專利名稱：基于直驅式電液伺服動力源的直驅式油動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽輪機調節(jié)系統(tǒng)，.具體涉及一種油動機。
背景技術：
油動機是汽輪機調節(jié)保安系統(tǒng)的執(zhí)行機構，它接受數(shù)字電液控制系統(tǒng)
(DEH)發(fā)出的指令，操縱汽輪機進氣閥門的開啟、關閉和開度，從而達到控 制機組轉速、負荷以及保護機組安全的目的。
傳統(tǒng)汽輪機油動機系統(tǒng)結構示意圖如圖1所示。油動機由伺服放大器1、 電液伺服閥、液壓缸3和位移傳感器4 (LVDT)組成。其中，輸入油動機的 行程信號和位移傳感器4反饋信號經伺服放大器1比較、放大后輸出到電液伺 服閥，電液伺服閥接受電控信號后驅動液壓缸3運動，操縱汽輪機閥門的開啟、 關閉及閥門的開度。當反饋信號與輸入油動機行程信號之間的誤差為零，電液 伺服閥返回中位，切斷油缸進油側與供油裝置之間的聯(lián)系，使油缸活塞穩(wěn)定在 預設位置上，從而控制汽閥的開度。
傳統(tǒng)油動機的缺點是采用電液伺服閥作為液壓缸3行程的控制元件。電液 伺服閥對油液污染特別敏感，雖然油動機的油源采用精密過濾器保證進入系統(tǒng) 油液的清潔度，但由于汽輪機電液調節(jié)系統(tǒng)普遍采用磷酸酯抗燃油，其穩(wěn)定性 較差，汽輪機油動機調節(jié)控制系統(tǒng)經過一段使用時間后，油液污染顆粒度的增 加容易造成電液伺服閥的卡滯現(xiàn)象。這對汽輪機組來說是很危險的一種工況， 存在重大安全隱患。另一方面，現(xiàn)有油動機由單只電液伺服閥控制液壓缸3， 一旦電液伺服閥發(fā)生故障，必將造成停機事故。而且，電液伺服閥提供的負載 壓力最大只有油源壓力的三分之二，且在閥門開度穩(wěn)定后，電液伺服閥回到中 位時油源電機仍持續(xù)工作，造成能源的浪費。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有油動機由于電液伺服閥長期工作不可避免地產 生卡滯，故障率高且效率低的缺點，提供一種基于直驅式電液伺服動力源的直 驅式油動機。
本發(fā)明包括直驅式電液伺服動力源，直驅式電液伺服動力源包括閉式油、雙向定量泵、補油閥和雙向液壓鎖；交流伺服電機動力輸 出軸與雙向定量泵動力輸入軸連接，雙向定量泵通過雙向液壓鎖與液壓缸連 接，雙向定量泵與液壓缸之間的兩條油路組成閉式回路，補油閥的兩個進出油 口分別連接在雙向定量泵與液壓缸之間的兩條油路上，補油閥的第三進出油口 連接閉式油罐的進出油口。
本發(fā)明的有益效果是相對于傳統(tǒng)的油動機，本發(fā)明具有可靠性好、節(jié)能 高效的優(yōu)點。本發(fā)明的具體優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面直驅式油動機去除 了對油液顆粒度敏感的電液伺服閥，減少了發(fā)生故障的幾率，同時直驅式電液 伺服動力源采用冗余配置，系統(tǒng)自動檢測動力源的工況，當一套動力源發(fā)生故 障時，自動切換到第二套動力源，使得油動機的可靠性大大提高。直驅式電液 伺服動力源通過調整交流伺服電機轉速控制油動機液壓缸的速度，避免了采用 電液伺服閥控制時的溢流損失，而且交流伺服電機可以在汽輪機氣閥開度達到 要求時停止運轉，依靠電液伺服動力源內的雙向液壓鎖穩(wěn)定保持油動機液壓缸 的位置，這是本發(fā)明節(jié)能效果顯著的關鍵所在。另外，在突發(fā)情況需要快速關 閉氣閥的時候，可以控制兩套動力源同時工作，加快進氣閥門的關閉速度，為 汽輪機的安全提供有力保障。
圖1是傳統(tǒng)汽輪機油動機系統(tǒng)結構示意圖；圖2是基于直驅式電液伺服動 力源的直驅式油動機系統(tǒng)結構示意圖；圖3是直驅式電液伺服動力源2的結構 示意圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一結合圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式由伺服 放大器l、直驅式電液伺服動力源2、液壓缸3和位移傳感4組成；數(shù)字電液 控制系統(tǒng)將設定的油動機行程信號輸入油動機的伺服放大器1，位移傳感4測 量液壓缸3實時位移的反饋信號到伺服放大器1，伺服放大器1對這兩個信號 比較、放大后輸出到直驅式電液伺服動力源2，直驅式電液伺服動力源2接受 伺服放大器l電控信號后驅動液壓缸3運動，操縱汽輪機閥門的開啟、關閉及 閥門的開度。當位置傳感器4反饋的液壓缸3的位置信號與輸入油動機行程信 號之間的誤差為零時，電液伺服動力源電機停止運轉，使油缸活塞穩(wěn)定在預設位置上，從而控制汽閥的開度。直驅式電液伺服動力源2由閉式油罐20、交 流伺服電機21、聯(lián)軸器22、雙向定量泵23、補油閥24和雙向液壓鎖25組成； 交流伺服電機21動力輸出軸通過聯(lián)軸器22與雙向定量泵23動力輸入軸連接， 接收伺服放大器1的控制信號控制交流伺服電機21順時針或逆時針旋轉，并 通過聯(lián)軸器22帶動雙向定量泵23轉動，雙向定量泵23通過雙向液壓鎖25 與液壓缸3連接，雙向定量泵23與液壓缸3之間的兩條油路組成閉式回路30， 可以實現(xiàn)油源正常雙向出油，又能在油源停止工作時封閉液壓回路30;其功 用是當汽輪機閥門達到指定開度時，交流伺服電機21停止運轉，雙向液壓鎖 25能使液壓缸3活塞穩(wěn)定在預設位置上。由于此時交流伺服電機21停止運轉， 可起到顯著的節(jié)能效果；補油閥24的兩個進出油口分別連接在雙向定量泵23 與液壓缸3之間的兩條油路上，補油閥24的第三進出油口連接閉式油罐20 的進出油口，由閉式油罐20和補油閥24組成的無動力補油裝置；其作用是閉 式回路30中油液不足時從閉式油罐20中向閉式回路中補充油液和將閉式回路 30中多余的油液排回閉式油罐20。
具體實施方式
二結合圖3說明本實施方式，本實施方式與具體實施方 式一不同點在于采用兩套直驅式電液伺服動力源2連接在液壓缸3上。兩套直 驅式電液伺服動力源2并聯(lián)在液壓缸3的進出口處，實現(xiàn)冗余配置；當汽輪機 閥門開啟和調整開度時，采用一套直驅式電液伺服動力源2工作，當氣閥關閉 時，兩套直驅式電液伺服動力源2同時工作，加快氣閥的關閉速度。當一套直 驅式電液伺服動力源2發(fā)生故障時，系統(tǒng)自動切換到第二套直驅式電液伺服動 力源2，保證油動機的正常工作，這就避免了汽輪機組停機事故的可能性。其 它組成和連接方式與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖3說明本實施方式，本實施方式與具體實施方 式一不同點在于補油閥24由兩個液控單向閥組成，兩個液控單向閥分別為第 一液控單向閥和第二液控單向閥;第一液控單向閥的一個油口和控制油口分別 與雙向定量泵23與液壓缸3之間的兩條油路連接，第二液控單向閥的一個油 口和控制油口連接方式與第一液控單向閥的的一個油口和控制油口連接方式 相反，第一液控單向閥的另一個油口和第二液控單向閥的另一個油口同時與閉 式油罐20的進出油口連接。由兩個液控單向閥構成的補油閥24連接在閉式回路中，能可靠地保證雙向定量泵23的油口與閉式油罐20內液壓油相通，補償 雙向定量泵2和液壓缸3的泄漏，保證油管內的壓力大于空氣分離壓，防止氣 穴現(xiàn)象和空氣滲入。雙向液壓鎖25由兩個液控單向閥組成，兩個液控單向閥 分別為第三液控單向閥和第四液控單向閥組成，雙向液壓鎖25的兩個液控單 向閥連接方式與補油閥24相同。其它組成和連接方式與具體實施方式
一相同。
本發(fā)明內容不僅限于上述各實施方式的內容，其中一個或幾個具體實施方 式的組合同樣也可以實現(xiàn)發(fā)明的目的。
本發(fā)明的節(jié)能型油動機是交流調速技術和液壓伺服技術結合的產物。其工 作原理是數(shù)字電液控制系統(tǒng)將設定的油動機行程信號輸入油動機的伺服放 大器1，位移傳感4測量液壓缸3實時位移的反饋信號到伺服放大器1，伺服 放大器l對這兩個信號比較、放大后輸出到直驅式電液伺服動力源2，直驅式 電液伺服動力源2接受伺服放大器1電控信號后驅動液壓缸3運動，操縱汽輪 機閥門的開啟、關閉及閥門的開度，進而達到控制機組轉速、負荷以及保護機 組安全的目的。當位置傳感器反饋的液壓缸3的位置信號與輸入油動機行程信 號之間的誤差為零時，電液伺服動力源電機停止運轉，使油缸活塞穩(wěn)定在預設 位置上，從而控制汽閥的開度。只需調整直驅式電液伺服動力源中交流伺服電 機的運轉方向、運轉速度和運轉時間就可以實現(xiàn)對進氣閥門的開啟和關閉、開 啟或關閉的速度和閥門的開度進行精確地控制。
權利要求
1、基于直驅式電液伺服動力源的直驅式油動機，其特征在于它包括直驅式電液伺服動力源(2)，直驅式電液伺服動力源(2)包括閉式油罐(20)、交流伺服電機(21)、雙向定量泵(23)、補油閥(24)和雙向液壓鎖(25)；交流伺服電機(21)動力輸出軸與雙向定量泵(23)動力輸入軸連接，雙向定量泵(23)通過雙向液壓鎖(25)與液壓缸(3)連接，雙向定量泵(23)與液壓缸(3)之間的兩條油路組成閉式回路(30)，補油閥(24)的兩個進出油口分別連接在雙向定量泵(23)與液壓缸(3)之間的兩條油路上，補油閥(24)的第三進出油口連接閉式油罐(20)的進出油口。
2、 根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式電液伺服動力源的直驅式油動機， 其特征在于還包括聯(lián)軸器(22)，交流伺服電機(21)動力輸出軸通過聯(lián)軸器(22) 與雙向定量泵(23)動力輸入軸連接。
3、 根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式電液伺服動力源的直驅式油動機， 其特征在于采用兩套直驅式電液伺服動力源(2)連接在液壓缸(3)上。
4、 根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式電液伺服動力源的直驅式油動機， 其特征在于補油閥(24)由兩個液控單向閥組成。
5、 根據(jù)權利要求1所述的基于直驅式電液伺服動力源的直驅式油動機， 其特征在于雙向液壓鎖(25)由兩個液控單向閥組成。
全文摘要
基于直驅式電液伺服動力源的直驅式油動機。它涉及油動機，它克服現(xiàn)有油動機由于電液伺服閥長期工作不可避免地產生卡滯，故障率高且效率低的缺點，它包括直驅式電液伺服動力源，直驅式電液伺服動力源包括閉式油罐、交流伺服電機、雙向定量泵、補油閥和雙向液壓鎖；交流伺服電機動力輸出軸與雙向定量泵動力輸入軸連接，雙向定量泵通過雙向液壓鎖與液壓缸連接，雙向定量泵與液壓缸之間的兩條油路組成閉式回路，補油閥的兩個進出油口分別連接在雙向定量泵與液壓缸之間的兩條油路上，補油閥的第三進出油口連接閉式油罐的進出油口。本發(fā)明應用于汽輪機調節(jié)保安系統(tǒng)中的執(zhí)行機構，它具有可靠性好、節(jié)能高效的優(yōu)點。
文檔編號F01D17/26GK101413406SQ20081013759
公開日2009年4月22日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權日2008年11月21日
發(fā)明者萬保中, 寥 何, 劉慶和, 姜繼海, 虹 常, 蘇文海, 陳建華 申請人:哈爾濱工業(yè)大學;上海匯益液壓控制系統(tǒng)工程有限公司