CN104053885A - 燃气轮机起动停止装置 - Google Patents

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CN104053885A CN201380004417.9A CN201380004417A CN104053885A CN 104053885 A CN104053885 A CN 104053885A CN 201380004417 A CN201380004417 A CN 201380004417A CN 104053885 A CN104053885 A CN 104053885A
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hydraulic pressure
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Abstract

该起动停止装置(1)具备:与燃气轮机(2)一体旋转的传递旋转轴(4);连续性地生成规定的液压的液压泵(10);被导入由液压泵生成的液压的高压油贮存部(5);被导入由液压泵生成的液压且压力设定为比高压油贮存部低的低压油贮存部(6);借助液压而使传递旋转轴旋转的液压马达(20);将高压油贮存部与低压油贮存部中的任一者的液压向液压马达导入的液压切换阀(9);根据燃气轮机的转速来控制液压马达的旋转控制部。

Description

燃气轮机起动停止装置
技术领域
本发明涉及一种燃气轮机起动停止装置。本申请是基于2012年2月21日向日本申请的特愿2012-035498号而主张优先权,并在此援引其内容。
背景技术
现有技术中,作为燃气轮机的起动·停止机构,例如在专利文献1中公开有采用了液压泵、液压马达的装置。
在专利文献1中记载有如下的结构:在涡轮轴配置可逆液压泵而在起动时成为额定旋转速度以下的情况下、或者在停止时成为额定转速以下的情况下,该可逆液压泵作为液压马达进行动作,从而作为燃气轮机的旋转启动马达来使用。另外,在专利文献1中记载有如下的结构:在起动时成为额定旋转速度以上的情况下、或者在停止时成为额定转速以上的情况下,该可逆液压泵作为液压泵进行动作,从而作为润滑油的循环用泵来使用。
作为专利文献1那样的燃气轮机起动停止装置,已知有采用了对起动马达系统和回转马达系统进行切换的SSS(Synchro Self Shifting)离合器的装置。
回转马达系统是如下所述的动力系统:经由在燃气轮机的起动·停止时进行涡轮轴和动力取出轴之间的连接·分离的SSS离合器而与包括发电机及燃气轮机在内的主机系统卡合,从回转马达系统向主机系统传递动力,并维持主机系统的回转转速。另一方面,起动马达系统是如下的旋转启动马达系统:相对于在回转状态下旋转的主机系统,直至主机系统自行地额定旋转的高速转速域(例如2400rpm(60Hz))之前,对主机系统施加旋转动力。
在这样的起动停止装置中的燃气轮机的起动时,使回转马达系统与主机系统连接,在起动至回转转速之后,使起动马达系统起动来提高主机系统的转速。当相对于回转马达系统的转速而主机系统的转速变高时,SSS离合器脱离,成为仅是起动马达系统的运转。并且,直至主机系统自行地旋转的规定转速之前利用起动马达系统运转,如果确认到自行运转,则使起动马达系统停止而进入额定运转。
另外,在燃气轮机的停止时,使回转马达系统起动,停止主机系统的运转故起动马达系统切断。由此,主机系统的转速变小地减速。并且,主机系统的转速低于回转马达系统的转速,故SSS离合器连结,回转马达系统和主机系统卡合,并维持回转转速。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭58-187529号公报
发明概要
发明要解决的课题
但是,在现有的燃气轮机的起动停止装置中,存在以下所述的课题。
在停止主机系统的运转之际,存在这样的课题:在利用SSS离合器对回转马达系统和主机系统进行卡合之际,对SSS离合器的齿轮作用有冲击力而发生损伤,阻碍离合器的连接·分离的圆滑化,而且燃气轮机的运转状态变得不稳定。
另外,存在这样的课题,即,回转马达系统由于设有SSS离合器而在输出时被切断,但起动马达系统在主轴系自行地进入额定运转之后也始终保持被连接的状态,该起动马达系统的旋转部分所包含的轴承等的摩擦阻力负载会使发电效率降低,在这一方面存在改进的余地。
需要说明的是,在专利文献1所公开那样的起动停止装置中,在主机系统的负载和液压马达之间的结合部分处残存有机械性离合器,故存在与采用了上述的SSS离合器的起动停止装置同样的课题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种燃气轮机起动停止装置,其能够抑制用于使燃气轮机(主机系统)起动·停止的包括压力生成部及旋转力生成部在内的回转马达系统和主机系统的卡合时的冲击,从而能够使燃气轮机的运转稳定。
另外,本发明的目的还在于,提供一种能够实现发电效率的提高的燃气轮机起动停止装置。
解决方案
本发明的第一方式所涉及的燃气轮机起动停止装置具备:传递旋转轴,其与燃气轮机一体旋转;压力生成部,其连续性地生成规定的液压;高压油贮存部,其被导入由压力生成部生成的液压;低压油贮存部,其被导入由压力生成部生成的液压,且压力设定为比高压油贮存部低;第一阀部,其将由压力生成部生成的液压向高压油贮存部及低压油贮存部中的任一者引导;旋转力生成部,其借助液压而使传递旋转轴旋转;第二阀部,其将高压油贮存部与低压油贮存部中的任一者的液压向旋转力生成部导入;旋转控制部,其根据燃气轮机的转速来控制旋转力生成部。
在上述第一方式中,在燃气轮机的起动时,由于借助第二阀部的切换而将由压力生成部生成的液压中的被导入到高压油贮存部的高压油向旋转力生成部导入,故能够生成传递旋转轴的旋转力。通过将由旋转力生成部生成的旋转力向一体设于传递旋转轴的燃气轮机输入而能够起动。在燃气轮机自行地成为额定运转时,通过切换第二阀部以使旋转力生成部从与高压油贮存部连通切换为与低压油贮存部连通,由此旋转力生成部被导入低压油而成为低压,从而用于驱动传递旋转轴的旋转力的生成停止。此时,旋转力生成部从高压状态起敞开,故成为与燃气轮机分离开的状态。
另外,在燃气轮机的停止时,通过第二阀部切换为将高压油贮存部与旋转力生成部连通,向旋转力生成部导入高压油而形成高压状态,从而由旋转力生成部生成旋转力。也就是说,由于经由传递旋转轴而将旋转力生成部与燃气轮机连接,因此,通过停止基于压力生成部的压力生成,从而能够停止燃气轮机的运转。
如此,通过利用第二阀部将导入到旋转力生成部的液压切换为高压和低压,从而能够对包括压力生成部及旋转力生成部的回转马达系统和具有燃气轮机的主机系统进行连接·分离。因此,无需使用现有那样的SSS离合器,就能够抑制伴随着机械性卡合的冲击。
另外,通过设置旋转控制部而在燃气轮机的停止运转中对第二阀部进行切换、或者以对从高压油贮存部向旋转力生成部导入的液压(流量)进行调整的方式进行控制而能够对传递旋转轴的转速进行调整。因此,能够更加可靠地抑制伴随着上述的机械性结合的冲击。
进而,在燃气轮机的额定运转时,能够使回转马达系统、即压力生成部、旋转力生成部与燃气轮机、发电机等主机系统分离开,因此,能够减小对燃气轮机的旋转轴施加的负载,从而能够实现主机系统的发电效率的提高。
再而,在燃气轮机起动时的回转运转之后能够由基于液压马达等的液压的旋转力生成部来作为用于增速至额定转速的起动马达来使用,由此将旋转力生成部利用第二阀部切换为低压,从而能够停止旋转力的生成。因此,无需现有的所述起动马达,从而能够对现有之中无法分离开起动马达的结构进行分离,故进一步地使发电效率提高。
在本发明的第二方式所涉及的燃气轮机起动停止装置中,在压力生成部设有能够导入生成的液压的液压蓄积部,通过将燃气轮机的停止时的旋转力向压力生成部输入而生成的液压被导入到液压蓄积部中。
在这种情况下,将作为燃气轮机停止时的负载系动力的旋转力向压力生成部输入,由此能够由液压蓄积部来蓄积生成的高压油,因此,将该蓄积后的压力向高压油贮存部导入,从而能够作为燃气轮机起动时的辅助动力来利用。因此,能够抑制燃气轮机起动时的压力生成部所需的起动力,从而能够提高起动效率。
在本发明的第三方式所涉及的燃气轮机起动停止装置中,燃气轮机起动停止装置还设有压力控制部,该压力控制部根据传递旋转轴的转矩来控制压力生成部。
在这种情况下,在燃气轮机的停止运转中,能够根据由压力控制部检测出的传递旋转轴的转矩来控制压力生成部而对传递旋转轴的转矩进行调整。因此,能够更加可靠地抑制伴随着上述的机械性结合的冲击。
在本发明的第四方式所涉及的燃气轮机起动停止装置中,旋转力生成部经由设于传递旋转轴的减速机及离合器而与燃气轮机连结。
在上述第四方式中,由于在传递旋转轴设有减速机和离合器,故能够提高旋转的稳定性,能够扩展由压力生成部、旋转力生成部可以对应的转速、转矩的范围,从而能够对回转马达系统和主机系统的负载的结合动作进行补充。尤其是通过设置减速机,能够抑制压力生成部中的伴随着液压生成的脉动。
在本发明的第五方式所涉及的燃气轮机起动停止装置中,压力生成部具备:齿轮形状的旋转体,其利用启动马达来旋转,并且在外周部上以规定的间距平滑地形成有凹凸状的齿部;液压生成工作缸,其在旋转体的外周部上设置多个,且通过与旋转的旋转体的凸部接触而使第一伸缩轴进行活塞运动,液压生成工作缸的高压油被导入到高压油贮存部中,低压油被向低压油贮存部导入。
在上述第五方式中,伴随着旋转体的旋转而多个液压生成工作缸的第一伸缩轴进行活塞运动,故将多个液压生成工作缸各自的高压油向高压油贮存部导入,从而能够向高压油贮存部大致连续性地供给高压油并维持高压。
另外,能够利用第一阀部独立地控制多个液压生成工作缸,故能够实现细微的控制,从而能够进行更进一步稳定的燃气轮机的起动·停止运转。
再而,具有即便液压生成工作缸的一个发生故障,也能够利用其他的工作缸来对应这样的优点。
在本发明的第六方式所涉及的燃气轮机起动停止装置中,旋转力生成部具备:多个旋转主体旋转,它们的旋转中心轴设为相同;偏心轴,其将旋转主体彼此连结起来,并且相对于旋转中心轴偏心设置;旋转力生成工作缸,其在绕旋转中心轴旋转的偏心轴的旋转轨迹的外周部上设置多个,旋转力生成工作缸采用如下结构:通过利用压力生成部的液压而使第二伸缩轴伸长,由此推压偏心轴沿着旋转轨迹旋转。
在上述第六方式中,能够独立地控制多个旋转力生成工作缸,故能够对于旋转主体的转速实现细微的控制,从而能够进行更进一步稳定的燃气轮机的起动·停止运转。
再而,具有即便旋转力生成工作缸的一个发生故障,也能够利用其他的工作缸来对应这样的优点。
发明效果
根据本发明的燃气轮机起动停止装置,通过利用第二阀部对液压进行调整,由此能够进行用于使燃气轮机(主机系统)起动·停止的包括压力生成部及旋转力生成部在内的回转马达系统和主机系统的连接·分离。因此,能够抑制回转马达系统和主机系统的卡合时的冲击,从而实现了能够使燃气轮机的运转稳定这样的效果。
另外,根据本发明的燃气轮机起动停止装置,在燃气轮机的额定运转时,能够使旋转力生成部的旋转力的生成停止。因此,无法分离的现有的起动马达变得不需要,能够相对于主机系统使旋转力生成部分离,故能够实现发电效率的提高。
附图说明
图1是表示基于本发明的实施方式的起动停止装置的整体结构的框图。
图2是表示图1所示的回转马达系统的结构的示意图。
图3是液压马达的侧视图。
图4是表示基于另一实施方式的起动停止装置的整体结构的框图、且为与图1对应的图。
具体实施方式
以下,根据附图对于基于本发明的实施方式的燃气轮机起动停止装置进行说明。这样的实施方式示出了本发明的一方式,并不对本发明进行限定,能够在本发明的技术思想的范围内任意地进行变更。
如图1所示,应用了本实施方式的燃气轮机起动停止装置(以下,称作“起动停止装置1”)的燃气轮机2具备涡轮主体并且具备燃烧器、压缩机、废气管道等。压缩机的旋转轴与燃气轮机主体的旋转轴(燃气轮机旋转轴)结合。压缩机与燃气轮机主体一同旋转而对供气来的外部气体(空气)进行压缩。燃烧器使燃料气体与从压缩机供给来的压缩空气一同燃烧而生成用于使燃气轮机主体旋转的燃烧废气,并将该燃烧废气向燃气轮机主体供给。在燃气轮机主体中流通后的燃烧废气经由设于燃气轮机主体的后部(下游侧)的废气管道而排出。该排出后的燃烧废气例如利用废热回收锅炉回收热量之后,向大气中放出。
在燃气轮机2设有用于使燃气轮机主体在燃料气体的点火前升速的发电机3。发电机3作为马达而发挥功能,由此驱动燃气轮机2(燃气轮机主体)旋转。
另外,在燃气轮机2设有与涡轮旋转轴结合而用于使燃气轮机2起动·停止的回转马达系统T的起动停止装置1。需要说明的是,作为本实施方式的起动停止装置1,可以采用阿耳特弥斯(Artemis)社制的、作为液压动力传递系统的DDT系统(Digital Displacement Transmission)。
作为起动停止装置1的简要结构具备:与燃气轮机2一体旋转的传递旋转轴4;连续性地生成规定的液压的液压泵10(压力生成部);将由液压泵10生成的液压导入的高压油贮存部5;将由液压泵10生成的液压导入且压力设定为比高压油贮存部5低的低压油贮存部6;利用由液压泵10生成的液压而使传递旋转轴4旋转的液压马达20(旋转力生成部);根据燃气轮机2的转速来控制液压马达20的旋转控制部30。
在此,以下将燃气轮机2及发电机3作为主机系统S并将液压泵10及液压马达20作为回转马达系统T(上述)来说明。
如图2所示,液压泵10具备利用启动马达12旋转并且在外周部以规定的间距平滑地形成有凹凸状的齿部(凹部11A、凸部11B)的齿轮形状的旋转齿轮11(旋转体)、和在该旋转齿轮11的外周部设置多个且通过与旋转的旋转齿轮11的凸部11B接触而使第一伸缩轴13A进行活塞运动的第一液压工作缸13(液压生成工作缸),并且液压泵10形成为将第一液压工作缸13的高压油导入到高压油贮存部5、将低压油导入到低压油贮存部6的结构。
在此,如图1所示,在启动马达12设有马达控制装置8,该马达控制装置8根据对液压马达20的转矩进行测量的转矩测量装置7而对马达转速进行控制。
马达控制装置8以能够测定旋转轴系统的转矩并根据该信息而对确定液压马达20的供给压力的液压泵10的压力进行控制的方式进行在起动·停止时使用于驱动液压泵10的启动马达12的动力最佳化的控制。
旋转齿轮11沿着外周面以规定的间距交替地形成凹部11A和凸部11B,且凹部11A和凸部11B由平滑的曲线连续。旋转齿轮11借助启动马达12的驱动而绕齿轮轴C1旋转。凸部11B的高度尺寸(凹部11A的底部与凸部11B的顶部的高低差)与第一液压工作缸13的第一伸缩轴13A的突出量对应(详情后述)。
设置多个的第一液压工作缸13以伸缩轴前端13a与旋转齿轮11的凹部11A及凸部11B抵接的方式使第一伸缩轴13A的伸缩方向朝向旋转齿轮11的径向而呈放射状地配置。第一液压工作缸13以仅伸缩轴前端13a与旋转齿轮11的凹部11A及凸部11B接触而进行活塞运动的方式设置,且构成为伴随着旋转齿轮11的旋转使沿着齿轮轴C1的周向配置的所有的第一伸缩轴13A连续性地进行伸缩动作。
在第一液压工作缸13分别设有将由液压泵10生成的液压向高压油贮存部5及低压油贮存部6中的任一方选择性地引导的阀门14、15(第一阀部)。在此,将高压侧的阀门称之为高压阀门14,将低压侧的阀门称之为低压阀门15。
液压泵10同多个第一液压工作缸13各自的内部的高压侧的液压集合而导入的所述高压油贮存部5和多个第一液压工作缸13各自的内部的低压侧的液压集合而导入的所述低压油贮存部6连接。
在此,高压设定为借助后述的液压马达20的第二液压工作缸23的伸长力(挤压力)而能够使偏心轴22绕马达旋转轴C2旋转的压力,低压设定为借助第二液压工作缸23的伸长力(挤压力)而无法使偏心轴22绕马达旋转轴C2旋转的压力。
该起动停止装置1具备将高压油贮存部5和低压油贮存部6中的任一方的液压选择性地向液压马达20导入的液压切换阀9(第二阀部)。
如图1所示,在液压泵10设有能够导入生成的液压的储压器16(液压蓄积部)。向该储压器16中导入通过将燃气轮机2的停止时的旋转力向液压泵10输入而生成的液压。
在如此构成的液压泵10中,当旋转齿轮11的转速变大时,第一液压工作缸13的伸缩的活塞运动的速度变大,也就是说,高压油的流量增加,因此,高压油贮存部5的液压变大,并且高压状态变得容易维持。
如图2及图3所示,作为液压马达20的简要结构具备:在由轴承支承为能够旋转的马达旋转轴C2(旋转中心轴)上具有旋转中心的多个(在此为四个)旋转主体21;将旋转主体21彼此连结起来并且相对于马达旋转轴C2偏心设置的偏心轴22;在绕马达旋转轴C2旋转的偏心轴22的旋转轨迹的外周部上沿着马达旋转轴C2的周向以规定的间隔的方式设置多个的第二液压工作缸23(旋转力生成工作缸)。
旋转主体21同与燃气轮机2结合的传递旋转轴4一体且同轴地连结。偏心轴22以马达旋转轴C2为中心而进行旋转。
第二液压工作缸23的结构在于,被供给由上述的液压泵10生成的液压,在伸缩轴前端23a能够与偏心轴22抵接地使第二伸缩轴23A的伸缩方向朝向马达旋转轴C2侧的状态下配置,通过利用液压泵10的液压使第二伸缩轴23A伸长,从而推压偏心轴22沿着旋转轨迹旋转。
需要说明的是,多个第二液压工作缸23配置为,各自所有的伸缩轴前端23a与偏心轴22接触,且第二伸缩轴23A成为伸缩或者收缩的状态。
在第二液压工作缸23与高压油贮存部5连接的情况下,当伸缩轴前端23a与偏心轴22抵接(接触)而收缩时,在由液压泵10供给来的高压油的作用下,第二伸缩轴23A伸展而向使偏心轴22绕马达旋转轴C2旋转的方向推压。并且,由于在偏心轴22的旋转轨迹的区域设有多个第二液压工作缸23,因此,能够使偏心轴22绕马达旋转轴C2连续性地旋转,从而能够经由该偏心轴22向旋转主体21施加旋转力。
另一方面,在第二液压工作缸23与低压油贮存部6连接的情况下,由于未供给液压,故当伸缩轴前端23a与偏心轴22抵接(接触)而收缩时,第二液压工作缸23内的液压与低压油贮存部6连通而成为低压。即,无法获得仅向使偏心轴22绕马达旋转轴C2旋转的方向推压的伸长力(推压力),因此,不会使偏心轴22绕马达旋转轴C2连续性地旋转,故成为不经由偏心轴22而向旋转主体21传递旋转力的状态(将状态称之为“空闲状态”)。
如图1所示,旋转控制部30包括:对旋转轴4的转速进行检测的转速检测器31;根据由该转速检测器31检测出的转速而对液压切换阀9进行控制的阀门控制装置32。
在阀门控制装置32中,也可以对液压马达20的第二液压工作缸23的流量进行可变地控制。
接着,采用基于本实施方式的起动停止装置1,对于燃气轮机2的起动时及停止时的动作进行说明。
(起动时)
如图1及图2所示,在使燃气轮机2起动之际,利用启动马达12使液压泵10起动,增大液压马达20的转速而进行增速。具体而言,当使启动马达12驱动而使旋转齿轮11旋转时,配置在该旋转齿轮11的外周侧的多个第一液压工作缸13沿着形成于旋转齿轮11的凹部11A和凸部11B的凹凸进行活塞运动。然后,第一液压工作缸13的收缩时的高压油经由高压阀门14而向高压油贮存部5导入。也就是说,高压油贮存部5中成为借助由多个第一液压工作缸13获得的压力而维持为高压的状态。此时,连接有第一液压工作缸13的低压侧(第一液压工作缸13的伸展侧)的低压油的低压油贮存部6中成为比所述高压油低的压力。需要说明的是,低压油贮存部6的压力至少比第二液压工作缸23的液压小。
在此,高压油贮存部5内的高压油的压力在从多个第一液压工作缸13供给来的流量增加时变大,因此,能够通过增大液压泵10(旋转齿轮11)的转速而提高压力。
并且,高压油贮存部5被维持为与旋转齿轮11的转速相应的高压,因此,通过将液压切换阀9切换为使高压油贮存部5与液压马达20连通,由此液压马达20的多个第二液压工作缸23成为高压,第二伸缩轴23A伸长。于是,如上所述,多个第二液压工作缸23的全部与偏心轴22接触,利用该第二液压工作缸23的伸缩轴前端23a而向使偏心轴22绕马达旋转轴C2旋转的方向推压,由此经由偏心轴22而使旋转主体21绕马达旋转轴C2旋转,从而对液压马达20施加旋转力。
并且,液压马达20和主机系统S(燃气轮机2及发电机3)通过旋转轴4结合,因此,利用液压马达20的旋转力使燃气轮机2起动,从而开始主机系统S的运转。
接着,如果主机系统S自行地进入额定运转,则将液压马达20的液压切换阀9切换为空闲状态、即低压侧,从而使成为液压马达20的负载的主机系统S(燃气轮机2)与起动停止装置1分离开。
具体而言,在由转速检测器31检测传递旋转轴4的转速且达到了规定的转速(额定转速)时,由阀门控制装置32将液压切换阀9切换为空闲状态。由此,切换为第二液压工作缸23与高压油贮存部5的连通状态被遮断、第二液压工作缸23与低压油贮存部6连通的状态,故第二液压工作缸23成为低压油。
因此,第二液压工作缸23的第二伸缩轴23A的伸长力(挤压力)降低,无法沿着旋转方向挤压偏心轴22,从而基于液压泵10的驱动力无法传递到液压马达20。此时,第二液压工作缸23和旋转主体21(偏心轴22)成为被分离开的状态。
(停止时)
接着,对于使燃气轮机2停止之际的起动停止装置1的运转方法进行说明。停止时的运转方法基本上为与上述的起动时的相反的顺序。
使主机系统S(燃气轮机2及发电机3)停止,并使主机系统S的转速降低而进行减速。具体而言,如果由转速检测器31检测主机系统S的转速且接近回转转速(3rpm),由阀门控制装置32开始阀门控制,对液压马达20的运转动作进行控制。也就是说,与检测出的转速相应地,对液压切换阀9进行控制而调整转速或者转矩,从而能够抑制第二液压工作缸23与偏心轴22的结合时的冲击力。并且,在结合之后,在利用液压马达20维持回转转速之后,使液压泵10与启动马达12一同停止,由此液压马达20的运转也停止,燃气轮机2完全地停止。
接着,根据附图对于上述的结构的起动停止装置1的作用具体地进行说明。
如图1所示,在基于本实施方式的起动停止装置1中,在燃气轮机2的起动时,由于借助液压切换阀9的切换而将由液压泵10生成的液压中的被导入到高压油贮存部5的高压油向液压马达20导入,故能够生成传递旋转轴4的旋转力。并且,通过将由液压马达20生成的旋转力向一体设于传递旋转轴4的燃气轮机2输入而能够起动。
并且,在燃气轮机2自行地成为额定运转时,通过切换液压切换阀9以使液压马达20从与高压油贮存部5连通切换为与低压油贮存部6连通,由此液压马达20被导入低压油而成为低压,从而用于驱动传递旋转轴4的旋转力的生成停止。此时,液压马达20从高压状态起敞开,故成为与燃气轮机2分离开的状态。
另外,在燃气轮机2的停止时,通过液压切换阀9切换为将高压油贮存部5与液压马达20连通,向液压马达20导入高压油而形成高压状态,从而由液压马达20生成旋转力。也就是说,由于经由传递旋转轴4而将液压马达20与燃气轮机2连接,因此,通过停止基于液压泵10的压力生成,从而能够停止燃气轮机2的运转。
如此,通过利用液压切换阀9将导入到液压马达20的液压切换为高压和低压,从而能够对包括液压泵10及液压马达20在内的回转马达系统T和具有燃气轮机2的主机系统S进行连接·分离。因此,无需使用现有那样的SSS离合器,就能够抑制伴随着机械性卡合的冲击。
另外,通过设置旋转控制部30而在燃气轮机2的停止运转中对液压切换阀9进行切换、或者以对从高压油贮存部5向液压马达20导入的液压(流量)进行调整的方式进行控制而能够对传递旋转轴4的转速进行调整。因此,能够更加可靠地抑制伴随着上述的机械性结合的冲击。
进而,在燃气轮机2的额定运转时,能够使回转马达系统T与主机系统S分离开,因此,能够减小对燃气轮机2的旋转轴施加的负载,从而能够实现主机系统S的发电效率的提高。
再而,在燃气轮机起动时的回转运转之后能够由液压马达20来作为用于增速至额定转速的起动马达来使用,由此将液压马达20利用液压切换阀9切换为低压,从而能够停止旋转力的生成。因此,无需现有的所述起动马达,从而能够对现有之中无法分离开起动马达的结构进行分离,故能够进一步地提高发电效率。
另外,通过旋转控制部30而在燃气轮机2的停止运转中对液压切换阀9进行切换、或者以对从高压油贮存部5向液压马达20导入的液压进行调整的方式进行控制而能够对传递旋转轴4的转速进行调整。因此,能够更加可靠地抑制伴随着上述的机械性结合的冲击。
另外,由于设有能够导入由液压泵10生成的液压的储压器16,因此,将作为燃气轮机停止时的负载系统动力的旋转力向液压泵10输入,由此能够由储压器16来蓄积生成的高压油。因此,将该蓄积后的压力向高压油贮存部5导入,从而能够作为燃气轮机起动时的辅助动力来利用。因此,能够抑制燃气轮机起动时的液压泵10所需的起动力,从而能够提高起动效率。
另外,在基于本实施方式的起动停止装置1中,在燃气轮机2的停止运转中,能够根据由压力控制部(转矩测量装置7及马达控制装置8)检测出的传递旋转轴4的转矩来控制液压泵10而对传递旋转轴4的转矩进行调整,故能够更加可靠地抑制伴随着上述的机械性结合的冲击。
进而,伴随着旋转齿轮11的旋转而多个第一液压工作缸13的第一伸缩轴13A进行活塞运动,故将多个第一液压工作缸13各自的高压油向高压油贮存部5导入,从而能够向高压油贮存部5大致连续性地供给高压油并维持高压。
另外,能够利用高压阀门14独立地控制多个第一液压工作缸13,故能够实现细微的控制,从而能够进行更进一步稳定的燃气轮机2的起动·停止运转。
再而,具有即便第一液压工作缸13的一个发生故障,也能够利用其他的工作缸来对应这样的优点。
另外,能够独立地控制多个第二液压工作缸23,故能够对于旋转主体21的转速实现细微的控制,从而能够进行更进一步稳定的燃气轮机2的起动·停止运转。
并且,具有即便第二液压工作缸23的一个发生故障,也能够利用其他的工作缸来对应这样的优点。
在基于上述的本实施方式的燃气轮机起动停止装置中,通过利用液压切换阀9对液压进行调整,由此能够进行用于使燃气轮机2(主机系统S)起动·停止的回转马达系统T和主机系统S的连接·分离,因此,能够抑制该卡合·脱离时的冲击,从而实现能够使燃气轮机2的运转稳定这样的效果。
另外,在燃气轮机2的额定运转时,能够停止液压马达20的旋转力的生成,无法分离的现有的起动马达变得不需要。因此,能够相对于主机系统S使液压马达20分离,故能够实现发电效率的提高。
以上,对于基于本发明的燃气轮机起动停止装置的实施方式进行了说明,但本发明并不局限于上述的实施方式,能够在不超出其主旨的范围内进行适当的变更。
例如,如图4所示,起动停止装置1也可以形成为液压马达20经由设于传递旋转轴4的减速机41及离合器42而与燃气轮机2连结的结构。
在这种情况下,由于在传递旋转轴4设有减速机41和离合器42,故能够提高旋转的稳定性。因此,能够扩展由液压泵10与液压马达20可以对应的转速、转矩的范围,从而能够对回转马达系统T和主机系统S的负载的结合动作进行补充。尤其是通过设置减速机41,能够抑制液压泵10中的伴随着液压生成的脉动。
另外,液压泵10、液压马达20的具体结构不局限于本实施方式,可以采用适当的结构。即,在上述的实施方式的液压泵10中,可以对旋转齿轮11的凹部11A、凸部11B的形状、间距或者第一液压工作缸13的数量、位置等结构进行变更。
此外,在不超出本发明的主旨的范围内,能够适当地将上述的实施方式中的结构要素替换为公知的结构要素,另外也可以适当地对上述的实施方式加以组合。
工业实用性
根据该燃气轮机起动停止装置,通过利用第二阀部对液压进行调整,由此能够进行用于使燃气轮机(主机系统)起动·停止的包括压力生成部及旋转力生成部的回转马达系统和主机系统的连接·分离。因此,能够抑制回转马达系统和主机系统的卡合时的冲击,从而能够使燃气轮机的运转稳定。
附图标记说明如下:
1   起动停止装置(燃气轮机起动停止装置)
2   燃气轮机
3   发电机
4   旋转轴
5   高压油贮存部
6   低压油贮存部
7   转矩测量装置
8   马达控制装置
9   液压切换阀(第二阀部)
10  液压泵(压力生成部)
11  旋转齿轮(旋转体)
12  启动马达
13  第一液压工作缸(压力生成工作缸)
13A 第一伸缩轴
14  高压阀门(第一阀部)
15  低压阀门(第一阀部)
16  储压器(液压蓄积部)
20  液压马达(旋转力生成部)
23  第二液压工作缸(旋转轴生成工作缸)
23A 第二伸缩轴
30  旋转控制部
31  转速检测器
32  阀门控制装置
41  减速机
42  离合器
C1  齿轮轴
C2  马达旋转轴(旋转中心轴)
S   主机系统
T   回转马达系统

Claims (6)

1.一种燃气轮机起动停止装置,其中,
所述燃气轮机起动停止装置具备:
传递旋转轴,其与燃气轮机一体旋转;
压力生成部,其连续性地生成规定的液压;
高压油贮存部,其被导入由所述压力生成部生成的液压;
低压油贮存部,其被导入由所述压力生成部生成的液压,且压力设定为比所述高压油贮存部低;
第一阀部,其将由所述压力生成部生成的液压向所述高压油贮存部及低压油贮存部中的任一者引导;
旋转力生成部,其借助液压而使所述传递旋转轴旋转;
第二阀部,其将所述高压油贮存部与所述低压油贮存部中的任一者的液压向所述旋转力生成部导入;
旋转控制部,其根据所述燃气轮机的转速来控制所述旋转力生成部。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机起动停止装置,其中,
在所述压力生成部设有能够导入生成的液压的液压蓄积部,
通过将所述燃气轮机的停止时的旋转力向所述压力生成部输入而生成的液压被导入到所述液压蓄积部中。
3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机起动停止装置,其中,
所述燃气轮机起动停止装置还设有压力控制部,该压力控制部根据所述传递旋转轴的转矩来控制所述压力生成部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃气轮机起动停止装置,其中,
所述旋转力生成部经由设于所述传递旋转轴的减速机及离合器而与所述燃气轮机连结。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃气轮机起动停止装置,其中,
所述压力生成部具备:
齿轮形状的旋转体,其利用启动马达来旋转,并且在外周部上以规定的间距平滑地形成有凹凸状的齿部;
液压生成工作缸,其在所述旋转体的外周部上设置多个,且通过与旋转的所述旋转体的凸部接触而使第一伸缩轴进行活塞运动,
所述液压生成工作缸的高压油被导入到所述高压油贮存部中,低压油被向所述低压油贮存部导入。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃气轮机起动停止装置,其中,
所述旋转力生成部具备:
多个旋转主体,它们的旋转中心轴设为相同;
偏心轴,其将所述旋转主体彼此连结起来,并且相对于所述旋转中心轴偏心设置;
旋转力生成工作缸,其在绕所述旋转中心轴旋转的所述偏心轴的旋转轨迹的外周部上设置多个,
所述旋转力生成工作缸采用如下结构:通过利用所述压力生成部的液压而使第二伸缩轴伸长,由此推压所述偏心轴沿着所述旋转轨迹旋转。
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