CN101876826A - 一种油动机位移试验装置 - Google Patents

Abstract

一种油动机位移试验装置，涉及液压控制技术领域，所解决的是因DCS系统控制汽轮机阀门测试不便而影响DCS系统开发进度的技术问题。该装置的特征在于：包括液压动力源、液压辅助设备、液压执行机构和电气控制器；所述液压动力源包括电机、叶片泵、油箱和供油端，用于向液压执行机构供油；所述液压辅助设备包括蓄能器、溢流阀、泄压电磁阀、压力传感器和压力表，用于辅助液压动力源供油；所述液压执行机构包括油缸、伺服阀和快关电磁阀，所述快关电磁阀经两个插装阀控制油缸快关，所述油缸设有位移传感器；所述电气控制器用于控制各部件工作，并设有用于接收外部控制信号的接口。本发明提供的装置，能用于DCS系统测试及教学试验。

Description

一种油动机位移试验装置

技术领域

本发明涉及液压控制的技术，特别是涉及一种油动机位移试验装置的技术。

背景技术

DCS系统是保证电厂安全生产的首要问题，因此在其开发过程中或投入实际应用前都需要对其进行测试以验证其稳定性和可靠性。

汽轮机数字式电液控制系统(DEH)由电气控制器和液压执行机构组成，其液压执行机构的执行器为油动机。系统工作时，由电气控制器接收来自DCS控制系统的控制信号，并根据信号控制油动机闭环调节，进而控制汽轮机阀门的开度，同时油动机还具有保护关闭功能，以确保汽轮机不超速。

目前在测试DCS系统控制汽轮机阀门的开度时，都需要将其接入真实的汽轮机数字式电液控制系统(DEH)中进行测试，测试极为不便，而且无法做到随时测试，从而延缓了开发进度，不利于新品开发。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能随时测试，且测试方便，并能模拟汽轮机数字式电液控制系统(DEH)接收DCS控制系统的控制信号，并根据信号控制汽轮机阀门，验证DCS系统的稳定性和可靠性，从而加快其开发进度的油动机位移试验装置。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种油动机位移试验装置，其特征在于：包括液压动力源、液压辅助设备、液压执行机构和电气控制器；

所述液压动力源包括电机、叶片泵、油箱和供油端，所述电机连接叶片泵，用于驱动叶片泵运转，所述叶片泵的进油口经一高压球阀、一吸油过滤器连接油箱，其出油口经一出油单向阀、一高压过滤器接至所述供油端，所述出油单向阀用于阻止液压油向叶片泵回流；

所述液压辅助设备包括蓄能器、溢流阀、泄压电磁阀、压力传感器和压力表；所述蓄能器、压力传感器和压力表均连接液压动力源的供油端，所述蓄能器用于辅助液压动力源保持稳定的供油压力，所述压力传感器用于向电气控制器实时传递供油压力，所述压力表用于实时显示供油压力；所述泄压电磁阀用于卸载系统压力，其进油口连接液压动力源的供油端，回油口经一泄压节流器、一冷却器连接油箱，所述泄压节流器用于压力的卸载平稳及降低卸载噪音，所述冷却器用于降低液压油的温度，所述冷却器并接一泄压单向阀，用于保证冷却器堵塞时的泄压油路通畅；所述溢流阀用于限制系统超压，其进油口连接出油单向阀的出油口，回油口连接冷却器的进油口；

所述液压执行机构包括油缸、伺服阀和快关电磁阀；所述油缸是具有两个工作腔的单活塞杆油缸，活塞杆设于其中一个工作腔中，为有杆腔，另一个工作腔为无杆腔；所述伺服阀具有进油口、回油口和两个工作口，且两个工作口分别连通其进油口和回油口并能交叉换向，其进油口经一过滤器接至液压动力源的供油端，回油口接至油箱，两个工作口分别连接油缸的两个工作腔；所述油缸的无杆腔经一插装阀接至油箱，油缸的有杆腔经一插装阀接至液压动力源的供油端；所述快关电磁阀用于控制两个插装阀的通断，其进油端连接两个插装阀的控制端，并经一节流器接至液压动力源的供油端；所述油缸设有位移传感器，用于监测油缸的活塞杆位移行程，其反馈信号连接电气控制器；

所述电气控制器用于控制各部件工作，并设有用于接收外部控制信号的接口。

进一步的，所述液压执行机构有至少一组，各组液压执行机构相互并接。

进一步的，所述油箱中设有温度表和温度传感器，所述温度表用于实时显示油箱中的液压油温度，所述温度传感器用于向电气控制器实时传递油箱中的液压油温度。

本发明提供的油动机位移试验装置，由液压动力源及液压辅助设备向液压执行机构提供清洁的高压油，由电气控制器接收外接系统(DCS系统)的控制信号，并根据信号控制液压执行机构的油动机闭环调节，进而控制汽轮机阀门的开度，同时液压执行机构还具有保护关闭功能，以确保受控阀门安全，因此能模拟汽轮机数字式电液控制系统(DEH)的汽轮机阀门控制功能，而且能随时测试DCS系统对汽轮机阀门的控制，验证DCS系统的稳定性和可靠性，测试非常方便，能加快DCS系统的开发进度。

附图说明

图1是本发明实施例油动机位移试验装置的液压控制图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例所提供的一种油动机位移试验装置，其特征在于：包括液压动力源、液压辅助设备、液压执行机构和电气控制器；

所述液压动力源包括电机41、叶片泵42、油箱45和供油端6，所述电机41连接叶片泵42，用于驱动叶片泵42运转，所述叶片泵42的进油口经一高压球阀43、一吸油过滤器44连接油箱45，其出油口经一出油单向阀46、一高压过滤器47接至所述供油端6，所述出油单向阀46用于阻止液压油向叶片泵42回流；所述油箱45中设有温度表48和温度传感器49，所述温度表48用于实时显示油箱45中的液压油温度，所述温度传感器49用于向电气控制器实时传递油箱45中的液压油温度；

所述液压辅助设备包括蓄能器53、蓄能器54、溢流阀57、泄压电磁阀55、压力传感器51和压力表52；所述蓄能器53、蓄能器54、压力传感器51和压力表52均连接液压动力源的供油端6，所述蓄能器53和54用于辅助液压动力源保持稳定的供油压力，所述压力传感器51用于向电气控制器实时传递供油压力，所述压力表52用于实时显示供油压力；所述泄压电磁阀55用于卸载系统压力，其进油口连接液压动力源的供油端6，回油口经一泄压节流器56、一冷却器58连接油箱45，所述泄压节流器56用于压力的卸载平稳及降低卸载噪音，所述冷却器58用于降低液压油的温度，所述冷却器58并接一泄压单向阀59，用于保证冷却器58堵塞时的泄压油路通畅；所述溢流阀57用于限制系统超压，其进油口连接出油单向阀46的出油口，回油口连接冷却器58的进油口；

所述液压执行机构有三组，各组液压执行机构相互并接；其中：

第一组液压执行机构包括油缸13、伺服阀11和快关电磁阀14；所述油缸13是具有两个工作腔的单活塞杆油缸，活塞杆设于其中一个工作腔中，为有杆腔，另一个工作腔为无杆腔；所述伺服阀11具有进油口、回油口和两个工作口，且两个工作口分别连通其进油口和回油口并能交叉换向，其进油口经一过滤器12接至液压动力源的供油端6，回油口接至油箱45，两个工作口分别连接油缸13的两个工作腔；所述油缸13的无杆腔经一插装阀16接至油箱45，油缸13的有杆腔经一插装阀15接至液压动力源的供油端6；所述快关电磁阀14用于控制两个插装阀15、16的通断，其进油端连接两个插装阀15、16的控制端，并经一节流器17接至液压动力源的供油端6；所述油缸13设有位移传感器，用于监测油缸13的活塞杆位移行程，其反馈信号连接电气控制器；

第二组液压执行机构包括油缸23、伺服阀21和快关电磁阀24；所述油缸23是具有两个工作腔的单活塞杆油缸，活塞杆设于其中一个工作腔中，为有杆腔，另一个工作腔为无杆腔；所述伺服阀21具有进油口、回油口和两个工作口，且两个工作口分别连通其进油口和回油口并能交叉换向，其进油口经一过滤器22接至液压动力源的供油端6，回油口接至油箱45，两个工作口分别连接油缸23的两个工作腔；所述油缸23的无杆腔经一插装阀26接至油箱45，油缸23的有杆腔经一插装阀25接至液压动力源的供油端6；所述快关电磁阀24用于控制两个插装阀25、26的通断，其进油端连接两个插装阀25、26的控制端，并经一节流器27接至液压动力源的供油端6；所述油缸23设有位移传感器，用于监测油缸23的活塞杆位移行程，其反馈信号连接电气控制器；

第三组液压执行机构包括油缸33、伺服阀31和快关电磁阀34；所述油缸33是具有两个工作腔的单活塞杆油缸，活塞杆设于其中一个工作腔中，为有杆腔，另一个工作腔为无杆腔；所述伺服阀31具有进油口、回油口和两个工作口，且两个工作口分别连通其进油口和回油口并能交叉换向，其进油口经一过滤器32接至液压动力源的供油端6，回油口接至油箱45，两个工作口分别连接油缸33的两个工作腔；所述油缸33的无杆腔经一插装阀36接至油箱45，油缸33的有杆腔经一插装阀35接至液压动力源的供油端6；所述快关电磁阀34用于控制两个插装阀35、36的通断，其进油端连接两个插装阀35、36的控制端，并经一节流器37接至液压动力源的供油端6；所述油缸33设有位移传感器，用于监测油缸33的活塞杆位移行程，其反馈信号连接电气控制器；

所述电气控制器用于控制各部件工作，并设有用于接收外部控制信号的接口。

本发明实施例使用前，先将外接系统(DCS系统)的控制信号连接到电气控制器，将受控阀门连接油缸13、23或33的活塞杆；然后开启高压球阀43，本发明实施例即可启用；

本发明实施例启动后，电气控制器发出控制信号使伺服阀11、21、31及快关电磁阀14、24、34断流，同时电机41驱动叶片泵42运转，叶片泵42经高压球阀43、吸油过滤器44从油箱45中抽取液压油，液压油经叶片泵42增压后经出油单向阀46、高压过滤器47向供油端6供油，供油端6的高压油分别经节流器17、27、37流至插装阀15、16、25、26、35、36的控制端，从而使各插装阀断流；此时供油端6的高压油向蓄能器53、54充能，充能完毕后即可通过电气控制器发出控制信号控制各阀门工作，进而控制各受控阀门的开度；

当外接系统(DCS系统)需要连接油缸13的受控阀门正常调节时，外接系统(DCS系统)向电气控制器发出油缸13的阀门调节信号，电气控制器将阀门调节信号与油缸13的位移传感器所反馈的实际阀位比较后向伺服阀11发出调节指令，伺服阀11根据调节指令控制油缸13的活塞杆移动，活塞杆移动过程中通过位移传感器向电气控制器反馈位移状况，直至阀门调节信号与位移传感器所反馈的实际阀位相平衡时，活塞杆停止移动，从而将受控阀门调节至所需开度；油缸23、33的受控阀门正常调节流程与油缸13类似；

当外接系统(DCS系统)需要连接油缸13的受控阀门快速关闭时，外接系统(DCS系统)向电气控制器发出油缸13的阀门快关信号，电气控制器将快关电磁阀14开通，从而使两个插装阀15、16迅速开通，供油端6的高压油经插装阀15迅速流进油缸13的有杆腔，油缸13的无杆腔中的液压油经插装阀16迅速流回油箱45，从而使油缸13的活塞杆迅速缩回，并驱动受控阀门迅速关闭；油缸23、33的受控阀门快速关闭流程与油缸13类似；

电气控制器监测到压力传感器51传递的实时供油压力低于正常值时，由蓄能器53、54辅助供油，以稳定供油端6的供油压力，等液压执行机构的当前执行作业完成后由叶片泵42向蓄能器53、54再度充能；

当叶片泵42的供油压力高于设定值时，叶片泵42的部分供油经溢流阀57、冷却器58(或泄压单向阀59)流回油箱45；

本发明实施例中的伺服阀设有机械偏置，使得伺服阀失去工作信号时，连接该伺服阀的油缸的无杆腔经该伺服阀与油箱连通，从而使活塞杆缩回，并驱动受控阀门关闭，以确保汽轮机不超速；

本发明维护时，关闭电机41，同时开启泄压电磁阀55，蓄能器53、54中的液压油即可自泄压电磁阀55、泄压节流器56、冷却器58(或泄压单向阀59)释放至油箱45，从而卸载掉供油端6的压力。

Claims (3)

1.一种油动机位移试验装置，其特征在于：包括液压动力源、液压辅助设备、液压执行机构和电气控制器；

所述液压动力源包括电机、叶片泵、油箱和供油端，所述电机连接叶片泵，用于驱动叶片泵运转，所述叶片泵的进油口经一高压球阀、一吸油过滤器连接油箱，其出油口经一出油单向阀、一高压过滤器接至所述供油端，所述出油单向阀用于阻止液压油向叶片泵回流；

所述液压辅助设备包括蓄能器、溢流阀、泄压电磁阀、压力传感器和压力表；所述蓄能器、压力传感器和压力表均连接液压动力源的供油端，所述蓄能器用于辅助液压动力源保持稳定的供油压力，所述压力传感器用于向电气控制器实时传递供油压力，所述压力表用于实时显示供油压力；所述泄压电磁阀用于卸载系统压力，其进油口连接液压动力源的供油端，回油口经一泄压节流器、一冷却器连接油箱，所述泄压节流器用于压力的卸载平稳及降低卸载噪音，所述冷却器用于降低液压油的温度，所述冷却器并接一泄压单向阀，用于保证冷却器堵塞时的泄压油路通畅；所述溢流阀用于限制系统超压，其进油口连接出油单向阀的出油口，回油口连接冷却器的进油口；

所述液压执行机构包括油缸、伺服阀和快关电磁阀；所述油缸是具有两个工作腔的单活塞杆油缸，活塞杆设于其中一个工作腔中，为有杆腔，另一个工作腔为无杆腔；所述伺服阀具有进油口、回油口和两个工作口，且两个工作口分别连通其进油口和回油口并能交叉换向，其进油口经一过滤器接至液压动力源的供油端，回油口接至油箱，两个工作口分别连接油缸的两个工作腔；所述油缸的无杆腔经一插装阀接至油箱，油缸的有杆腔经一插装阀接至液压动力源的供油端；所述快关电磁阀用于控制两个插装阀的通断，其进油端连接两个插装阀的控制端，并经一节流器接至液压动力源的供油端；所述油缸设有位移传感器，用于监测油缸的活塞杆位移行程，其反馈信号连接电气控制器；

所述电气控制器用于控制各部件工作，并设有用于接收外部控制信号的接口。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述液压执行机构有至少一组，各组液压执行机构相互并接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述油箱中设有温度表和温度传感器，所述温度表用于实时显示油箱中的液压油温度，所述温度传感器用于向电气控制器实时传递油箱中的液压油温度。