shí) 際 上 ， 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 靜 態(tài) 特 性 曲 線 為 一 曲線 ， 在 不 同 的 功 率 下 有 不 同 的 速 度 變 動(dòng) 率 ， 即 局 部 速 度 變 動(dòng) 率 。這 樣 ， 在 電 網(wǎng) 頻 率 變 動(dòng) 時(shí) ， 各 機(jī) 組 的 功 率 變 化 取 決 于 工 作 點(diǎn) 的 局部 速 度 變 動(dòng) 率 ，

61、而 不 是 系 統(tǒng) 總 速 度 變 動(dòng) 率 。 52 ： 如 下 圖 ， 當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 下 降 而 轉(zhuǎn) 速 上 升 時(shí) ， 機(jī) 組 功 率并 不 馬 上 降 低 。 而 是 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 上 升 到 一 定 程 度 時(shí) ， 功 率 才 開(kāi) 始 下 降 。 同 樣 ， 當(dāng) 外 界 負(fù) 荷 上 升 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 下 降 時(shí) ， 機(jī) 組 功 率 并 不 馬 上 增 加 ，而 是 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 降 低 到 一 定 時(shí) ， 功 率 才 開(kāi) 始 上 升 。 這 就 是 說(shuō) ， 機(jī) 組 在 同 一 功 率 下 有 不 同 的 轉(zhuǎn) 速 ， 或 者 說(shuō) 在 同 一 轉(zhuǎn) 速 下 有 不 同 的 功 率 。 這

62、 就 是 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 遲 緩 現(xiàn) 象 。 圖 742 53 2， 產(chǎn) 生 遲 緩 的 原 因 ： 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 各 部 件 存 在 著 摩 擦 、 鉸 練 間 隙 、滑 閥 重 疊 度 。 這 樣 ， 各 部 件 的 靜 態(tài) 特 性 曲 線 就 不 是 一 條 線 ， 而 是一 個(gè) 帶 狀 區(qū) 域 。 因 此 ， 當(dāng) 電 網(wǎng) 頻 率 變 化 時(shí) ， 機(jī) 組 功 率 并 不 馬 上 變動(dòng) 而 是 有 一 段 遲 緩 。 通 常 用 遲 緩 率 （ 不 靈 敏 度 ） 來(lái) 表 示 這 種 遲緩 程 度 的 大 小 。3， 遲 緩 率 ： 同 負(fù) 荷 條 件 下 的 最 大 轉(zhuǎn) 速 變

63、 動(dòng) （ - ） 與 額 定 轉(zhuǎn) 速 之 比 ， 即 （ 7-42）4， 機(jī) 組 最 大 負(fù) 荷 擺 動(dòng) N 從 圖 7-42中 的 三 角 形 相 似 就 可 以 看 出 ： 由 于 遲 緩 的 存 在 ， 機(jī) 組 可 能 發(fā) 生 的 最 大 負(fù) 荷 擺 動(dòng) 為 N。1n2n 0n%100*0 12n nn NN nnNN 00 54 5， 遲 緩 率 的 大 小 ： 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 遲 緩 率 為 各 部 件 遲 緩 率 的 累 積 。 為了 減 小 負(fù) 荷 擺 動(dòng) ， 一 般 要 求 不 大 于 0.5%， 最 好 不 大 于 0.3%。 要減 小 遲 緩 率 ， 則 應(yīng) 在 各 元

64、 件 的 設(shè) 計(jì) 、 制 造 、 安 裝 和 運(yùn) 行 個(gè) 方 面 予以 減 小 。四 ， 靜 態(tài) 特 性 曲 線 的 平 移 (同 步 器 )（ 一 ） 同 步 器 的 作 用 1， 單 機(jī) 運(yùn) 行 的 機(jī) 組 ， 當(dāng) 功 率 由 上 升 到 時(shí) ， 轉(zhuǎn) 速 （ 頻 率 ） 將 由 降 為 ， 這 樣 ， 就 不 能 滿(mǎn) 足 供 電 質(zhì) 量 的 要 求 。 而 同 步器 則 可 以 平 移 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 靜 態(tài) 特性 曲 線 （ 即 用 同 步 器 改 變 機(jī) 組 的 進(jìn)汽 量 ） ， 使 機(jī) 組 的 轉(zhuǎn) 速 不 變 （ ） ， 如 圖 7-43所 示 。 2n1n 1n 2N1N 圖

65、7-43 55 2， 并 列 運(yùn) 行 的 機(jī) 組 ， 可 以 用 同 步 器 調(diào) 整 網(wǎng) 內(nèi) 各 機(jī) 組 的 負(fù) 荷 ， 使 之按 給 定 負(fù) 荷 運(yùn) 行 ， 調(diào) 整 電 網(wǎng) 頻 率 ， 以 維 持 電 網(wǎng) 穩(wěn) 定 在 額 定 范 圍 之內(nèi) 。 這 種 用 同 步 器 調(diào) 頻 的 方 式 稱(chēng) 為 “ 二 次 調(diào) 頻 ” 。 如 圖 7-44a有兩 臺(tái) 并 列 運(yùn) 行 的 機(jī) 組 ， 功 率 分 別 為 、 。 可 以 用 同 步 器 增 加N給 1 號(hào) 機(jī) ， 而 使 二 號(hào) 機(jī) 減 少 N， 而 使 總 的 功 率 不 變 ， 轉(zhuǎn) 速（ 頻 率 ） 不 變 。3， 機(jī) 組 啟 動(dòng) 時(shí) ， 可

66、 以 用 同 步 器 改 變 進(jìn) 汽 量 以 增 加 轉(zhuǎn) 速 ， 使 之 從 0轉(zhuǎn)速 上 升 到 額 定 轉(zhuǎn) 速 -同 步 。 2N1N 0n 圖7-44 56 （ 二 ） 平 移 調(diào) 速 器 的 靜 態(tài) 特 性 曲 線 如 圖 7-45a， 調(diào) 速 器 飛 錘 離 心 力 與 a、 b彈 簧 的 彈 力 相 平 衡 。當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 不 變 時(shí) ， 可 以 改 變 b彈 簧 的 預(yù) 緊 力 而 改 變 調(diào) 速 器 滑 環(huán) 的 位置 A， 使 調(diào) 節(jié) 閥 開(kāi) 度 改 變 。 相 反 ， 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 增 加 或 者 減 少 時(shí) ， 可 以用 同 步 器 使 調(diào) 速 器 滑 環(huán) 位 置 A不 變 。 這 就 是 說(shuō) ， 同 步 器 可 以 上 下平 移 調(diào) 速 器 的 靜 態(tài) 特 性 曲 線 （ 圖 7-45b） 。 57 （ 三 ） 平 移 放 大 機(jī) 構(gòu) 的 靜 態(tài) 特 性 曲 線 如 圖 7-47是 高 速 彈 性 調(diào) 速 汽 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 。 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 一 定 時(shí) ， 隨 動(dòng)滑 閥 位 置 一 定 。 當(dāng) 用 同 步 器 通 過(guò) 杠 桿 改 變 調(diào) 速 器 滑 閥 位 置 時(shí) ，