CN201851217U - 一种航改燃机液压起动及控制油系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种航改燃机液压起动及控制油系统，属于航改燃机技术领域，该系统包括液压起动回路、控制油回路和油箱，采用液压的方式起动航改燃机机组中辅机系统的燃机并控制燃料调解系统的燃料调节阀的控制油输送，起动效率达到100%，可广泛应用到以航改燃机做主要动力的各种舰船上。

Description

一种航改燃机液压起动及控制油系统

技术领域

本实用新型属于航改燃机技术领域，特别涉及一种航改燃机液压起动及控制油系统。

背景技术

航改燃机因功率大、体积小、重量轻、机动性好、效率高、运转平稳、操纵简单、维护保养方便、工作可靠等一系列优点而广泛应用到发电、舰船动力等领域。在世界范围内，大、中型水面舰艇主动力装置中，采用燃机装舰已成为水面舰艇现代化的主要标志。在航改燃机机组的控制中，除主机的控制外，还必须配备必要的辅机系统，辅机系统的燃机一般为轻型燃机，盘车起动适合重型燃机，因此一般采用电启动方式，但电启动的可靠性达不到100%。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种航改燃机液压起动及控制油系统，该系统采用液压的方式起动航改燃机机组中辅机系统的燃机并控制燃料调解系统的燃料调节阀的控制油输送。

本实用新型的航改燃机液压起动及控制油系统包括液压起动回路、控制油回路和油箱；

所述油箱开有出油口、回油口、排油口和通气口，所述出油口设有过滤器，所述通气口设有空气滤清器，油箱内插有液位传感器和温度计，油箱内的底部设有加热器；所述排油口与球阀相连接；

所述液压起动回路包括碟阀、液压泵组、单向阀A、液压马达、过滤器A；所述液压泵组包括液压泵和启动电机；

所述出油口A依次连接蝶阀、软连接管路A、液压泵、单向阀A的输入端，单向阀A的输出端分别与溢流阀、软连接管路B相连接，还分别通过压力表开关A与压力表A、通过压力表开关B与压力传感器B相连接；所述软连接管路B依次与液压马达、软连接管路C、过滤器C、油箱的回油口A相连接； 

所述控制油回路包括齿轮泵、电动机、单向阀、蓄能器、过滤器、燃料调节阀、溢流阀、冷却器；

所述出油口B分别与齿轮泵的输入端和齿轮泵的输入端相连接，齿轮泵的输出端与单向阀B的输入端相连接，齿轮泵的输出端与单向阀C的输入端相连接，单向阀B的输出端分别与单向阀C的输出端、蓄能器、过滤器D的输入端相连接，过滤器D的输出端依次连接溢流阀B、冷却器、回油口B，还依次连接软连接管路D、燃料调节阀、软连接管路E、过滤器C的输入端，还分别通过压力表开关C与压力表C、通过压力表开关D与压力传感器D相连接；

本实用新型的工作原理如下：

液压起动：控制系统发出指令，起动电机开始工作，起动电机带动液压泵工作，此时液压泵斜盘角度最小，流量最小；当液压泵工作功率达到设定值（额定功率的50%～70%）时，控制系统输出控制信号将液压泵的斜盘角度拉到最大，液压泵输出的流量给液压马达，液压马达带动燃机转速上升，当燃机转速达到自持转速时，离合器自动脱开液压马达，控制系统发出指令，起动电机停止工作。

航改燃机液压起动系统主要用于带动燃机从静止状态起动，当燃机转到自持转速时，液压起动系统停止工作，完成燃机的起动过程。由于燃机要求按规定曲线平稳起动，液压起动系统性能好坏，将决定燃机是否能够完成起动过程并点火成功。

控制油：控制系统发出指令，电动机A和电动机B开始工作，并分别带动齿轮泵A、齿轮泵B工作，因为齿轮泵A、齿轮泵B是并联的方式，分别控制齿轮泵A、齿轮泵B的流量可以调整二者总的流量，即可以调整油的流量；因为从齿轮泵供给过来的油的流量会有波动，因此再通过蓄能器微调油的流量，使流量平稳，当油的流量在波峰值时，蓄能器将储存一部分油流量，当油的流量在波谷值时，蓄能器将释放一部分油的流量，从而平稳油的流量，提供给燃料调节阀规定流量、压力的液压油。

航改燃机控制油系统主要是用于向燃料调解系统的燃料调节阀提供适当流量和压力的液压油，满足燃料调节阀在解决稳态和过渡态的燃料流量的要求。

本实用新型能够带动航改燃机从静止状态起动，然后带动燃机转到自持转速，完成燃机的启动过程，起动效率达到100%，同时能够向燃料调解系统的燃料调节阀提供适当流量和压力的液压油，满足燃料调节阀在解决稳态和过渡态的燃料流量的要求。

附图说明

图1 为本实用新型的控制原理图

图中 1油箱  2蝶阀  3  液压泵  4启动电机  5溢流阀A  6液压马达  7球阀

11齿轮泵A  12电动机A  13齿轮泵B  14电动机B  15蓄能器 16燃料调节阀 17溢流阀B  18 冷却器

21液位传感器  22空气滤清器  23温度计

31过滤器A  32过滤器B  33过滤器C  34过滤器D 35加热器

41单向阀A  42单向阀B  43单向阀C  

51压力表开关A  52压力表开关B  53压力表开关C  54压力表开关D 

61压力表A      62压力传感器B  63压力表C      64压力传感器D

71软连接管路A  72软连接管路B  73软连接管路C  74软连接管路D  75软连接管路E

81出油口A   82出油口B  83回油口A  84回油口B  85排油口 86通气口。

具体实施方式

   下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型的航改燃机液压起动及控制油系统包括液压起动回路、控制油回路和油箱1；

所述油箱1开有出油口A81、出油口B82、回油口A83、回油口B84、排油口85和通气口86，所述出油口A81、出油口B82分别设有过滤器A31、过滤器B32，所述通气口86设有空气滤清器22，油箱1内插有液位传感器21和温度计23，油箱1内的底部设有加热器35；所述排油口85与球阀7相连接；

所述液压起动控制回路包括碟阀2、液压泵组、单向阀A41、液压马达6和过滤器C33；所述液压泵组包括液压泵3和启动电机4；

所述出油口A81依次连接蝶阀2、软连接管路A71、液压泵3、单向阀A31的输入端，所述单向阀A31的输出端分别与溢流阀5、软连接管路B72相连接，还分别通过压力表开关A51与压力表A61、通过压力表开关B52与压力传感器B62相连接；所述软连接管路B72依次与液压马达6、软连接管路C73、过滤器C33、回油口A 83相连接；液压马达6通过离合器连接燃机； 

所述控制油回路包括齿轮泵A11、电动机A12、齿轮泵B13、电动机B14、单向阀B42、单向阀C43、蓄能器15、过滤器D34、燃料调节阀16、过滤器C33、溢流阀17和冷却器18；

所述出油口B82分别与齿轮泵A11的输入端、齿轮泵B13的输入端相连接，齿轮泵A11的输出端与单向阀B42的输入端相连接，齿轮泵B13的输出端与单向阀C43的输入端相连接，单向阀B42的输出端分别与单向阀C43的输出端、蓄能器5、过滤器D34的输入端相连接，过滤器D34的输出端依次连接溢流阀B17、冷却器18、回油口B74，还依次连接软连接管路D74、燃料调节阀16、软连接管路E75、过滤器C33的输入端，还分别通过压力表开关C53与压力表C63、通过压力表开关D54与压力传感器D64相连接；

上述碟阀2为液压起动的油路开关，液位传感器21用于检测油箱里油的液位，温度计23用于观察油箱里的油的温度，加热器35用于加热油箱里的油；球阀7用于清洗油箱时排除油和沉淀的杂质；单向阀控制管路里的油只能单向流动，防止反向回流；

压力表A61用于显示液压马达供给管路里油的压力，压力传感器B62用于检测液压马达供给管路里油的压力，当供给管路里油的压力超过溢流阀A5的额定值时，一部分油会旁路通过溢流阀A5，以减少供给管路里油的压力。

本实用新型选用的器件如下：

油箱1：储油量40L

蝶阀2：型号为D41F-10P DN100：

液压泵组：型号为A7V117EL-280S-4-75kW,防爆；

液压泵3：为EP电控比例变量液压泵。电控比例变量泵可以无级地按照程序控制泵的排量，进口工作压力0.08MPa～0.2MPa，出口工作压力0.08MPa～25MPa，油温范围-25～80°C，最佳工作粘度16～36mm²/s, 液压泵出口设置压力指示表及连锁保护用的压力变送器；泵出口压力：31.5MPa，泵出口流量：0～164L/min， 泵转速：2240r/min；

溢流阀A5：型号为YF-L32K，P=25MPa，Q=168L/min；

球阀7：型号为QZ11F-16P DN25；

齿轮泵A11和齿轮泵B13：型号均为CBF-E10AP， P=16MPa，Q=25L/min；齿轮泵与其控制电动机的轴心线的同轴度在0.1mm以内；齿轮泵的工作介质为30～70mm²/s（40°C）中性矿物油，工作介质的过滤精度应保证在10μm以内，齿轮泵的使用温度可在-20°C～92°C范围内，泵的吸油口压力允许在-16kPa～0.15MPa之间，工作压力：P=16MPa，工作流量：10mL/r, 泵转速：2500r/min；

电动机A12和电动机B14：型号均为YB2-112M-2，防爆，电压380V，功率4kW；

蓄能器15：型号为NXQA-L4.0/10-L-Y，充气压力为3MPa，充气介质为工业氮气；

溢流阀B17：型号为DB10A-1-30/315，P=31.5MPa，Q=200L/min；

冷却器18：型号为FL2，防爆，风冷，冷却器进口、出口均设有压力指示表和双金属温度计，以监控冷却器进口和出口的油的压力和温度； 

液位传感器21：型号：KYCM-FGM2454-600T3Q3，量程范围：0～600mm，输出形式：4～20mA ，DC/+24VDC，隔爆型，工作温度：-40°C～120°C；

空气滤清器22：型号为EF₄-50；

过滤器A31：型号为WU-630X180F-J，过滤精度为180μm，流量为600L/min；

过滤器B32：型号为WU-400X180F-J，过滤精度为180μm，流量为400L/min；

过滤器C33：型号为RFA-630X20F-Y，P=10MPa，Q=630L/min, 过滤精度为20μm，流量为1001/min，DC24V, 防爆；

过滤器D34：型号ZU-H100X10P，P=32MPa，Q=100L/min,过滤精度为10μm，DC24V,防爆；

过滤器C33和过滤器D34均配有压差发讯器，可以远传信号至集控室中央控制系统进行远程监控；

加热器35：为浸没式加热器，型号为SHRY4-220/1，电压220V，功率为1.5K，数量为3个；

单向阀A41：型号为S30A02；

单向阀B42和单向阀C43：型号均为S10A02；

压力表开关A、B、C、D：型号均为KF-L814P， P=35MPa，M14X1.5；

压力表A61：型号为HFP₂-E₁-2-P40-2.5，量程0～4MPa，使用环境温度：-30°～45°C，径向接口M20X1.5防震；

压力表B63：型号为HFP₂-E₁-3-P-2.3，量程0～40MPa，使用环境温度：-30°～50°C，径向接口M20X1.5防震；

本实用新型的控制过程如下：

液压起动控制过程：控制系统发出指令，起动电机4开始工作，起动电机4带动液压泵3工作，此时液压泵3斜盘角度最小，流量最小；当液压泵3工作功率达到额定功率的60%时，控制系统输出控制信号将液压泵3的斜盘角度拉到最大，液压泵3输出的流量供给液压马达6，液压马达6带动燃机转速上升，经过液压马达6的油依次通过过滤器C33、回油口A83回流到油箱中；当燃机转速达到自持转速时，离合器自动脱开液压马达6，控制系统发出指令，起动电机4停止工作，因此液压泵3、液压马达6也停止工作。

控制油控制过程：控制系统发出指令，电动机A12、电动机B14开始工作，并分别带动齿轮泵A11、齿轮泵B13工作，分别控制齿轮泵A11、齿轮泵B13的流量以调整油的流量；当从齿轮泵供给过来的油的流量在波峰值时，蓄能器15将储存一部分油流量，当油的流量在波谷值时，蓄能器15将释放一部分油的流量，从而平稳油的流量，流量平稳的油通过过滤器D34供给燃料调节阀16，经过燃料调节阀16的油通过过滤器C33、回油口A83流回到油箱中。

压力表C63用于显示燃料调节阀供给管路里油的压力，压力传感器D64用于检测燃料调节阀供给管路里油的压力，当供给管路里油的压力超过溢流阀B17的额定值时，一部分油会旁路通过溢流阀B17，再依次经过冷却器18、回油口B84流回油箱1中，冷却器18是用马达控制风扇对回油温度进行风冷，保证回到油箱的油的温度不超过45°C。

当油箱中的油温低于30°C，控制系统发出指令，加热器开始工作，当油箱中的油温达到60°时，加热器停止工作。

该系统实现了带动燃机从静止状态起动，然后将燃机转到自持转速，完成燃机的起动过程，起动效率达到100%，同时也实现了向燃料调解系统的燃料调节阀提供适当流量和压力的液压油，满足燃料调节阀在解决稳态和过渡态的燃料燃量的要求。 

Claims (3)

1.一种航改燃机液压起动及控制油系统，包括液压起动回路、控制油回路和油箱（1），所述油箱（1）开有出油口、回油口、排油口（85）和通气口（86），所述油箱（1）内插有液位传感器（21）和温度计（23），所述排油口(85)与球阀(7)相连接，所述通气口（86）设有空气滤清器（22），其特征在于:

所述液压起动回路包括碟阀（2）、液压泵组、单向阀A（41）、液压马达（6）和过滤器C（33），所述液压泵组包括液压泵（3）和启动电机（4）；

所述出油口A（81）依次连接蝶阀（2）、软连接管路A（71）、液压泵(3)、单向阀A(31)的输入端，所述单向阀A(31)的输出端分别与溢流阀(5)、软连接管路B(72)相连接，还分别通过压力表开关A(51)与压力表A(61)、通过压力表开关B(52)与压力传感器B(62)相连接；所述软连接管路B(72)依次与液压马达(6)、软连接管路C(73)、过滤器C(33)、回油口A(83)相连接； 

所述控制油回路包括齿轮泵A(11)、电动机A(12)、齿轮泵B(13)、电动机B(14)、单向阀B(42)、单向阀C(43)、蓄能器(15)、过滤器D(34)、燃料调节阀(16)、过滤器C(33)、溢流阀(17)和冷却器(18)；

所述出油口B(82)分别与齿轮泵A(11)的输入端、齿轮泵B(13)的输入端相连接，齿轮泵A(11)的输出端与单向阀B(42)的输入端相连接，齿轮泵B(13)的输出端与单向阀C(43)的输入端相连接，单向阀B(42)的输出端分别与单向阀C(43)的输出端、蓄能器(5)、过滤器D(34)的输入端相连接，过滤器D(34)的输出端依次连接溢流阀B(17)、冷却器(18)、回油口B(74)，还依次连接软连接管路D(74)、燃料调节阀(16)、软连接管路E(75)、过滤器C(33)的输入端，还分别通过压力表开关C(53)与压力表C(63)、通过压力表开关D(54)与压力传感器D(64)相连接；

所述油箱（1）内设有加热器（35）。

2.如权利要求1所述的航改燃机液压起动及控制油系统，其特征在于：所述出油口均设有过滤器。

3.如权利要求1所述的航改燃机液压起动及控制油系统，其特征在于：所述加热器（35）置在油箱（1）内的底部。

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