專利名稱：一種航改燃機(jī)液壓起動(dòng)及控制油系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于航改燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種航改燃機(jī)液壓起動(dòng)及控制油系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
航改燃機(jī)因功率大、體積小、重量輕、機(jī)動(dòng)性好、效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、操縱簡(jiǎn)單、維護(hù) 保養(yǎng)方便、工作可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用到發(fā)電、艦船動(dòng)力等領(lǐng)域。在世界范圍內(nèi)， 大、中型水面艦艇主動(dòng)力裝置中，采用燃機(jī)裝艦已成為水面艦艇現(xiàn)代化的主要標(biāo)志。在航 改燃機(jī)機(jī)組的控制中，除主機(jī)的控制外，還必須配備必要的輔機(jī)系統(tǒng)，輔機(jī)系統(tǒng)的燃機(jī)一般 為輕型燃機(jī)，盤車起動(dòng)適合重型燃機(jī)，因此一般采用電啟動(dòng)方式，但電啟動(dòng)的可靠性達(dá)不到
100% O
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種航改燃機(jī)液壓起動(dòng)及控制油系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用液壓 的方式起動(dòng)航改燃機(jī)機(jī)組中輔機(jī)系統(tǒng)的燃機(jī)并控制燃料調(diào)解系統(tǒng)的燃料調(diào)節(jié)閥的控制油 輸送。本實(shí)用新型的航改燃機(jī)液壓起動(dòng)及控制油系統(tǒng)包括液壓起動(dòng)回路、控制油回路和 油箱；所述油箱開有出油口、回油口、排油口和通氣口，所述出油口設(shè)有過濾器，所述通 氣口設(shè)有空氣濾清器，油箱內(nèi)插有液位傳感器和溫度計(jì)，油箱內(nèi)的底部設(shè)有加熱器；所述排 油口與球閥相連接；所述液壓起動(dòng)回路包括碟閥、液壓泵組、單向閥A、液壓馬達(dá)、過濾器A ；所述液壓 泵組包括液壓泵和啟動(dòng)電機(jī)；所述出油口 A依次連接蝶閥、軟連接管路A、液壓泵、單向閥A的輸入端，單向閥A 的輸出端分別與溢流閥、軟連接管路B相連接，還分別通過壓力表開關(guān)A與壓力表A、通過壓 力表開關(guān)B與壓力傳感器B相連接；所述軟連接管路B依次與液壓馬達(dá)、軟連接管路C、過 濾器C、油箱的回油口 A相連接；所述控制油回路包括齒輪泵、電動(dòng)機(jī)、單向閥、蓄能器、過濾器、燃料調(diào)節(jié)閥、溢流 閥、冷卻器；所述出油口 B分別與齒輪泵的輸入端和齒輪泵的輸入端相連接，齒輪泵的輸出端 與單向閥B的輸入端相連接，齒輪泵的輸出端與單向閥C的輸入端相連接，單向閥B的輸出 端分別與單向閥C的輸出端、蓄能器、過濾器D的輸入端相連接，過濾器D的輸出端依次連 接溢流閥B、冷卻器、回油口 B，還依次連接軟連接管路D、燃料調(diào)節(jié)閥、軟連接管路E、過濾器 C的輸入端，還分別通過壓力表開關(guān)C與壓力表C、通過壓力表開關(guān)D與壓力傳感器D相連 接；本實(shí)用新型的工作原理如下[0011]液壓起動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令，起動(dòng)電機(jī)開始工作，起動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)液壓泵工作，此 時(shí)液壓泵斜盤角度最小，流量最?。划?dāng)液壓泵工作功率達(dá)到設(shè)定值(額定功率的50% 70%) 時(shí)，控制系統(tǒng)輸出控制信號(hào)將液壓泵的斜盤角度拉到最大，液壓泵輸出的流量給液壓馬達(dá)， 液壓馬達(dá)帶動(dòng)燃機(jī)轉(zhuǎn)速上升，當(dāng)燃機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到自持轉(zhuǎn)速時(shí)，離合器自動(dòng)脫開液壓馬達(dá)，控制 系統(tǒng)發(fā)出指令，起動(dòng)電機(jī)停止工作。航改燃機(jī)液壓起動(dòng)系統(tǒng)主要用于帶動(dòng)燃機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)，當(dāng)燃機(jī)轉(zhuǎn)到自持轉(zhuǎn)速 時(shí)，液壓起動(dòng)系統(tǒng)停止工作，完成燃機(jī)的起動(dòng)過程。由于燃機(jī)要求按規(guī)定曲線平穩(wěn)起動(dòng)，液 壓起動(dòng)系統(tǒng)性能好壞，將決定燃機(jī)是否能夠完成起動(dòng)過程并點(diǎn)火成功?？刂朴涂刂葡到y(tǒng)發(fā)出指令，電動(dòng)機(jī)A和電動(dòng)機(jī)B開始工作，并分別帶動(dòng)齒輪泵A、 齒輪泵B工作，因?yàn)辇X輪泵A、齒輪泵B是并聯(lián)的方式，分別控制齒輪泵A、齒輪泵B的流量可 以調(diào)整二者總的流量，即可以調(diào)整油的流量；因?yàn)閺凝X輪泵供給過來的油的流量會(huì)有波動(dòng)， 因此再通過蓄能器微調(diào)油的流量，使流量平穩(wěn)，當(dāng)油的流量在波峰值時(shí)，蓄能器將儲(chǔ)存一部 分油流量，當(dāng)油的流量在波谷值時(shí)，蓄能器將釋放一部分油的流量，從而平穩(wěn)油的流量，提 供給燃料調(diào)節(jié)閥規(guī)定流量、壓力的液壓油。航改燃機(jī)控制油系統(tǒng)主要是用于向燃料調(diào)解系統(tǒng)的燃料調(diào)節(jié)閥提供適當(dāng)流量和 壓力的液壓油，滿足燃料調(diào)節(jié)閥在解決穩(wěn)態(tài)和過渡態(tài)的燃料流量的要求。本實(shí)用新型能夠帶動(dòng)航改燃機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)，然后帶動(dòng)燃機(jī)轉(zhuǎn)到自持轉(zhuǎn)速，完 成燃機(jī)的啟動(dòng)過程，起動(dòng)效率達(dá)到100%，同時(shí)能夠向燃料調(diào)解系統(tǒng)的燃料調(diào)節(jié)閥提供適當(dāng) 流量和壓力的液壓油，滿足燃料調(diào)節(jié)閥在解決穩(wěn)態(tài)和過渡態(tài)的燃料流量的要求。

圖1為本實(shí)用新型的控制原理圖圖中1油箱2蝶閥3液壓泵4啟動(dòng)電機(jī)5溢流閥A 6液壓馬達(dá)7球閥11齒輪泵A 12電動(dòng)機(jī)A 13齒輪泵B 14電動(dòng)機(jī)B 15蓄能器16燃料調(diào)節(jié)閥 17溢流閥B 18冷卻器21液位傳感器22空氣濾清器23溫度計(jì)31過濾器A 32過濾器B 33過濾器C 34過濾器D 35加熱器41單向閥A 42單向閥B 43單向閥C51壓力表開關(guān)A 52壓力表開關(guān)B 53壓力表開關(guān)C 54壓力表開關(guān)D61壓力表A 62壓力傳感器B 63壓力表C 64壓力傳感器D71軟連接管路A 72軟連接管路B 73軟連接管路C 74軟連接管路D 75軟連
接管路E81出油口 A 82出油口 B 83回油口 A 84回油口 B 85排油口 86通氣口。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的航改燃機(jī)液壓起動(dòng)及控制油系統(tǒng)包括液壓起動(dòng)回路、控制油回路和 油箱1;所述油箱1開有出油口 A81、出油口 B82、回油口 A83、回油口 B84、排油口 85和通氣口 86，所述出油口 A81、出油口 B82分別設(shè)有過濾器A31、過濾器B32，所述通氣口 86設(shè)有 空氣濾清器22，油箱1內(nèi)插有液位傳感器21和溫度計(jì)23，油箱1內(nèi)的底部設(shè)有加熱器35; 所述排油口 85與球閥7相連接；所述液壓起動(dòng)控制回路包括碟閥2、液壓泵組、單向閥A41、液壓馬達(dá)6和過濾器 C33 ；所述液壓泵組包括液壓泵3和啟動(dòng)電機(jī)4 ；所述出油口 A81依次連接蝶閥2、軟連接管路A71、液壓泵3、單向閥A31的輸入端， 所述單向閥A31的輸出端分別與溢流閥5、軟連接管路B72相連接，還分別通過壓力表開關(guān) A51與壓力表A61、通過壓力表開關(guān)B52與壓力傳感器B62相連接；所述軟連接管路B72依 次與液壓馬達(dá)6、軟連接管路C73、過濾器C33、回油口 A 83相連接；液壓馬達(dá)6通過離合器 連接燃機(jī)； 所述控制油回路包括齒輪泵Al 1、電動(dòng)機(jī)A12、齒輪泵B13、電動(dòng)機(jī)B14、單向閥B42、 單向閥C43、蓄能器15、過濾器D34、燃料調(diào)節(jié)閥16、過濾器C33、溢流閥17和冷卻器18 ；所述出油口 B82分別與齒輪泵All的輸入端、齒輪泵B13的輸入端相連接，齒輪泵 Al 1的輸出端與單向閥B42的輸入端相連接，齒輪泵B13的輸出端與單向閥C43的輸入端相 連接，單向閥B42的輸出端分別與單向閥C43的輸出端、蓄能器5、過濾器D34的輸入端相連 接，過濾器D34的輸出端依次連接溢流閥B17、冷卻器18、回油口 B74，還依次連接軟連接管 路D74、燃料調(diào)節(jié)閥16、軟連接管路E75、過濾器C33的輸入端，還分別通過壓力表開關(guān)C53 與壓力表C63、通過壓力表開關(guān)D54與壓力傳感器D64相連接；上述碟閥2為液壓起動(dòng)的油路開關(guān)，液位傳感器21用于檢測(cè)油箱里油的液位，溫 度計(jì)23用于觀察油箱里的油的溫度，加熱器35用于加熱油箱里的油；球閥7用于清洗油箱 時(shí)排除油和沉淀的雜質(zhì)；單向閥控制管路里的油只能單向流動(dòng)，防止反向回流；壓力表A61用于顯示液壓馬達(dá)供給管路里油的壓力，壓力傳感器B62用于檢測(cè)液 壓馬達(dá)供給管路里油的壓力，當(dāng)供給管路里油的壓力超過溢流閥A5的額定值時(shí)，一部分油 會(huì)旁路通過溢流閥A5，以減少供給管路里油的壓力。本實(shí)用新型選用的器件如下油箱1 儲(chǔ)油量40L蝶閥2 型號(hào)為 D41F-10P DN100 液壓泵組型號(hào)為A7V117EL-280S-4_75kW，防爆；液壓泵3 為EP電控比例變量液壓泵。電控比例變量泵可以無級(jí)地按照程序控 制泵的排量，進(jìn)口工作壓力0. 08MPa 0. 2MPa，出口工作壓力0. 08MPa 25MPa，油溫范 圍-25 80° C，最佳工作粘度16 36mm2/S，液壓泵出口設(shè)置壓力指示表及連鎖保護(hù)用 的壓力變送器；泵出口壓力31· 5MPa，泵出口流量0 164L/min，泵轉(zhuǎn)速2240r/min ；溢流閥A5 型號(hào)為 YF-L32K，P=25MPa，Q=168L/min ；球閥7 型號(hào)為 QZ11F-16P DN25 ；齒輪泵All和齒輪泵B13 型號(hào)均為CBF-E10AP，P=16MPa，Q=25L/min ；齒輪泵與其 控制電動(dòng)機(jī)的軸心線的同軸度在0. Imm以內(nèi)；齒輪泵的工作介質(zhì)為30 70mm2/S (40° C) 中性礦物油，工作介質(zhì)的過濾精度應(yīng)保證在10 μ m以內(nèi)，齒輪泵的使用溫度可在-20° C 92° C范圍內(nèi)，泵的吸油口壓力允許在-16kPa 0. 15MPa之間，工作壓力P=16MPa，工作流 量10mL/r,泵轉(zhuǎn)速2500r/min ；[0043]電動(dòng)機(jī)A12和電動(dòng)機(jī)B14 型號(hào)均為YB2-112M-2，防爆，電壓380V，功率4kW ；蓄能器15 型號(hào)為NXQA-L4. 0/10-L-Y，充氣壓力為3MPa，充氣介質(zhì)為工業(yè)氮?dú)?；溢流閥B17 型號(hào)為 DB10A-1-30/315，P=31. 5MPa, Q=200L/min ；冷卻器18 型號(hào)為FL2，防爆，風(fēng)冷，冷卻器進(jìn)口、出口均設(shè)有壓力指示表和雙金屬 溫度計(jì)，以監(jiān)控冷卻器進(jìn)口和出口的油的壓力和溫度；液位傳感器21 型號(hào)KYCM-FGM2454-600T3Q3，量程范圍0 600mm，輸出形式 4 20mA，DC/+24VDC,隔爆型，工作溫度_40° C 120° C ；空氣濾清器22 型號(hào)為EF4_50 ；過濾器A31 型號(hào)為WU-630X180F-J，過濾精度為180 μ m,流量為600L/min ；過濾器B32 型號(hào)為WU-400X180F-J，過濾精度為180 μ m,流量為400L/min ；過濾器C33 型號(hào)為 RFA-630X20F-Y，P=IOMPa, Q=630L/min,過濾精度為 20μπι，流 量為 1001/min，DC24V,防爆；過濾器D34 型號(hào) ZU-H100X10P，P=32MPa，Q=100L/min,過濾精度為 10 μ m, DC24V,
防爆；過濾器C33和過濾器D34均配有壓差發(fā)訊器，可以遠(yuǎn)傳信號(hào)至集控室中央控制系 統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控；加熱器35 為浸沒式加熱器，型號(hào)為SHRY4-220/1，電壓220V，功率為1.5K，數(shù)量為 3個(gè)；單向閥A41 型號(hào)為S30A02 ；單向閥B42和單向閥C43 型號(hào)均為S10A02 ；壓力表開關(guān)A、B、C、D 型號(hào)均為 KF-L814P, P=35MPa，M14X1. 5 ；壓力表A61 型號(hào)為HFP2-E1I-P^j. 5，量程0 4MPa，使用環(huán)境溫度_30° 45° C，徑向接口 M20X1. 5防震；壓力表B63:型號(hào)為HFP2-E1I-Pj. 3，量程0 40MPa，使用環(huán)境溫度-30° 50° C，徑向接口 M20X1. 5防震；本實(shí)用新型的控制過程如下液壓起動(dòng)控制過程控制系統(tǒng)發(fā)出指令，起動(dòng)電機(jī)4開始工作，起動(dòng)電機(jī)4帶動(dòng)液 壓泵3工作，此時(shí)液壓泵3斜盤角度最小，流量最?。划?dāng)液壓泵3工作功率達(dá)到額定功率的 60%時(shí)，控制系統(tǒng)輸出控制信號(hào)將液壓泵3的斜盤角度拉到最大，液壓泵3輸出的流量供給 液壓馬達(dá)6，液壓馬達(dá)6帶動(dòng)燃機(jī)轉(zhuǎn)速上升，經(jīng)過液壓馬達(dá)6的油依次通過過濾器C33、回油 口 A83回流到油箱中；當(dāng)燃機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到自持轉(zhuǎn)速時(shí)，離合器自動(dòng)脫開液壓馬達(dá)6，控制系統(tǒng) 發(fā)出指令，起動(dòng)電機(jī)4停止工作，因此液壓泵3、液壓馬達(dá)6也停止工作。控制油控制過程控制系統(tǒng)發(fā)出指令，電動(dòng)機(jī)A12、電動(dòng)機(jī)B14開始工作，并分別帶 動(dòng)齒輪泵All、齒輪泵B13工作，分別控制齒輪泵All、齒輪泵B13的流量以調(diào)整油的流量； 當(dāng)從齒輪泵供給過來的油的流量在波峰值時(shí)，蓄能器15將儲(chǔ)存一部分油流量，當(dāng)油的流量 在波谷值時(shí)，蓄能器15將釋放一部分油的流量，從而平穩(wěn)油的流量，流量平穩(wěn)的油通過過 濾器D34供給燃料調(diào)節(jié)閥16，經(jīng)過燃料調(diào)節(jié)閥16的油通過過濾器C33、回油口 A83流回到 油箱中。壓力表C63用于顯示燃料調(diào)節(jié)閥供給管路里油的壓力，壓力傳感器D64用于檢測(cè)燃料調(diào)節(jié)閥供給管路里油的壓力，當(dāng)供給管路里油的壓力超過溢流閥B17的額定值時(shí)，一 部分油會(huì)旁路通過溢流閥B17，再依次經(jīng)過冷卻器18、回油口 B84流回油箱1中，冷卻器18 是用馬達(dá)控制風(fēng)扇對(duì)回油溫度進(jìn)行風(fēng)冷，保證回到油箱的油的溫度不超過45° C。當(dāng)油箱中的油溫低于30° C，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，加熱器開始工作，當(dāng)油箱中的油 溫達(dá)到60°時(shí)，加熱器停止工作。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了帶動(dòng)燃機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)，然后將燃機(jī)轉(zhuǎn)到自持轉(zhuǎn)速，完成燃機(jī)的 起動(dòng)過程，起動(dòng)效率達(dá)到100%，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了向燃料調(diào)解系統(tǒng)的燃料調(diào)節(jié)閥提供適當(dāng)流量 和壓力的液壓油，滿足燃料調(diào)節(jié)閥在解決穩(wěn)態(tài)和過渡態(tài)的燃料燃量的要求。
權(quán)利要求1.一種航改燃機(jī)液壓起動(dòng)及控制油系統(tǒng)，包括液壓起動(dòng)回路、控制油回路和油箱(1)， 所述油箱(1)開有出油口、回油口、排油口(85)和通氣口(86)，所述油箱(1)內(nèi)插有液位傳 感器(21)和溫度計(jì)(23)，所述排油口(85)與球閥(7)相連接，所述通氣口(86)設(shè)有空氣 濾清器(22)，其特征在于所述液壓起動(dòng)回路包括碟閥(2)、液壓泵組、單向閥A (41)、液壓馬達(dá)(6)和過濾器C (33)，所述液壓泵組包括液壓泵(3)和啟動(dòng)電機(jī)(4)；所述出油口 A (81)依次連接蝶閥(2)、軟連接管路A (71)、液壓泵(3)、單向閥A(31) 的輸入端，所述單向閥A(31)的輸出端分別與溢流閥(5)、軟連接管路B(72)相連接，還分別 通過壓力表開關(guān)A(51)與壓力表A(61)、通過壓力表開關(guān)B(52)與壓力傳感器B(62)相連 接；所述軟連接管路B (72)依次與液壓馬達(dá)(6)、軟連接管路C(73)、過濾器C(33)、回油口 A (83)相連接；所述控制油回路包括齒輪泵A (11)、電動(dòng)機(jī)A (12)、齒輪泵B (13)、電動(dòng)機(jī)B (14)、單向閥 B(42)、單向閥C(43)、蓄能器(15)、過濾器D(34)、燃料調(diào)節(jié)閥(16)、過濾器C(33)、溢流閥 (17)和冷卻器(18)；所述出油口 B(82)分別與齒輪泵A(Il)的輸入端、齒輪泵B(13)的輸入端相連接，齒輪 泵A(Il)的輸出端與單向閥B(42)的輸入端相連接，齒輪泵B(13)的輸出端與單向閥C(43) 的輸入端相連接，單向閥B (42)的輸出端分別與單向閥C(43)的輸出端、蓄能器(5)、過濾器 D (34)的輸入端相連接，過濾器D (34)的輸出端依次連接溢流閥B(17)、冷卻器(18)、回油口 B(74)，還依次連接軟連接管路D(74)、燃料調(diào)節(jié)閥(16)、軟連接管路E(75)、過濾器C(33)的 輸入端，還分別通過壓力表開關(guān)C (53)與壓力表C (63)、通過壓力表開關(guān)D (54)與壓力傳感 器D (64)相連接；所述油箱(1)內(nèi)設(shè)有加熱器(35)。
2.如權(quán)利要求1所述的航改燃機(jī)液壓起動(dòng)及控制油系統(tǒng)，其特征在于所述出油口均 設(shè)有過濾器。
3.如權(quán)利要求1所述的航改燃機(jī)液壓起動(dòng)及控制油系統(tǒng)，其特征在于所述加熱器 (35)置在油箱(1)內(nèi)的底部。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種航改燃機(jī)液壓起動(dòng)及控制油系統(tǒng)，屬于航改燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括液壓起動(dòng)回路、控制油回路和油箱，采用液壓的方式起動(dòng)航改燃機(jī)機(jī)組中輔機(jī)系統(tǒng)的燃機(jī)并控制燃料調(diào)解系統(tǒng)的燃料調(diào)節(jié)閥的控制油輸送，起動(dòng)效率達(dá)到100%，可廣泛應(yīng)用到以航改燃機(jī)做主要?jiǎng)恿Φ母鞣N艦船上。
文檔編號(hào)F02C9/48GK201851217SQ20102061111
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者崔軍, 李旭, 梁阮 申請(qǐng)人:沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司