CN103511004B - 闭式电液执行器及其组合 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种闭式电液执行器，包括：油箱、油动机、过滤机构、蓄能机构、冷却器、油缸外壳、弹簧机构以及电机泵组，所述油动机包括油缸和集成模块，其中，油缸安装在油箱顶盖的上侧，并设置于油缸外壳内腔的中央，集成模块安装在油箱顶盖的下侧，并与油缸位置相应；所述油缸的缸筒直接与油箱的顶盖密封配合连接；油缸的外部安装有贯穿整个油缸外壳内腔的弹簧机构；所述弹簧机构的一端压在油箱顶盖上侧，所述弹簧机构的另一端与油缸的活塞杆连接；所述油缸的活塞杆的伸出端连接有位移传感器。本发明占地面积少、空间尺寸也小，除了与汽轮机组的阀门处有机械连接外不存在其它形式的机械连接，安装方便、使用便捷。

Description

闭式电液执行器及其组合

技术领域

本发明涉及汽轮机组液压伺服系统的多项功能部件整合技术领域，具体是一种闭式电液执行器及其组合。

背景技术

一套传统的液压伺服系统(以下简称传统系统)，包括一台液压油源、2～4台液压执行机构(亦称油动机，分调门和主汽门两种功能品种)、过滤装置、蓄能装置、再生装置以及温控装置，各组成部件之间采用管路连接。

其中，液压伺服系统中的液压油源为液压执行机构(以下简称油动机)提供液压动力，输入油动机的液压动力转换为活塞杆的位移运动输出，控制汽轮机组的蒸汽阀门；蓄能装置吸收、储存和补充液压油源的液压能，以维持系统的压力恒定和流量需求，过滤、再生和温控装置维持液压介质的清洁度和温度等质量指标。

液压伺服系统的调门油动机实施闭环控制过程，接收控制中枢关于汽轮机运行中，设定的蒸汽阀门状态指令后，随机(亦称伺服)控制汽轮机蒸汽阀门符合设定指令，并保持同步。液压伺服系统的主汽门油动机实施蒸汽阀门的关闭和开启。

传统液压伺服系统各部件间的功能关系如图1所示。

汽轮机组的运行现场，液压伺服系统的油动机安装在汽轮机阀门处，其它的各部件地面平铺摆设，部件之间由管路连接，统称管路装置。管路装置纵横交错(液压油管、冷却水管)、占地面积大。液压伺服系统中油动机与液压油源之间的距离，有的汽轮机组运行现场达50米以上，有的机组现场可达200米。需要铺设不同功能的液压油管4～5根，因此存在管路装置的接口和接头很多，系统的渗漏油现象时有发生。

以上所述的传统系统存在众多的不利因素或称缺陷，有很多改进的空间，以下阐述几个方面存在的不利因素为本发明的启示点：

传统系统的液压油源提供2～4台油动机的液压动力，由于管路长等因素，液压油源配置的液压泵组，其液压泵排量是63升/分，驱动电机的功率达30KW。除大修期间液压伺服系统停止运行外，其余的时间内则是长年累月、昼夜连续运行，所以液压油源配置了两套液压泵组轮番运行；

传统系统油动机的故障率高，其原因是控制元件——电液伺服阀对液压介质的清洁度要求非常敏感，一旦清洁度下降导致电液伺服阀发生故障，油动机控制功能失效；

传统系统的管路长、接口接头多，多项部件铺设面积也大，极易出现液压介质渗漏，涉及到较大的区域。汽轮机运行区域高压、高温的蒸汽管路交错重叠，运行环境处于高温条件下，防火防爆要求严格，为确保安全生产，必须采用磷酸酯抗燃液压油，而磷酸酯抗燃液压油价格昂贵，进口的品牌价格还需翻番，此品种液压介质使用要求高，属于合成油对环境的污染严重；

为满足传统系统的高压、长管道、油温控制、长时间运行等要求，一方面需配置容积1200升左右的油箱，另一方面则需采用水对液压介质实施强制冷却；

传统系统部件项目多，体积大，管路长，系统现场安装工作量也大。投入运行前还必须经过复杂、繁琐的清洗过程，满足液压介质符合清洁度标准SAE2级或NAS6级后方可投入运行。所以传统系统的安装、清洗周期长、要求严、费用高；

汽轮机组运行厂房内管路纵横交错、各种设施和装备的规格、型号名目繁多，运行区域内上中下多层叠布、难现有序的排列，运行空间狭窄、区域面积和空间稀缺，设备维护困难。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种闭式电液执行器及其组合。

本发明是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的一个方面，提供了一种闭式电液执行器，包括：油箱、油动机、过滤机构、蓄能机构、冷却器、油缸外壳、弹簧机构以及电机泵组，所述油动机包括油缸和集成模块，所述油动机的油缸、蓄能机构以及冷却器均安装在油箱的顶盖上并通过集成模块或管路与油箱相连通，所述过滤机构通过管路分别与油动机、蓄能机构和冷却器相连接，所述电机泵组与油箱相连接；其中：

油缸安装在油箱顶盖的上侧，并设置于油缸外壳内腔的中央，集成模块安装在油箱顶盖的下侧，并与油缸位置相应；所述油缸的缸筒直接与油箱的顶盖密封配合连接；油缸的外部安装有贯穿整个油缸外壳内腔的弹簧机构；所述弹簧机构的一端压在油箱顶盖上侧，所述弹簧机构的另一端与油缸的活塞杆连接；所述油缸的活塞杆的伸出端连接有位移传感器。

优选地，所述电机泵组包括电机和液压泵；所述过滤机构包括：精滤器、单向阀、吸油过滤器、空气滤清器以及回油过滤器；其中：

所述电机安装于油箱的顶盖上方，所述液压泵安装于油箱的顶盖下方，并与电机位置相应；所述精滤器的一端分别与蓄能机构和集成模块相连接，所述精滤器的另一端通过单向阀与液压泵相连接；所述吸油过滤器设置于油缸外壳内腔；所述空气滤清器游离设置于油缸外壳的上盖板处；所述回油过滤器的一端与冷却器相连接，所述回油过滤器的另一端与油动机集成模块的回油输出油管路连接；精滤器与蓄能机构和集成模块之间的连接管路构成液压支路；所述液压支路上设置有压力继电器；所述液压支路上还设置有测压接头和连接在测压接头上的压力表。

优选地，所述冷却器设有输入端和输出端，其中，冷却器输入端与回油过滤器相连接；冷却器输出端与油缸外壳内腔相连接。

优选地，所述集成模块作为液压执行的中枢，包括液压元件、模块壳体以及壳体内的连接通道；所述连接通道根据不同功能，分为高压进油通道、液压控制通道、液压回油通道以及与高压通道相通的安全通道，其中，所述高压进油通道与液压元件相连接，所述液压控制通道与油缸相连接，所述液压回油通道与液压元件相连接，所述安全通道与溢流阀相连接，所述溢流阀设置于集成模块上，其输入口连接安全通道，输出口连接液压回油通道。

进一步地，所述集成模块作为液压执行中枢，通过流量阀、溢流阀等液压元件控制液压系统安全以及操纵被控对象。

进一步地，闭式电液执行器的外部仅存在冷却器输入管和输出管，输出油管与油缸外壳连通，其余连接管路均设置于闭式电液执行器内部。

优选地，所述油箱内部以及油缸外壳内腔内部均填充有液压介质，所述液压介质通过管路填充在油缸的内腔以及集成模块的内腔；所述液压元件的流量阀用于控制油缸的活塞杆位移，进一步地：

-与汽轮机组蒸汽阀门的调门相连接的闭式电液执行器，其液压元件的流量阀采用电液比例阀；或者

-与汽轮机组蒸汽阀门的主汽门相连接的闭式电液执行器，其液压元件的流量阀采用电磁换向阀。

优选地，所述液压介质采用品牌为L-HM-32且符合GB/T7613.2标准的耐磨液压油；闭式电液执行器内部配置的液压介质容量为130L，并通过设置于油缸外壳上的液位器进行容量监控。

进一步地，所述耐磨液压油为矿物油。

优选地，所述液压泵组的电机、液压元件以及位移传感器之间通过信号连接。

优选地，所述电机泵组采用排量为5～6升/分、且驱动功率为2.5kw的小型泵组。

优选地，所述冷却器采用风冷方式。

根据本发明的另一个方面，提供了一种组合式闭式电液执行器，包括多个权利要求1至9中任一项所述的闭式电液执行器，其中，多个闭式电液执行器分别与汽轮机组的蒸汽阀门一一对应连接。

本发明提供的闭式电液执行器，克服传统系统上述几方面的不利因素，将其几项功能部件整合成一台封闭、独立的整机——闭式液压执行器。删除了部分功能，如加温，再生等，取消了管路；增加了弹簧加载功能。闭式液压执行器满足配套汽轮机组的性能技术指标，同时在技术和成本方面呈现出明显的优势。

本发明与现有技术相比，具有以下技术特点：

1、油动机采用电液比例阀替代电液伺服阀，对液压介质清洁度的要求前者比后者至少降低了1个等级，系统的故障率减少和使用周期延长，并且电液比例阀价格低于电液伺服阀30～50％；

2、取消外部管路和接口、接头，避免了液压介质的外部渗漏，同时可以采用耐磨液压油替代磷酸酯抗燃液压油，两者价格悬殊达1∶6(国内价格比较)。耐磨液压油的油温＞5℃液压泵就可启动，磷酸酯抗燃液压油温必须达到20℃以上方可启动，传统系统的液压介质技术要求：磷酸酯抗燃油的工作温度35～55℃；

3、本发明封闭、独立、自成体系，其空间尺寸：长0.9米、宽0.6米、高1.5米，内部液压通道的长度很短，系统流量很小，排量5～6升的液压泵、驱动功率2.5KW的泵组就能满足系统流量需求；

4、本发明系统流量小，液压泵排量小，产生的热量也小，采用风冷技术就能控制液压介质的温度，风冷装置的结构简单、使用便捷，更有意义的是节省了水资源；

5、本发明系统流量小，配置蓄能器后，吸收、储存和补充液压能的作用显著，有效的稳定系统的流量和压力，实现了液压泵的间隙运行，节省能源、增加液压泵的使用周期。

上述闭式电液执行器的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，根据小型汽轮机阀门的技术规范，计算和设计油动机的参数和结构；

步骤2，以油动机的参数确定泵组、油箱、过滤、蓄能、温控等技术参数，并选择液压元器件；

步骤3、以油动机为中心，策划匹配泵组、油箱、过滤、蓄能、温控等装置的结构，以及与油动机的连接配合结构形式。

本液压伺服系统属于中小型汽轮机组的主要部件，其功能是：控制汽轮机组蒸汽阀门的开度、开启或闭合，以确保高温、高压、高速进入汽轮机内腔的蒸汽流量驱动涡轮叶片，满足汽轮机涡轮输出扭矩和转速的要求。

利用本发明，可以有效地将汽轮机组的液压伺服系统各部件整合成为一台封闭、独立的装备，为每个蒸汽阀门配置一台。不仅占地面积少、空间尺寸也小，本装备除了与汽轮机组的阀门处有机械连接外不存在其它形式的机械连接。安装方便、使用便捷。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为传统系统各组成部件的功能示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明原理图；

图中：101油箱，102回油过滤器，103冷却器，104电机泵组，105油缸外壳，106上盖板，107活塞杆，108蓄能机构，109油箱顶盖，110集成模块，111油动机，1油箱及支架，2液位计，3吸油过滤器，4空气滤清器，5电机泵组，6单向阀，7精滤器，8溢流阀，9测压接头，10球阀，11压力表组件，12压力继电器，14液控单向阀，15电液比例阀，16位移传感器，18遮断电磁阀，19插装阀，20回油过滤器。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

请同时参阅图2至图3。

本实施例提供了一种闭式电液执行器，包括：油箱、油动机、过滤机构、蓄能机构、冷却器、油缸外壳、弹簧机构以及电机泵组，所述油动机包括油缸和集成模块，所述油动机的油缸、蓄能机构以及冷却器均安装在油箱的顶盖上并通过集成模块或管路与油箱相连通，所述过滤机构通过管路分别与油动机、蓄能机构和冷却器相连接，所述电机泵组与油箱相连接；其中：

油缸安装在油箱顶盖的上侧，并设置于油缸外壳内腔的中央，集成模块安装在油箱顶盖的下侧，并与油缸位置相应；所述油缸的缸筒直接与油箱的顶盖密封配合连接；油缸的外部安装有贯穿整个油缸外壳内腔的弹簧机构；所述弹簧机构的一端压在油箱顶盖上侧，所述弹簧机构的另一端通过弹簧压板与油缸的活塞杆连接；所述油缸的活塞杆的伸出端连接有位移传感器。

进一步地，所述电机泵组包括电机和液压泵；所述过滤机构包括：精滤器、单向阀、吸油过滤器、空气滤清器以及回油过滤器；其中：

所述电机安装于油箱的顶盖上方，所述液压泵安装于油箱的顶盖下方，并与电机位置相应；所述精滤器的一端分别与蓄能机构和集成模块相连接，所述精滤器的另一端通过单向阀与液压泵相连接；所述吸油过滤器设置于油缸外壳内腔；所述空气滤清器游离设置于油缸外壳的上盖板处；所述回油过滤器的一端与冷却器相连接，所述回油过滤器的另一端与油动机集成模块的回油输出管道连接；精滤器与蓄能机构和集成模块之间的连接管路称之为液压支路；所述液压支路上设置有压力继电器；所述液压支路上还设置有测压接头和连接在测压接头上的压力表。

进一步地，所述冷却器设有输入端和输出端，其中，冷却器输入端与回油过滤器相连接；冷却器输出端与油缸外壳内腔相连接。

进一步地，所述集成模块作为液压执行的中枢，包括液压元件、模块壳体以及壳体内的连接通道；所述连接通道根据不同功能，分为高压进油通道、液压控制通道、液压回油通道以及与高压进油通道相通的安全通道，其中，所述高压进油通道与液压元件相连接，所述液压控制通道与油缸相连接，所述液压回油通道与液压元件相连接，所述安全通道与溢流阀相连接，所述溢流阀设置于集成模块上，其输入口连接安全通道，输出口连接液压回油通道。

进一步地，闭式电液执行器的外部仅存在冷却器的输入管和输出管，输出油管与油缸外壳连通，其余连接管路均设置于闭式电液执行器内部。

进一步地，所述油箱内部以及油缸外壳内腔内部均填充有液压介质，所述液压介质通过管路填充在油缸的内腔以及集成模块的内腔；所述液压元件的流量阀用于控制油缸的活塞杆位移，进一步地：

-与汽轮机组蒸汽阀门的调门相连接的闭式电液执行器，其液压元件的流量阀采用电液比例阀；或者

-与汽轮机组蒸汽阀门的主汽门相连接的闭式电液执行器，其液压元件的流量阀采用电磁换向阀。

所述液压介质采用耐磨液压油，不仅油箱内部填充有液压介质，油缸外壳的腔内也有液压介质；所述液压介质通过管路填充在油缸的内腔以及集成模块的内腔；流量阀输出的的高压介质穿过油箱的顶盖并通过管路输入至油缸的内腔。

进一步地，所述液压介质采用品牌为L-HM-32且符合GB/T7613.2标准的耐磨液压油。进一步地，所述耐磨液压油为矿物油。

进一步地，闭式电液执行器内部配置的液压介质为130L，并通过设置于油缸外壳上的液位器进行容量监控。

进一步地，所述电机、液压元件以及位移传感器之间由信号线连接。

进一步地，所述电机泵组采用排量为5～6升/分、且驱动功率为2.5kw的小型泵组。

进一步地，所述冷却器采用风冷方式。

具体为：

本实施例提供的闭式电液执行器，包括：油箱、油动机、过滤机构、蓄能机构、冷却器、弹簧机构、油缸外壳以及电机泵组。油动机的油缸、蓄能机构以及冷却器均安装在油箱的顶盖上；所述油动机的集成模块安装在油箱顶盖的下方，与油缸相对应的位置；所述过滤机构通过管路分别与油动机、蓄能机构和冷却器相连接；所述油动机的油缸设置于油缸外壳内腔中央；所述油缸的缸筒直接与油箱顶盖密封配合连接，所述缸筒的外围安装有贯穿整个油缸外壳内腔的弹簧机构，所述弹簧机构的一端压在油箱顶盖上侧面，所述弹簧机构的另一端通过弹簧压板固定在油缸活塞杆的设定处；所述弹簧机构作为液压执行机构反向位移的作用力，为本实施例提供的闭式电液执行器增加了弹簧加载功能。

进一步地，所述油动机油缸活塞杆的设定部位与位移传感器的活动杆连接固定。

进一步地，所述油箱作为整台装备的载体和支承；所述油箱顶盖上方安装了油动机的油缸和泵组的电动机，顶盖下方相应位置安装了油动机的集成模块和泵组的液压泵；所述电机驱动液压泵产生的液压能，通过单向阀和精滤器后进入液压支路；所述的液压能通过液压支路输入集成模块，并通往溢流阀和蓄能器等液压元件；高压油经过液压元件输出流量、方向变化的液压能，通过油箱顶盖输入到油动机的油缸，驱动活塞杆完成设定的位移；所述集成模块还与过滤机构的回油过滤器连接，所述回油过滤器的输出输入冷却器；所述冷却器的输出输入油缸外壳的内腔。

进一步地，所述油箱顶盖上侧的电机和油箱顶盖下侧的液压泵实施机械连接；所述液压泵输出通过单向阀、精滤器与油动机的集成模块连接；所述集成模块上的液压阀接受指令信号后输出有变化、有方向的液压能；所述输入油缸的液压能驱动活塞杆实现设定的目标。所述流量阀的位移信号来自汽轮机运行中心，电机、冷却器与传感器之间设信号线连接。

进一步地，所述过滤机构包括：精滤器、单向阀、吸油过滤器、空气滤清器以及回油过滤器；所述精滤器的一端与蓄能机构相连接；所述精滤器的另一端通过单向阀与液压泵相连接；所述吸油过滤器设置于油缸外壳的内腔；所述空气滤清器游离设置于油缸外壳的上盖板上；所述精滤器、集成模块与蓄能机构之间的液压支路上设置有压力继电器；所述液压支路上设置有测压接头和连接在测压接头上的压力表；所述液压支路的管子，以及其他液压元件的连接管子(除冷却器的输入和输出管子外)，均安装在闭式液压执行器内部的液压介质腔内；所述汽轮机运行中心的输出信号控制液压阀的流量和方向；所述冷却器和电机接受传感器信号控制。

进一步地，所述油动机液压元件的流量阀采用电液比例阀，所述油箱内部的液压介质采用耐磨液压油；所述油缸外壳内腔、油动机内部、液压元件内部以及管路均填充有液压介质。

进一步地，所述油箱内部配置的液压介质容量为130L。

进一步地，所述耐磨液压油属于矿物油，品牌为L-HM-32符合GB/T7613.2标准。

进一步地，所述电机泵组采用排量5～6升、且驱动功率为2.5kw的小型泵组。

进一步地，所述液压支路上的液压元件间连接管设置于闭式电液执行器内的油箱内。

本实施例是根据“给水泵、压缩机”的汽轮机液压伺服系统(简称小机)技术规范设计制造的，由参数匹配、元器件选型和产品结构设计两方面内容。具体为：

1、参数匹配、元器件选型

小机的技术规范：

正常工作油压11～14MPa，系统压力7～21MPa连续可调；油缸的参数：缸径50～80mm、杆径35mm、行程80～160mm，属单作用油缸结构，液动力推动活塞杆下降，弹簧力推动活塞杆上升，活塞杆上升时间≤0.35秒(亦称快关时间)。

本发明选定的油缸参数：缸径80mm、杆径36mm、行程160mm，活塞杆下降全行程时间＜10s。由此计算得活塞杆位移速度＜16mm/秒、上腔面积约4000mm²，流量64000mm³/s合3.9L/min，现选择6L/min的IPV3-3.6液压泵。

快关时间≤0.35秒，活塞杆上升全行程快关速度约460mm/s，流量达110L/min。

控制快关的是插装阀，选择的是L-LC25A00E标准型插装阀，其最大流量可达400L/min，安装在集成模块上。

压力、吸口和回油通道各采用精滤、吸油和回油过滤器，三种过滤器的流量指标范围为25～70L/min、过滤精度范围20～180mμ。

根据企业标准Q/PY01-2011，缸径D≤83mm的油缸内泄漏≤300ml/min，5分钟的泄漏量≤1.5L。现配置是NXQ-L4/F-A型号的蓄能器，无外部管路，装置内的连接管路也很短，液压泵组可实现间隙运行，所以静态状况下泵组的停止运行时间≥5分钟。

2、产品结构设计

油动机是产品的核心，其结构是单作用油缸配置了集成模块的组合形式，此项发明中油动机的油缸省略了下腔端盖，由油箱的顶盖替代，四根螺栓通过进油上缸将缸筒密封固定在油箱顶盖上，由此形成了单作用油缸结构形式。

油箱作为整台设备的载体和支承，其顶盖上除了安装油缸外，还安装了蓄能器机构、冷却器和电机。顶盖下安装有集成模块和液压泵，集成模块上安装有液压元件，电机和液压泵位于油箱顶盖的上下两侧，采用机械连接形式组成电机泵组，由电机驱动液压泵。液压泵通过精滤器向集成模块输出液压动力，通过液压元件控制高压油进入油缸的上腔，推动活塞杆克服弹簧力向下移动。

由于油动机的油缸属于单作用结构形式，活塞杆位移两端的作用力分别是液动力和弹簧力。液动力克服弹簧力使活塞杆下移，使汽轮机蒸汽阀门开启并增大开度，液动力消失弹簧力使活塞杆上移，汽轮机蒸汽阀门开度减小直至关闭。

弹簧结构形式纳入闭式电液执行器，是新的设计形式，致使本案例单作用油缸的活塞杆能实现双向位移功能，传统的液压伺服系统不包含弹簧装置。

新设计中弹簧的下端面支撑在油箱顶盖定位槽内，油动机的油缸位于弹簧中央，弹簧的另一端面顶着弹簧压板，螺帽将弹簧压板紧固在油缸的活塞杆设定位置处。配置的油缸外壳罩住弹簧压板和弹簧后用8个螺钉密封固定在油箱顶盖上，油缸外壳顶部设计有上盖板，油缸的活塞杆从上盖板中央伸出与汽轮机的蒸汽阀门机械连接。上盖板的功能是油缸活塞杆导向和支承，弹簧纳入此项装备中这种结构形式简化产品调试程序和方便现场安装。

液压油泵浸入液压介质中，提高了液压泵的散热效果。

液压泵的介质吸口前设置了吸油过滤器，系统的回油通道设置了回油过滤装置，以维持液压介质的清洁度。经过回油过滤的液压介质流经冷却器降温，然后符合清洁度和温度要求后进入油缸外壳腔内，等待进入吸口过滤器接受液压泵的能量转化。

集成模块上安装的液压元件，输出液压能控制油缸活塞杆运动，以操纵汽轮机的蒸汽阀门，集成模块同时承载蓄能、冷却、过滤等辅助功能的油路配置。

3、闭式电液执行器检测的指标数值

3.1、启动液压泵组，系统压力7～21MPa连续可调，21MPa运行5分钟无泄漏；

3.2、调整压力继电器，11MPa泵组启动，14MPa泵组关闭；

3.3、以10％增量启动活塞杆由零位位移闭式电液执行器的全行程，控制精度±0.1％；

3.4、油动机快关时间：0.3s；

3.5、泵组静态待停时间：5分钟；

3.6、泵组动态待停时间：3分钟。

实施例2

本实施例提供了一种组合式闭式电液执行器，包括多个权利要求1至9中任一项所述的闭式电液执行器，其中，多个闭式电液执行器分别与汽轮机组的调门蒸汽阀门一一对应连接。

具体为：

本实施例采用排量为5～6升、驱动功率2.5kw的小型泵组，提供一台油动机液压动力。传统系统的动力装置是：液压油源排量63升、驱动功率30KW的泵组，提供2～4台油动机的液压动力操纵2～4个蒸汽阀门，并且还配置一套备用动力装置。闭式电液执行器和传统液压系统若按汽轮机的4个蒸汽阀门配置，前者比后者节省的能源可达60％左右，而且前者可实现间隙运行，后者则必须连续运行，由此运行和制造成本大幅下降；

满足汽轮机4个蒸汽阀门的设备配置，4台闭式电液执行器的液压介质的容量也只是520升，比传统系统的1000升少了480升。介质由磷酸酯抗燃液压油换成耐磨液压油，耐磨液压油属于矿物油，磷酸酯抗燃液压油属于合成油，两者的使用要求不一样，对环境的影响程度不一样，而且价格悬殊；

风冷技术替代水冷技术：水冷技术的装备——热交换器技术结构复杂——如液压介质和冷却水的隔离技术。热交换器排出的高温水若泄入大自然浪费了水资源，若排入冷却装置循环使用则增加了装备和管路、增加投资和使用费用，并且热交换器出现故障——隔离失效，系统的液压介质必须更换，而且不能及时发现处理。风冷技术结构简单、使用便捷，只要将风冷器接入液压回路即可；

消除了管路连接，减少以至杜绝了液压介质的渗漏，利于安全生产，利于环境维护；

占用的空间和面积小，利于汽轮机运行区域的投资下降。

本实施例将弹簧机构纳入闭式电液执行器，实现产品自身油动机的活塞杆双向位移；

电液比例阀(简称比例阀)替代电液伺服阀(简称伺服阀)，对液压介质的清洁度要求降低，技术上有效。比例阀的故障率低、使用周期长，价格便宜具有经济上的效益；

上述两个实施例提供的闭式电液执行器，其整体尺寸很小，可以直接安装在汽轮机蒸汽阀门处，接通电力、输入信号指令后独立控制蒸汽阀门；

闭式电液执行器的油箱作为整台设备的载体和支承，蓄能机构安装在油箱的顶盖上侧，油缸也安装在上侧，上盖下侧相应位置安装有集成模块，集成模块输出的高压控制油穿过油箱顶盖向油缸供油；

在上述两个实施例中，不仅油箱充满油，油箱顶盖上侧固定的油缸外壳，其内腔也存在液压油，油缸外壳腔内的液压油来源于系统回油过滤后经过冷却装置输入的，油缸外壳的内腔与油箱是相通的，油缸外壳设置了液位器，显示系统液位情况。液压泵的吸油油滤也安装在油缸外壳内腔。

位移传感器固定在油缸外壳上，位移传感器的活动杆与油动机的油缸活塞杆设定部位固定连接。

油动机的油缸固定在油缸外壳内腔的中央，油动机的油缸外圈安装了弹簧，弹簧作为油缸活塞杆反向位移的作用力，一端压着油箱顶盖，另一端通过弹簧压板与油缸的活塞杆连接，传统的汽轮机组液压伺服系统不包含弹簧装置。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种闭式电液执行器，其特征在于，包括：油箱、油动机、过滤机构、蓄能机构、冷却器、油缸外壳、弹簧机构以及电机泵组，所述油动机包括油缸和集成模块，所述油动机的油缸、蓄能机构以及冷却器均安装在油箱的顶盖上并通过集成模块或管路与油箱相连通，所述过滤机构通过管路分别与油动机、蓄能机构和冷却器相连接，所述电机泵组与油箱相连接；其中：

油缸安装在油箱顶盖的上侧，并设置于油缸外壳内腔的中央，集成模块安装在油箱顶盖的下侧，并与油缸位置相应；所述油缸的缸筒直接与油箱的顶盖密封配合连接；油缸的外部安装有贯穿整个油缸外壳内腔的弹簧机构；所述弹簧机构的一端压在油箱顶盖上侧，所述弹簧机构的另一端与油缸的活塞杆连接；所述油缸的活塞杆的伸出端连接有位移传感器。

2.根据权利要求1所述的闭式电液执行器，其特征在于，所述电机泵组包括电机和液压泵；所述过滤机构包括：精滤器、单向阀、吸油过滤器、空气滤清器以及回油过滤器；其中：

所述电机安装于油箱的顶盖上方，所述液压泵安装于油箱的顶盖下方，并与电机位置相应；所述精滤器的一端分别与蓄能机构和集成模块相连接，所述精滤器的另一端通过单向阀与液压泵相连接；所述吸油过滤器设置于油缸外壳内腔；所述空气滤清器游离设置于油缸外壳的上盖板处；所述回油过滤器的一端与冷却器相连接，所述回油过滤器的另一端与油动机集成模块的回油输出管路连接；精滤器与蓄能机构和集成模块之间的连接管路构成液压支路；所述液压支路上设置有压力继电器；所述液压支路上还设置有测压接头和连接在测压接头上的压力表。

3.根据权利要求2所述的闭式电液执行器，其特征在于，所述冷却器设有输入端和输出端，其中，冷却器输入端与回油过滤器相连接；冷却器输出端与油缸外壳内腔相连接。

4.根据权利要求1或2所述的闭式电液执行器，其特征在于，所述集成模块作为液压执行的中枢，包括液压元件、模块壳体以及壳体内的连接通道；所述连接通道根据不同功能，分为高压进油通道、液压控制通道、液压回油通道以及与高压进油通道相通的安全通道，其中，所述高压进油通道与液压元件相连接，所述液压控制通道与油缸相连接，所述液压回油通道与液压元件相连接，所述安全通道与溢流阀相连接，所述溢流阀设置于集成模块上，溢流阀的输入口连接安全通道，溢流阀的输出口连接液压回油通道。

5.根据权利要求4所述的闭式电液执行器，其特征在于，所述油箱内部以及油缸外壳内腔内部均填充有液压介质，所述液压介质通过管路填充在油缸的内腔以及集成模块的内腔；所述液压元件的流量阀，用于控制油缸的活塞杆位移，进一步地：

-液压元件的流量阀采用电液比例阀，所述闭式电液执行器与汽轮机组蒸汽阀门的调门相连接；或者

-液压元件的流量阀采用换向阀，所述闭式电液执行器与汽轮机组蒸汽阀门的主气门相连接。

6.根据权利要求5所述的闭式电液执行器，其特征在于，所述液压介质采用品牌为L-HM-32且符合GB/T7613.2标准的耐磨液压油；闭式电液执行器内部配置的液压介质容量为130L，并通过设置于油缸外壳上的液位器进行容量监控。

7.根据权利要求4所述的闭式电液执行器，其特征在于，所述电机泵组的电机、液压元件与位移传感器之间由信号线连接。

8.根据权利要求1或2所述的闭式电液执行器，其特征在于，所述电机泵组采用排量为5～6升/分、且驱动功率为2.5kw的小型泵组。

9.根据权利要求1或2所述的闭式电液执行器，其特征在于，所述冷却器采用风冷方式。

10.一种组合式闭式电液执行器，其特征在于，包括多个权利要求1至9中任一项所述的闭式电液执行器，其中，多个闭式电液执行器分别与汽轮机组的蒸汽阀门一一对应连接。