CN113251007A - 一种余热发电机组液压系统及其供油方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种余热发电机组液压系统，包括供油装置和伺服油动装置，供油装置包括油箱、主泵、支路溢流阀、过滤器和蓄能器，主泵的进口通过管路与油箱连接，主泵的出口分设两根支管，一根支管上安装支路溢流阀并通向油箱，另一根支管与过滤器进口连接，过滤器出口与蓄能器连接，蓄能器与过滤器出口相接的管路上连通设置第一接口，第一接口与伺服油动装置连接，伺服油动装置出口处设有第二接口，第二接口与油箱之间通过管路连接。完全摒弃了原机组液压系统的任何束缚，通过杠杆直连阀门，控制精度和稳定性相当高，完全与高压抗燃油系统的控制水平相当。

Description

一种余热发电机组液压系统及其供油方法

技术领域

本发明涉及余热发电机组液压领域，尤其是涉及一种余热发电机组液压系统及其供油方法。

背景技术

现有技术中，余热发电机组在工作过程中需要经常控制阀门的开关，一般使用液压系统控制液压缸的活塞杆移动，使阀门执行开关的动作，余热发电机组液压系统采用高压抗燃油系统，存在诸多问题，比如：抗燃油有微毒、不易回收、对环境有污染、造价高、结构复杂等，液压系统与原汽轮机采用同一个供油系统，汽轮机透平油箱极大，无法完全满足液压系统对于液压油过滤的品质。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种余热发电机组液压系统，以解决现有的余热发电机组液压系统存在的上述问题。

本发明的目的之二就是提供一种余热发电机组液压系统的供油方法，以解决现有的余热发电机组液压系统的供油方法存在的上述问题。

本发明的目的之一是这样实现的：

一种余热发电机组液压系统，包括供油装置和伺服油动装置，所述供油装置包括油箱、主泵、支路溢流阀、过滤器和蓄能器，所述主泵的进口通过管路与所述油箱连接，所述主泵的出口分设两根支管，一根支管上安装所述支路溢流阀并通向油箱，另一根支管与所述过滤器进口连接，所述过滤器出口与所述蓄能器连接，所述蓄能器和与所述过滤器出口与相接的管路上连通设置第一接口相连，所述第一接口与所述伺服油动装置连接，所述伺服油动装置出口处设有第二接口，所述第二接口与所述油箱之间通过管路连接。

所述供油装置还包括压差报警器，所述压差报警器通过管路并联于连通设置在与所述过滤器的进口和出口处并联的管路上。

所述供油装置还包括主溢流阀、电磁卸荷阀和备用泵，所述蓄能器与所述过滤器出口相接的管路上还分设三条管路，三条管路均位于所述第一接口所在管路的前侧，三条管路由左到右依次设置，所述主溢流阀安装于左侧的管路上，左侧的管路通往油箱，所述备用泵安装于中间的管路，中间的管路连接油箱，所述电磁卸荷阀安装于右侧的管路上，右侧的管路连接油箱。

所述供油装置还包括加热器，所述加热器安装于所述第一接口处的管路上。

所述供油装置还包括冷却器、出水管、进水管、出水阀和进水阀，所述冷却器的进油口和出油口安装于所述第二接口管路上，所述进水管安装于所述冷却器的进水口，所述进水阀安装于所述进水管上，所述出水管安装于所述冷却器的出水口，所述出水阀安装于所述出水管上。

所述伺服油动装置包括比例换向阀、液压缸和位移传感器，所述比例换向阀的P口和T口分别与所述第一接口和所述第二接口管路连接，所述液压缸的靠近阀门关位的油口和靠近阀门开位的油口分别与所述比例换向阀的A口和B口连接，所述位移传感器安装于所述液压缸的活塞杆旁边。

所述伺服油动装置还包括电磁阀、进油插装阀和出油插装阀，所述出油插装阀的进油口、出油口分别与所述液压缸靠近阀门关位的油口和所述第二接口管路连接，所述进油插装阀的进油口、出油口分别与所述液压缸靠近阀门开位的油口和所述第一接口连接，所述电磁阀的出口同时与所述进油插装阀的控制油口和所述出油插装阀的控制油口连接，所述电磁阀的进口分别与所述第一接口和所述第二接口管路连接，不通电的情况下，控制所述第一接口与所述进油插装阀和所述出油插装阀的控制油口相通。

本发明的目的之二是这样实现的：

一种余热发电机组液压系统的供油方法，包括以下步骤：

a、启动电磁阀、加热器及冷却器；

b、打开主泵，使用主泵将油箱中的油沿管路依次经过过滤器、加热器，然后一部分油进入蓄能器，另一部分到达比例换向阀，等待比例换向阀的阀门执行动作，多余的油经支路溢流阀和主溢流阀回到油箱；

c、启动压差报警器；

d、根据实际工作需要切换比例换向阀的阀位，控制液压缸活塞移动，需要液压缸的活塞杆收回时，比例换向阀的A口与P口导通，T口与B口导通，油从液压缸前侧油口进入，推动液压缸的活塞杆收回；需要液压缸的活塞杆伸出时，比例换向阀的A口与T口导通，P口与B口导通，油从液压缸后侧油口进入，推动液压缸的活塞杆伸出；最终油经过冷却器回到油箱。

过滤器和压差报警器的使用方法如下：

1）油流经过滤器时，过滤器将油内的杂质过滤，压差报警器设定下限值，当压力小于下限值时，压差报警器开始报警，过滤器损坏及时更换。

2）压差报警器设定上限值，当压力大于上限值时，压差报警器开始报警，过滤器堵塞及时检查疏通。

冷却器和加热器的使用方法如下：

1）液压系统设定正常温度范围，监控人员将液压系统内油的温度与液压系统设定的正常温度范围进行比较，如果油的温度大于正常工作温度范围上限值，则加大冷却器进水管的流量，同时关闭加热器。

2）如果检测的温度小于正常工作温度范围下限值，则关闭冷却器进水管的流量，同时打开加热器。

本发明有益效果是：

一、采用直动式油动机系统，精度高、速度快油动机刚度大，控制精度和品质非常高。直动式油动机系统工作压力可达14Mpa，完全摒弃了原机组液压系统的任何束缚，通过杠杆直连阀门，控制精度和稳定性相当高，全闭环定位控制,定位精度可达0.01mm,油动机的动态响应速度和关闭速度可达0.2秒，完全与高压抗燃油系统的控制水平相当。

二、液压系统用油与原汽轮机供油系统分开，调节系统要求的是电液伺服系统，控制精度很高，这对油质清洁度的要求非常高，低压透平油系统由于润滑油和调节系统供油是混用的，同时透平油箱极大，无法完全满足过滤的品质，直动式油动机油源系统是独立的，同时容积比较小，加之有多道精密过滤器，完全可以保证过滤精度。

三、电磁阀和两个插装阀组成一套具有快关功能的系统，能够应对突发需要快速关闭的情况。

四、两台泵运作，通过一系列其他组件的配合，将压力稳定维持在一个特定的值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明供油装置的结构示意图；

图3是本发明伺服油动装置的结构示意图。

图中：1、供油装置；3、伺服油动装置；11、油箱；12、主泵；13、支路溢流阀；14、过滤器；15、压差报警器；16、主溢流阀；17、电磁卸荷阀；18、备用泵；19、加热器；20、冷却器；21、出水管；22、进水管；23、出水阀；24、进水阀；25、蓄能器；31、比例换向阀；32、电磁阀；33、进油插装阀；34、出油插装阀；35、液压缸；36、位移传感器；40、第一接口；41、第二接口。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的阐述，下述实施例仅作为说明，并不以任何方式限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1所示，一种余热发电机组液压系统，包括供油装置1和伺服油动装置3，供油装置1的油箱11与原汽轮机分开，使整个液压系统构成一个单独的封闭系统，在单一的油泵供油系统中加入其他动力，在短时间内可以提供更大的压力，伺服油动装置3采用电液伺服系统，并结合直动式油动机。伺服油动装置3采用46#抗磨液压油作为工作介质，由独立的供油装置1供油。

如图2所示，供油装置1包括油箱11、主泵12、支路溢流阀13、过滤器14和蓄能器25，主泵12进口通过管路与油箱11连接，主泵12出口分设两根支管，一根支管上安装支路溢流阀13并通向油箱11，另一根支管与过滤器14进口连接，过滤器14出口与蓄能器25连接，蓄能器25与过滤器14出口相连的管路上连通设置第一接口40，第一接口40与伺服油动装置3连接，伺服油动装置3出口处设有第二接口41，第二接口41与油箱11之间通过管路连接。

供油装置1还包括压差报警器15，压差报警器15连通设置在与过滤器14并联的管路上。工作介质的清洁度达到NAS6级，压差报警器15实时监控过滤器14前后的压力变化，一旦压差达到0.32MPa时，压差报警器15发出警报，此时需要更换滤芯，保证工作介质的清洁度。

供油装置1还包括主溢流阀16、电磁卸荷阀17和备用泵18，蓄能器25与过滤器14出口相接的管路上还分设三条管路，三条管路均位于第一接口40所在管路的前侧，三条管路由左到右依次设置，主溢流阀16安装于左边的管路上，并通往油箱11，备用泵18安装于中间的管路，并通往油箱11，电磁卸荷阀17安装于右边的管路上，并通往油箱11。系统控制方式有手动和自动两种，当系统设置为手动控制时，每台泵均可通过手动操作单独对系统进行供油；当系统设置为自动控制时，两泵同时启动，对系统进行供油，当系统压力升至14MPa，备泵停止运行同时电磁卸荷阀17得电动作；自然工作条件情况下，当系统压力降至11.2MPa时，电磁卸荷阀17失电，主油泵对系统进行供油。若系统压力继续下降，当系统压力降至10.5MPa时,备用泵18启动运行，两泵同时对系统进行供油。若系统需紧急停泵供油时，按下紧急停止按钮，所有运行油泵均停止运行。

供油装置1还包括加热器19，加热器19安装于第一接口处的管路上。当油温低于20℃时，可手动启动加热器19。

供油装置1还包括冷却器20、出水管21、进水管22、出水阀23和进水阀24，冷却器20串联于第二接口管路的末端，进水管22安装于冷却器20的进水口，进水阀24安装于进水管22上，出水管21安装于冷却器20的出水口，出水阀23安装于出水管21上。当油温高于57℃时，可手动打开冷却器20进、出水口球阀。进而控制液压油工作温度在正常范围。

如图3所示，伺服油动装置3包括比例换向阀31、液压缸35和位移传感器36，比例换向阀31的P口和T口分别与第一接口40和第二接口41管路连接，液压缸35的上下油口分别于比例换向阀31的A口和B口连接，比例换向阀31与所述伺服卡电连接，位移传感器36安装于液压缸35的活塞杆旁边。当液压系统需要阀门正常调节工作时，发出阀门开启或关闭工作指令给伺服卡；伺服卡内经过与实际阀位比较后，向油动机上的电液转换器—比例换向阀31发出指令信号，比例换向阀31将电气信号转换成液压信号并放大后，送到液压缸35相应的工作腔室，驱动液压缸35活塞，即阀门移动。阀门移动时，带动线性位移传感器36，由位移传感器36产生位置信号，该信号经解调器反馈到伺服卡的输入端，直到与阀位指令相平衡时液压缸35的活塞停止运动。此时蒸汽阀门已经到达了所需要的开度，完成了电信号—液压力—机械位移的转换过程。随着阀位指令信号变化，油动机不断地调节蒸汽门的开度,最终实现阀位控制。

伺服油动装置3还包括电磁阀32、进油插装阀33和出油插装阀34，出油插装阀34的进出油口分别于液压缸35的上油口和第二接口管路连接，进油插装阀33的进出油口分别于液压缸35的下油口和第一接口连接，电磁阀32的出口与进油插装阀33和出油插装阀34的控制油口连接，电磁阀32的进口分别于第一接口和第二接口管路连接，不通电的情况下，控制第一接口与进油插装阀33和出油插装阀34的控制油口相通。当电磁阀32得电时，出油插装阀34和进油插装阀33的控制油口与第二接口管路接通，阀门打开，压力油经过进油插装阀33，进入液压缸35下腔室，回油通过出油插装阀34，泄到第二接口路中，阀门快关时所需要的高峰流量由蓄能器25及油泵共同供给。

实施例二：

一种余热发电机组液压系统的供油方法，包括以下步骤：

a、启动电磁阀32、加热器19及冷却器20；

b、打开主泵12，使用主泵12将油箱11中的油沿管路依次经过过滤器14、加热器19，然后一部分油进入蓄能器25，另一部分到达比例换向阀31，等待比例换向阀31的阀门执行动作，多余的油经支路溢流阀13和主溢流阀16回到油箱；

c、启动压差报警器15；

d、根据实际工作需要切换比例换向阀31的阀位，控制液压缸活塞移动，需要液压缸35的活塞杆收回时，比例换向阀31的A口与P口导通，T口与B口导通，油从液压缸35前侧油口进入，推动液压缸35的活塞杆收回；需要液压缸35的活塞杆伸出时，比例换向阀31的A口与T口导通，P口与B口导通，油从液压缸35后侧油口进入，推动液压缸35的活塞杆伸出；最终油经过冷却器20回到油箱。

过滤器14和压差报警器15的使用方法如下：

1）油流经过滤器14时，过滤器14将油内的杂质过滤，压差报警器15设定下限值，当压力小于下限值时，压差报警器15开始报警，此时过滤器14损坏及时更换。

2）压差报警器15设定上限值，当压力大于上限值时，压差报警器15开始报警，此时过滤器14堵塞及时检查疏通。

冷却器20和加热器19的使用方法如下：

1）液压系统设定正常温度范围，监控人员将液压系统内油的温度与液压系统设定的正常温度范围进行比较，如果油的温度大于正常工作温度范围上限值，则加大冷却器20进水管的流量，同时关闭加热器19。

2）如果检测的温度小于正常工作温度范围下限值，则关闭冷却器20进水管的流量，同时打开加热器19。

本实施例还包括一种使液压缸的活塞杆快速收回的方法，给电磁阀32通电，出油插装阀34和进油插装阀33的控制油口与第二接口管路接通，阀门打开，压力油经过进油插装阀33，进入液压缸35下腔室，回油通过出油插装阀34，泄到第二接口路中，蓄能器25及油泵共同供给油，使液压缸的活塞杆快速收回，可以应对紧急情况或者其他需要快速收回活塞杆的情况。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种余热发电机组液压系统，其特征在于，包括供油装置和伺服油动装置，所述供油装置包括油箱、主泵、支路溢流阀、过滤器和蓄能器，所述主泵的进口通过管路与所述油箱连接，所述主泵的出口分设两根支管，一根支管上安装所述支路溢流阀并通向油箱，另一根支管与所述过滤器进口连接，所述过滤器出口与所述蓄能器连接，所述蓄能器与所述过滤器出口相接的管路上连通设置第一接口，所述第一接口与所述伺服油动装置连接，所述伺服油动装置出口处设有第二接口，所述第二接口与所述油箱之间通过管路连接。

2.根据权利要求1所述的一种余热发电机组液压系统，其特征在于，所述供油装置还包括压差报警器，所述压差报警器连通设置在与所述过滤器并联的管路上。

3.根据权利要求1所述的一种余热发电机组液压系统，其特征在于，所述供油装置还包括主溢流阀、电磁卸荷阀和备用泵，所述蓄能器与所述过滤器出口相接的管路上还分设三条管路，三条管路均位于所述第一接口所在管路的前侧，三条管路由左到右依次设置，所述主溢流阀安装于左侧的管路上，左侧的管路通往油箱，所述备用泵安装于中间的管路，中间的管路连接油箱，所述电磁卸荷阀安装于右侧的管路上，右侧的管路连接油箱。

4.根据权利要求1所述的一种余热发电机组液压系统，其特征在于，所述供油装置还包括加热器，所述加热器安装于所述第一接口处的管路上。

5.根据权利要求1所述的一种余热发电机组液压系统，其特征在于，所述供油装置还包括冷却器、出水管、进水管、出水阀和进水阀，所述冷却器的进油口和出油口安装于所述第二接口管路上，所述进水管安装于所述冷却器的进水口，所述进水阀安装于所述进水管上，所述出水管安装于所述冷却器的出水口，所述出水阀安装于所述出水管上。

6.根据权利要求1所述的一种余热发电机组液压系统，其特征在于，所述伺服油动装置包括比例换向阀、液压缸和位移传感器，所述比例换向阀的P口和T口分别与所述第一接口和所述第二接口管路连接，所述液压缸的靠近阀门关位的油口和靠近阀门开位的油口分别与所述比例换向阀的A口和B口连接，所述位移传感器安装于所述液压缸的活塞杆旁边。

7.根据权利要求1所述的一种余热发电机组液压系统，其特征在于，所述伺服油动装置还包括电磁阀、进油插装阀和出油插装阀，所述出油插装阀的进油口、出油口分别与所述液压缸靠近阀门关位的油口和所述第二接口管路连接，所述进油插装阀的进油口、出油口分别与所述液压缸靠近阀门开位的油口和所述第一接口连接，所述电磁阀的出口同时与所述进油插装阀的控制油口和所述出油插装阀的控制油口连接，所述电磁阀的进口分别与所述第一接口和所述第二接口管路连接，不通电的情况下，控制所述第一接口与所述进油插装阀和所述出油插装阀的控制油口相通。

8.一种余热发电机组液压系统的供油方法，其特征在于，采用如权利要求1～7中任一项所述的余热发电机组液压系统，包括以下步骤：

a、启动电磁阀、加热器及冷却器；

b、打开主泵，使用主泵将油箱中的油沿管路依次经过过滤器、加热器，然后一部分油进入蓄能器，另一部分到达比例换向阀，等待比例换向阀的阀门执行动作，多余的油经支路溢流阀和主溢流阀回到油箱；

c、启动压差报警器；

d、根据实际工作需要切换比例换向阀的阀位，控制液压缸活塞移动，需要液压缸的活塞杆收回时，比例换向阀的A口与P口导通，T口与B口导通，油从液压缸前侧油口进入，推动液压缸的活塞杆收回；需要液压缸的活塞杆伸出时，比例换向阀的A口与T口导通，P口与B口导通，油从液压缸后侧油口进入，推动液压缸的活塞杆伸出；最终油经过冷却器回到油箱。

9.根据权利要求8所述的余热发电机组液压系统的供油方法，其特征在于，过滤器和压差报警器的使用方法如下：

1）油流经过滤器时，过滤器将油内的杂质过滤，压差报警器设定下限值，当压力小于下限值时，压差报警器开始报警，过滤器损坏及时更换；

2）压差报警器设定上限值，当压力大于上限值时，压差报警器开始报警，过滤器堵塞及时检查疏通。

10.根据权利要求8所述的余热发电机组液压系统的供油方法，其特征在于，冷却器和加热器的使用方法如下：

1）液压系统设定正常温度范围，监控人员将液压系统内油的温度与液压系统设定的正常温度范围进行比较，如果油的温度大于正常工作温度范围上限值，则加大冷却器进水管的流量，同时关闭加热器；

2）如果检测的温度小于正常工作温度范围下限值，则关闭冷却器进水管的流量，同时打开加热器。

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