CN108930642A - 一种双缸式液压驱动驱动塔 - Google Patents

一种双缸式液压驱动驱动塔 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双缸式液压驱动驱动塔，包括驱动塔结构、电器柜和液压系统，本驱动塔可实时驱动集热器转动跟踪太阳角度，保证所需的跟踪精度，采用小流量柱塞泵供油，并通过变频器改变电机转速进而改变泵输出流量，实现油缸的慢速度伸缩，进而实现微小角度偏差的旋转跟踪定位。

Description

一种双缸式液压驱动驱动塔
技术领域
本发明属于太阳能热发电技术领域，尤其涉及一种双缸式液压驱动驱动塔。
背景技术
目前，太阳能热发电技术进入迅速发展期。太阳能抛物面槽式发电是通过跟踪太阳运动的线形抛物面反射镜将太阳辐射聚集到位于抛物面焦线处的吸热管中加热传热流体进行发电的技术。槽式电站的关键设备主要包括集热器、吸热管和储热器等。驱动跟踪系统是集热器逐日的核心，是光热采集器充分利用太阳能的保障。借助驱动跟踪系统，光热采集器可以从日出至日落跟踪太阳。跟踪驱动系统通常采用液压驱动方式，液压驱动系统具有抗负载刚度大、运行平稳性强的特点。
现有的带有熔盐储热设施的槽式熔盐热发电项目技术要求集热器集热效率和跟踪精度较高。为此，要求跟踪驱动系统具有较高的抗负载稳定能力和实时的动态响应能力。传统的液压驱动方式为单泵控制，电机为普通三相异步电机，转速恒定。跟踪驱动动作方式为步进式控制，换向阀间隔5～20秒左右换向动作一次，电机随之启动，运动一定角度后电机停止。这种跟踪驱动方式，跟踪精度较低(约为1.7mrad)，不能满足高温熔盐工质所要求的1.2mrad高跟踪精度要求。且电机频繁启停，换向阀频繁动作，严重影响元寿命。再次，传统液压驱动系统的设置压力较高为21MPa，不利于液压元器件及密封件的寿命延长。另外，由于采用单泵定转速电机驱动，快速定位速度不可调。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种双缸式液压驱动驱动塔。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种双缸式液压驱动驱动塔，包括驱动塔结构、电器柜和液压系统，
所述驱动塔结构由两根竖直塔柱为支柱，在塔柱的上端设置有驱动轴，驱动轴上连接有扭矩管臂，在驱动塔结构内部设置液压系统；
所述电器柜设置于驱动塔结构的一侧；
所述液压系统包括液压油箱9、电机7、泵出口油路分配阀组8、换向阀组5、平衡阀组3、第一油缸1、第二油缸2、蓄能器6和蓄能器出口阀组11，液压油箱上设置有电机和泵出口油路分配阀组，在液压油箱一侧设置有蓄能器，蓄能器的下方设置有蓄能器出口阀组，所述蓄能器出口阀组与泵出口油路分配阀组相连，泵出口油路分配阀组与换向阀组相连，换向阀组与第一油缸、第二油缸分别相连，在液压油箱内设置有双泵系统，一为用于实现油缸的慢速伸缩的柱塞泵，一为用于实现油缸的快速伸缩的齿轮泵，在第一油缸和第二油缸的出口处设置回油阀。
而且，在所述的塔柱上还设置有前横杆，在前横杆上设置有铭牌；
而且，所述的塔柱的底部设置有底板。
而且，所述的塔柱一侧还设置有电机箱。
而且，在所述的电机上设置有风扇。
而且，所述的蓄能器出口阀组与泵出口油路分配阀组之间、泵出口油路分配阀组与换向阀组之间、换向阀组与第一油缸、第二油缸之间均通过液压胶管4连接。
而且，在所述液压油箱的下方设置有集油槽10。
而且，在所述集油槽上设置有托架12。
而且，在所述的一种双缸式液压驱动驱动塔中，所使用的额定工作压力为15MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、实时驱动集热器转动跟踪太阳角度，保证所需的跟踪精度 1.2mrad：采用小流量柱塞泵供油，并通过变频器改变电机转速进而改变泵输出流量，实现油缸的慢速度伸缩，进而实现微小角度偏差的旋转跟踪定位。
2、紧急快速定位和紧急情况下的散焦保护功能：采用大齿轮泵供油实现驱动装置的快速定位和翻转动作，且速度可调；另外设置蓄能器实现紧急断电情况下的散焦等安全保护动作。
3、降低系统压力，延长元器件的使用寿命：此系统采用额定工作压力为15MPa，为中压系统。与传统槽式跟踪液压驱动系统相比工作压力有所降低，这样有利于延长液压元气件和密封件的使用寿命，降低系统发生泄漏的概率。
4、油缸出口设置回油阀(图中的二位二通换向阀)，保证油缸在死点位置时的受力不发生干涉：根据转动角度的不同两条油缸作用的方式可分为同推、同拉、一推一拉等三种作用方式，因此必然会存在油缸在缩至最小行程又开始伸长的过程。由于此过程为连续动作，为避免两条油缸动作发生干涉，在油缸出油口设置回油阀，即在其中一条油缸接近最小行程之前，将回油阀打开，使得油缸正反腔均与回油相通，保证油缸死点位置在无压力的情况下过度，避免高压冲击，延长油缸使用使用寿命。
5、电机低于额定功率运行，有利于电机寿命的延长：正常跟踪运行时电机低于额定的功率，另外电机配置风扇，保证电机散热需要，延长电机使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为液压系统原理示意图。
图3为液压系统电路系统示意图。
其中，1为第一油缸，2为第二油缸，3为平衡阀组，4为液压胶管， 5为换向阀组，6为蓄能器，7为电机，8为泵出口油路分配阀组，9为液压油箱，10为集油槽，11为蓄能器出口阀组，12为托架，13为液位计，14为空气过滤器，15为温度继电器，16为液位继电器，17为齿轮泵， 18为柱塞泵，19为单向阀，20为回油过滤器，21为背压阀，22为溢流阀，23为压力表，24为H机能电磁换向阀，25为叠加式单向阀，26为Y型机能电磁换向阀，27为二位二通电磁换向阀，28为单向节流阀，29 为节流阀，30为压力继电器，31为平衡阀，32为二位二通换向阀，33为单向阀，34为驱动轴，35为扭矩管臂，36为塔柱，37为前横杆，38 为铭牌，39为电机箱，40为电器柜，41为底板。
具体实施方式
下面结合附图与具体的实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图中所示，一种双缸式液压驱动驱动塔，包括驱动塔结构、电器柜和液压系统，
所述驱动塔结构由两根竖直塔柱为支柱，在塔柱的上端设置有驱动轴，驱动轴上连接有扭矩管臂，在驱动塔结构内部设置液压系统；
所述电器柜设置于驱动塔结构的一侧；
所述液压系统包括液压油箱9、电机7、泵出口油路分配阀组8、换向阀组5、平衡阀组3、第一油缸1、第二油缸2、蓄能器6和蓄能器出口阀组11，液压油箱上设置有电机和泵出口油路分配阀组，在液压油箱一侧设置有蓄能器，蓄能器的下方设置有蓄能器出口阀组，所述蓄能器出口阀组与泵出口油路分配阀组相连，泵出口油路分配阀组与换向阀组相连，换向阀组与第一油缸、第二油缸分别相连，在液压油箱内设置有双泵系统，一为用于实现油缸的慢速伸缩的柱塞泵，一为用于实现油缸的快速伸缩的齿轮泵，在第一油缸和第二油缸的出口处设置回油阀。
包括液压油箱9、电机7、泵出口油路分配阀组8、换向阀组5、平衡阀组3、第一油缸1、第二油缸2、蓄能器6和蓄能器出口阀组11，液压油箱上设置有电机和泵出口油路分配阀组，在液压油箱一侧设置有蓄能器，蓄能器的下方设置有蓄能器出口阀组，所述蓄能器出口阀组与泵出口油路分配阀组相连，泵出口油路分配阀组与换向阀组相连，换向阀组与第一油缸、第二油缸分别相连，在液压油箱内设置有双泵，一为用于实现油缸的慢速伸缩的柱塞泵，一为用于实现油缸的快速伸缩的齿轮泵，在第一油缸和第二油缸的出口处设置回油阀。
而且，在所述的塔柱上还设置有前横杆，在前横杆上设置有铭牌；
而且，所述的塔柱的底部设置有底板。
而且，所述的塔柱一侧还设置有电机箱。
而且，在所述的电机上设置有风扇。
而且，在所述的电机上设置有风扇。
而且，所述的蓄能器出口阀组与泵出口油路分配阀组之间、泵出口油路分配阀组与换向阀组之间、换向阀组与第一油缸、第二油缸之间均通过液压胶管4连接。
而且，在所述液压油箱的下方设置有集油槽10。
而且，在所述集油槽上设置有托架12。
而且，在所述的一种双缸式液压驱动驱动塔中，所使用的额定工作压力为15MPa。
如液压系统原理示意图所示，液压小泵是柱塞泵18,排量为0.1ml/r，出油依次经泵出口单向阀8、Y型机能换向阀15、平衡阀21进入油缸工作腔，柱塞泵18出口油流量由电机转速调节，实时满足进入第一油缸、第二油缸大小腔的进油量，推动旋转轴带动集热器负载运行，实现太阳角度的高精度复现，满足集热器实时聚焦需要。根据转动角度的不同两条油缸作用的方式可分为同推、同拉、一推一拉等三种作用方式，油缸大小腔设回油换向阀(二位二通换向阀32)，保证油缸在死点位置时的受力不发生干涉。油缸进出口油口均设置平衡阀31，保证集热器稳定动作的需要同时满足在停止时位置精度的保持。油缸回油经背压阀21、回油过滤器20流回油箱。使回油管路时刻充满油液并满足过滤精度需要。同时设置大泵(齿轮泵17)，排量为3.5ml/r，实现驱动系统的快速定位和紧急情况下的快速动作。泵出口分别设置溢流阀22进行压力设置和保护。为满足驱动系统在断电情况下的散焦动作需要，在油路中设置了蓄能器6, 和压力继电器30，继电器实时检测蓄能器出口压力。一旦压力低于设定值，H机能换向阀24开始换向动作，齿轮泵17开始向蓄能器供油，使蓄能器总能保持一定的压力值。蓄能器出口设置常开二位二通电磁换向阀 27，在正常工作时此阀关闭，一旦断电油液从蓄能器排出推动油缸动作，满足紧急散焦等动作需要。同时此液压系统设置液位、油温、过滤器阻塞等状态报警，实现安全保护。
下表为液压系统的逻辑动作表：
以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种双缸式液压驱动驱动塔，包括驱动塔结构、电器柜和液压系统，
所述驱动塔结构由两根竖直塔柱为支柱，在塔柱的上端设置有驱动轴，驱动轴上连接有扭矩管臂，在驱动塔结构内部设置液压系统；
所述液压系统包括液压油箱、电机、泵出口油路分配阀组、换向阀组、平衡阀组、第一油缸、第二油缸、蓄能器和蓄能器出口阀组，液压油箱上设置有电机和泵出口油路分配阀组，在液压油箱一侧设置有蓄能器，蓄能器的下方设置有蓄能器出口阀组，所述蓄能器出口阀组与泵出口油路分配阀组相连，泵出口油路分配阀组与换向阀组相连，换向阀组与第一油缸、第二油缸分别相连，在液压油箱内设置有双泵系统，一为用于实现油缸的慢速伸缩的柱塞泵，一为用于实现油缸的快速伸缩的齿轮泵，在第一油缸和第二油缸的出口处设置回油阀。
2.根据权利要求1所述的一种双缸式液压驱动驱动塔，其特征在于：所述电器柜设置于驱动塔结构的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种双缸式液压驱动驱动塔，其特征在于：在所述的塔柱上还设置有前横杆，在前横杆上设置有铭牌。
4.根据权利要求1所述的一种双缸式液压驱动驱动塔，其特征在于：所述的塔柱的底部设置有底板。
5.根据权利要求1所述的一种双缸式液压驱动驱动塔，其特征在于：所述的塔柱一侧还设置有电机箱。
6.根据权利要求1所述的一种双缸式液压驱动驱动塔，其特征在于：在所述的电机上设置有风扇。
7.根据权利要求1所述的一种双缸式液压驱动驱动塔，其特征在于：所述的蓄能器出口阀组与泵出口油路分配阀组之间、泵出口油路分配阀组与换向阀组之间、换向阀组与第一油缸、第二油缸之间均通过液压胶管连接。
8.根据权利要求1所述的一种双缸式液压驱动驱动塔，其特征在于：在所述液压油箱的下方设置有集油槽。
9.根据权利要求1所述的一种双缸式液压驱动驱动塔，其特征在于：在所述集油槽上设置有托架。
10.根据权利要求1所述的一种双缸式液压驱动驱动塔，其特征在于：在所述的一种双缸式液压驱动驱动塔中，所使用的额定工作压力为15MPa。
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