CN107725520B - 一种调门油动机的油路控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调门油动机的油路控制系统，包括供电端、供油端、油动机、快关阀和操作阀，还包括控制装置和用于检测供油端液压的液压检测装置，控制装置能够在判断供电端存电且液压检测装置的检测值小于预定液压值后，控制操作阀上与供油端连通的接口关闭。在该油路控制系统中，通过控制装置对供电端是否存电，以判断快关阀是否被要求上电。而又通过液压检测装置的检测值小于预定值，可以有效判断出快关阀处断电，进而可以有效判断出供电端的电力未传递至快关阀，以判断出导线断裂。而并在判断出导线断裂时，及时控制操作阀上与供油端连通的接口关闭，有效地避免了汽轮机跳闸，所以能够有效地解决快关阀异常断电时汽轮机机组跳闸的问题。

Description

一种调门油动机的油路控制系统

技术领域

本发明涉及汽轮机领域，更具体地说，涉及一种调门油动机的油路控制系统。

背景技术

汽轮机上一般设置有两个高调门和两个中调门，各个调门均设置有油路控制系统。目前常见的油路控制系统包括油动机、快关阀、操作阀、供油端、供电端。

其中油动机通过活塞杆分隔成工作腔和回油腔，活塞杆的移动能够推动开闭，当工作腔供入高压油时，会推动活塞移动以压缩回油腔，此时活塞杆推动调门打开，回油腔回油至油缸中；而当工作腔停止供入高压油时并保压时，此时活塞杆移动停止，使调门保持当前开度，即当前的打开程度；而当工作腔与回油腔连通时，此时活塞杆会在弹簧的作用下，向压缩工作腔的方向移动，此时活塞杆的移动则会推动调门向打开的方向移动。

其中操作阀，连接在供油端与工作腔之间以控制所述油动机的活塞位置，具体的，一般操作阀设置有三个工作位，第一工作位时操作阀能够将供油端与工作腔连通，以向工作腔输入高压油，此时操作调门打开；位于第二工作位时，操作阀上与工作腔连通的接口以及与供油端连通的接口均关闭，此时使调门保持打开程度；而在第三工作位时，操作阀使回油腔与工作腔连通，此时操作调门关闭。操作阀在接收开度指令后，同时根据调门开启程度反回值相应的工作在第一工作位、第二工作位或第三工作位，具体当反回值与开度指令内规定值相等时，此时操作阀就会在第二工作位工作，否则则在第一工作位和第三工作位工作。

快关阀的阀门两端分别与油动机的工作腔和油动机的回油腔连通，快关阀的电力接入端通过导线与供电端连通，当供电端存电时，会通过导线给快关阀上电，而供电端不存电时，此时快关阀就会失电。而开关阀处于在上电状态时，阀门可以操作，而当处于失电状态时，阀门打开，此时快关阀会使工作腔和回油腔连通，使得工作腔失压，此时调门会快速关闭。当汽轮机保护动作时，使供电端不存电，此时快关阀失电，工作腔与回油腔瞬间接通。

在实际工作中，由于汽轮机本体运行时振动大，容易将供电端与快关阀的电力接入端之间的导线震断，此时快关阀会失电，工作腔和回油腔就会瞬间连通，而此时调门就会关闭。而此时操作阀接收到的开度指令中的开度值一般在25％至100％(开度值为0表示调门关闭，开度值为100％表示调门全开)；而操作阀从调门处行程返回值为0，此时操作阀会一直工作在第一工作位，即始终向工作腔供入高压油。而因为工作腔油压与回油腔油压一致，进而导致供油端油压降低至低压。此时位于供油端处的检测器检测到油压过度降低后就会导致迫使汽轮机发电机组跳闸解列，继而会造成电网安全问题。

综上所述，如何有效地解决快关阀异常断电时汽轮机机组跳闸的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种调门油动机的油路控制系统，该油路控制系统可以有效地解决快关阀异常断电时汽轮机机组跳闸的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种调门油动机的油路控制系统，包括供电端、供油端、油动机、快关阀和操作阀，所述快关阀的保压阀门断电时打开、上电时关闭，所述保压阀门两端分别与所述油动机的工作腔和所述油动机的回油腔连通，所述操作阀连接在所述供油端与所述工作腔之间以控制所述油动机的活塞位置，所述供电端与所述快关阀的电力接入端通过导线连接；还包括控制装置和用于检测供油端液压的液压检测装置，所述控制装置能够在判断所述供电端存电且所述液压检测装置的检测值小于预定液压值后，控制所述操作阀上与供油端连通的接口关闭。

优选地，所述控制装置能够在同时判断所述操作阀接收的调门开度指令中调门开度大于预定开度后，控制所述操作阀上与供油端连通的接口关闭。

优选地，包括用于检测调门开闭程度的调门开度检测装置，所述控制装置能够在同时判断所述调门开度检测装置检测的调门开度为零后，控制所述操作阀上与供油端连通的接口关闭。

优选地，所述预定开度在8％至25％之间。

优选地，包括两个并联设置的所述快关阀。

优选地，所述快关阀包括控制分阀和控制接口供入高压油时阀门关闭的保压分阀，所述保压分阀的阀门为所述保压阀门，所述控制分阀为二位三通电磁阀且上电时能够将所述供油端的高压油导入所述控制接口、并在断电时能够将所述控制接口与回油管连通。

优选地，所述操作阀为三位三通电磁阀；所述操作阀位于第一工作位时，能够使所述工作腔与所述供油端连通；所述操作阀位于第二工作位时，能够使所述操作阀上与所述工作腔连通的接口以及与所述供油端连通的接口均关闭；所述操作阀位于第三工作位时能够使所述工作腔与所述回油腔连通。

本发明提供的一种汽轮机调门油动机的油路控制系统，通过该油路控制系统中油路控制油动机动作，油动机使调门保持在所需的开度。具体的该油路控制系统包括供电端、供油端、油动机、快关阀、操作阀、液压检测装置和控制装置。其中油动机通过活塞杆分隔成工作腔和回油腔，其中回油腔与油箱连通，活塞杆的移动能够推动开闭，当工作腔供入高压油时，其中操作阀，连接在供油端与工作腔之间以控制所述油动机的活塞位置。快关阀的保压阀门两端分别与油动机的工作腔和油动机的回油腔连通，快关阀的电力接入端通过导线与供电端连通。其中液压检测装置用于检测供油端液压，以实时知道供油端油压。而控制装置能够在判断供电端存电且液压检测装置的检测值小于预定液压值后，控制操作阀上与供油端连通的接口关闭。

根据上述的技术方案，可以知道，在应用该油路控制系统时，在正常运行状态下，当汽轮机的振动导致连接在供电端与快关阀电力接入端的导线断裂时。此时供电端仍然处在存电的状态，而快关阀失电，快关阀阀门打开，使得油动机的工作腔和回油腔连通，导致回油腔失压，调门关闭，而调门关闭则会造成操作阀工作，操作阀使供油端与工作腔连通，继而造成供油端大幅降压，此时控制装置则会控制操作阀上与供油端连通的接口关闭，将供油端隔开，使供油端保压。在该油路控制系统中，通过控制装置对供电端是否存电，判断出快关阀是否被要求上电。而又通过液压检测装置的检测值小于预定值，有效判断出快关阀处断电，进而有效判断出供电端的电力未传递至快关阀，以判断出导线断裂。而并在判断出导线断裂时，及时控制操作阀上与供油端连通的接口关闭，有效地避免了汽轮机跳闸。综上所述，该油路控制系统能够有效地解决快关阀异常断电时汽轮机机组跳闸的问题。此外，此发明同时适用于应对对于供油端含有杂质使快关阀受电时保压阀卡涩使阀门工作腔与回油腔连通造成阀门非正常关闭和供油端油压下降而导致汽轮机跳闸的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的油路控制系统的控制结构示意图；

图2为本发明实施例提供的油路控制系统的油路结构示意图。

附图中标记如下：

供油端1、供电端2、油动机3、快关阀4、操作阀5、控制装置6、液压检测装置7、调门开度检测装置8、导线9、调门10。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种调门油动机的油路控制系统，该油路控制系统可以有效地解决快关阀异常断电时汽轮机机组跳闸的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本发明实施例提供的油路控制系统的控制结构示意图；图2为本发明实施例提供的油路控制系统的油路结构示意图。

在一种具体实施例中，本实施例提供了一种汽轮机调门油动机的油路控制系统，通过该油路控制系统中油路控制油动机3动作，油动机3使调门10保持在所需的开度。具体的该油路控制系统包括供电端2、供油端1、油动机3、快关阀4、操作阀5、液压检测装置7和控制装置6。

其中油动机3通过活塞杆分隔成工作腔和回油腔，其中回油腔与油箱连通，活塞杆的移动能够推动开闭，当工作腔供入高压油时，会推动活塞移动以压缩回油腔(当然也可以采用弹簧)，此时活塞杆推动调门10打开，回油腔回油至油缸中；而当工作腔停止供入高压油时并保压时，此时活塞杆移动停止，使调门10保持当前的打开程度；而当工作腔与回油腔连通时，此时活塞杆可以通过弹性装置的作用下，向压缩工作腔的方向移动，此时活塞杆的移动则会推动调门10向打开的方向移动。其中弹性装置优选采用弹簧。

其中操作阀5，连接在供油端1与工作腔之间以控制所述油动机3的活塞位置，具体的，一般操作阀5为三位三通电磁阀，位于第一工作位时操作阀5能够将供油端1与工作腔连通，以向工作腔输入高压油，此时操作调门10打开；位于第二工作位时，操作阀5上与工作腔连通的接口以及与供油端1连通的接口均关闭，此时使调门10保持打开程度；而在第三工作位时，操作阀5能够使回油腔与工作腔连通，此时操作调门10关闭。操作阀5的控制器在接收开度指令后，同时根据调门10开启程度反回值相应的工作在第一工作位、第二工作位或第三工作位，具体的，当反回值与开度指令内规定值相等时，此时操作阀5就会在第二工作位工作，否则在第一工作位和第三工作位工作。

快关阀4的保压阀门两端分别与油动机3的工作腔和油动机3的回油腔连通，快关阀4的电力接入端通过导线9与供电端2连通，当供电端2存电时，会通过导线9给快关阀4上电，而供电端2不存电时，此时快关阀4就会失电。而开关阀处于在上电状态时，保压阀门关闭；而当处于失电状态时，保压阀门打开，此时开关阀会使工作腔和回油腔连通，使得工作腔失压，此时调门10会快速关闭。

其中液压检测装置7用于检测供油端1油压，以实时知道供油端1油压，需要说明的是，其中油压检测装置的具体结构可以参考现有技术。其中控制装置6实时判断供电端2是否存电，以及时了解当前快关阀4是否被要求关闭，同时控制装置6实时判断液压检测装置7的检测值是否小于预定值，以判断供油端1的油压是否被大幅泄压。而控制装置6能够在判断供电端2存电且液压检测装置7的检测值小于预定液压值后，控制操作阀5上与供油端1连通的接口关闭，具体的可以向操作阀5发送开度值为零的开度指令，此时操作阀5可以位于第二工作位或第三工作位。需要说明的是，为了使控制装置6与汽轮机提前响应，其中上述预定液压值应当大于汽轮机跳闸的响应液压值。

在本实施例中，在应用该油路控制系统时，在正常运行状态下，当汽轮机的振动导致连接在供电端2与快关阀4电力接入端的导线9断裂时。此时供电端2仍然处在存电的状态，而快关阀4失电，快关阀4阀门打开，使得油动机3的工作腔和回油腔连通，导致回油腔失压，调门10关闭，而调门10关闭则会造成操作阀5工作，操作阀5使供油端1与工作腔连通，继而造成供油端1大幅降压，此时控制装置6则会控制操作阀5上与供油端1连通的接口关闭，将供油端1隔开，使供油端1保压。在该油路控制系统中，通过控制装置6对供电端2是否存电，判断出快关阀4是否被要求上电。而又通过液压检测装置7的检测值小于预定值，有效判断出快关阀4处断电，进而判断出供电端2的电力未传递至快关阀4，以有效判断出导线9断裂。而并在判断出导线9断裂时，及时控制操作阀5上与供油端1连通的接口关闭，有效地避免了汽轮机跳闸。综上所述，该油路控制系统能够有效地解决快关阀4异常断电时汽轮机机组跳闸的问题。

汽轮机并网后，调门10开度一般大于8％，只是并网前汽轮机跳闸对电网无影响。并网到机组正常运行有一个过程，机组正常运行时调门开度在25％-100％之间。而在将调门10装入到汽轮机之后，若使调门10打开，一般至少会使调门10开启程度在25％以上。基于上述分析，此处优选，控制装置6能够在同时判断操作阀5接收的调门10开度指令中调门10开度大于预定开度后，控制所述操作阀5上与供油端1连通的接口关闭，其中预定开度一般在8％至25％之间，且优选预定开度为8％。需要说明的是，其中控制装置6能够在同时判断操作阀5接收的调门10开度指令中调门10开度大于预定开度后，同时指的是还在判断所述供电端2存电且所述液压检测装置7的检测值小于预定液压值后。即在上述三个条件满足后，再控制操作阀5与供油端1连通的接口关闭。以使得在调门10未装入至汽轮机之前，不对操作阀5进行控制。

进一步的，考虑到可能是供油端1与操作阀5之间的油路存在问题，或者操作阀5本身存在问题。基于此，设置有用于检测调门10开闭程度的调门开度检测装置8，该调门开度检测装置8也可以是向操作阀5反馈调门10开度的调门10开度检测装置。同时优选，控制装置6能够在同时判断所述调门开度检测装置8检测的调门10开度为零后，控制所述操作阀5上与供油端1连通的接口关闭。需要说明的是，其中同时指的是，不仅在判断所述调门开度检测装置8检测的调门10开度为零后，并在满足上述是三个条件后，即在判断供电端2存电且液压检测装置7的检测值小于预定液压值后，并在判断操作阀5接收的调门10开度指令中调门10开度大于预定开度后，控制操作阀5上与供油端1连通的接口关闭。

需要说明的是，快关阀4的作用在于保护汽轮机，为了保护性更强，此处优选并联设置两个快关阀4。需要说明的是，其中快关阀4可以是较为简单的电磁阀，即在上电后，通过磁铁的磁力推动快关阀4的保压阀门移动，而在断电后，通过弹簧的弹力推动快关阀4的保压阀门转动。为了更好的控制，此处优选快关阀4包括控制分阀和保压分阀，保压分阀的控制接口供入高压油时阀门关闭，相应的，而控制接口泄压时，阀门会在弹簧作用下打开。其中保压分阀的阀门两端分别与工作腔和回油腔连通，即此时保压分阀的阀门为上述保压阀门。控制分阀为二位三通电磁阀，上电时能够将供油端1的高压油导入至保压阀的控制接口内，以使保压阀门关闭，并在断电时，能够使上述保压分阀的控制接口与回油管连通，以使保压阀门打开。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种调门油动机的油路控制系统，包括供电端、供油端、油动机、快关阀和操作阀，所述快关阀的保压阀门断电时打开、上电时关闭，所述保压阀门两端分别与所述油动机的工作腔和所述油动机的回油腔连通，所述操作阀连接在所述供油端与所述工作腔之间以控制所述油动机的活塞位置，所述供电端与所述快关阀的电力接入端通过导线连接；其特征在于，还包括控制装置和用于检测供油端液压的液压检测装置，所述控制装置能够在判断所述供电端存电且所述液压检测装置的检测值小于预定液压值后，控制所述操作阀上与所述供油端连通的接口关闭。

2.根据权利要求1所述的油路控制系统，其特征在于，所述控制装置能够在同时判断所述操作阀接收的调门开度指令中调门开度大于预定开度后，控制所述操作阀上与所述供油端连通的接口关闭。

3.根据权利要求2所述的油路控制系统，其特征在于，包括用于检测调门开闭程度的调门开度检测装置，所述控制装置能够在同时判断所述调门开度检测装置检测的调门开度为零后，控制所述操作阀上与供油端连通的接口关闭。

4.根据权利要求3所述的油路控制系统，其特征在于，还包括弹性装置，所述弹性装置在所述工作腔与所述回油腔连通时推动所述油动机的活塞向压缩所述工作腔的方向移动。

5.根据权利要求4所述的油路控制系统，其特征在于，所述弹性装置为弹簧。

6.根据权利要求5所述的油路控制系统，其特征在于，所述预定开度在8％至25％之间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的油路控制系统，其特征在于，包括两个并联设置的所述快关阀。

8.根据权利要求7所述的油路控制系统，其特征在于，所述快关阀包括控制分阀和控制接口供入高压油时阀门关闭的保压分阀，所述保压分阀的阀门为所述保压阀门，所述控制分阀为二位三通电磁阀且上电时能够将所述供油端的高压油导入所述控制接口、并在断电时能够将所述控制接口与回油管连通。

9.根据权利要求8所述的油路控制系统，其特征在于，所述操作阀为三位三通电磁阀；所述操作阀位于第一工作位时，能够使所述工作腔与所述供油端连通；所述操作阀位于第二工作位时，能够使所述操作阀上与所述工作腔连通的接口以及与所述供油端连通的接口均关闭；所述操作阀位于第三工作位时能够使所述工作腔与所述回油腔连通。

10.根据权利要求7所述的油路控制系统，其特征在于，所述快关阀为电磁阀。