JPS6139542B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタービン、コンプレツサ等のターボ機
械用の給油装置に関する。

従来のターボ機械用の給油装置は、防爆上の問
題やAPI規格の慣習から背圧制御弁やシール差圧
制御弁などに空気作動式プロセス制御弁が用いら
れてきた。第１図は後述される本発明の実施例の
油圧回路図である。図において、ヘツダ３の圧力
を一定に制御するため、従来はヘツダ３と符号２
４間に圧力発信器、調節計そして符号２４の部分
に空気作動式のプロセス制御弁をおいてヘツダ３
の圧力を圧力発信器にて検出し、調節計にその信
号を送り設定圧力に対応すると値と比較してその
差に応じて空気作動式のプロセス制御弁を開閉し
て圧油の逃がし量を加減するのであるが、二台の
油圧供給用ポンプ１，２の自動切換や並列運転時
にはこの空気圧制御方式ではPID制御でオフセツ
トは０であるものの、応答性が極めて悪いために
ヘツダ３の圧力を制御しきれず、極端に圧力が上
昇したり、下降したりするなどの異常現象が発生
し、この圧力変動に起因してタービン、コンプレ
ツサがトリツプするシーケンスに入つてしまうな
どのトラブルが発生している。また空気式のプロ
セス制御弁を用いた場合、圧力伝送器、調節計、
プロセス制御弁を組合せて用いるため非常にコス
ト高となる。さらに重要なことは、従来から多方
面に使われている市販のリリーフ弁などを用いる
と非常に大きなオフセツトが残り給油装置の圧力
制御では何らかの工夫なしに用いることはできな
い。

本発明はターボ機械用の給油装置の上述したよ
うな給油圧力制御の問題点を解消して給油装置の
給油供給量の変化にもとずく圧力変動にかかわら
ず応答遅れなくヘツダ圧力を一定に保つことがで
きる給油装置を提供することを目的とするもので
ある。

以下、本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。第１図において油槽４より夫々制止弁５，６
をとおり、フイルタ７，８にて濾過された油を
夫々主油圧ポンプ１、補助油圧ポンプ２にて吸込
み、吐出した油を配管９に合流させ油冷却器１
０、オイルフイルタ１１を通じてヘツダ３に送る
ようになつている。ヘツダ３では例えばターボ圧
縮機のシール油として送る配管１２と潤滑油とし
て送る配管１３に分岐する。配管１２は制御弁１
５を介してターボ機械のシール部分へ送るように
シール油の供給管１６に連結されている。例えば
ターボ圧縮機の吐出側より配管１４によりの導い
た作動媒体のガスの圧力とシール油の供給管１６
より導いた圧油との圧力差を検知する差圧発信器
１７にてシール油の圧力と作動ガス圧との差圧に
応じた信号を調節計１８に送り、調節計１８は設
定値と該信号と比較して制御弁１５により流量を
制御して供給管１６中のシール油の圧力と作動媒
体のガス圧との差を一定に保つようにしてシール
油を送る。潤滑油は配管１３から制御弁１９を介
して供給管２０に連結しターボ機械の軸受等の潤
滑部分へ送るもので制御弁１９により供給圧力が
一定となるように流量を制御する。主油圧ポンプ
１の制御範囲外の異常高圧の吐出圧の発生はリリ
ーフ弁２１にて制限され、補助油圧ポンプ２の制
御範囲外の異常高圧の吐出圧はリリーフ弁２２に
て制限される。

配管９からは逃がし油の配管２３を分岐し、油
圧パイロツト式背圧制御弁２４の絞り弁２６を通
じて逃がし量を制御されて油槽４に溢流させるも
のである。

油圧パイロツト式背圧制御弁２４は案内弁２５
と油圧シリンダ作動のスプール弁式の絞り弁２６
とからなる。ヘツダ３の圧油をパイロツト管２７
により、案内弁２５のスプールをばねに抗して押
す如く導いている。案内弁２５のＰポートには油
圧源２８より圧油が送られ、Ｔポートが油槽４′
に連通している。案内弁２５の動作によりＡ、Ｂ
ポートが切換えられて油圧シリンダ２９に送ら
れ、シリンダ室３０，３１に送る圧油を制御して
絞り弁２６のスプール３２と一体の油圧シリンダ
２９のピストンロツドの動きにより絞り弁２６の
動作を行うもので、絞り弁２６はスプール３２の
ランド３３とバーレルの周溝ポート３４とのラツ
プ部３５の開度（正負を含む）により、配管２３
よりラツプ部３５を通りドレンパイプ３６より油
槽４に逃げる油を絞る如くなつている。

ヘツダ３の部分の圧力はシール油の供給管１６
の最高圧力に制御可能なだけ高い圧力が必要であ
り、又潤滑油の供給管２０の圧力よりも潤滑油供
給圧力を一定に制御できるように充分高く設定さ
れる。

今、主油圧ポンプ１のみを運転しているときは
ヘツダ３の圧力が所定圧力になるようにパイロツ
ト管２７を通じて加えた圧油により案内弁２５を
動作させることにより油圧シリンダ２９のシリン
ダ室３０，３１の圧油圧力は均衡してスプール３
２を定位置に止め、案内弁２５のスプールは中立
位置にある。そしてヘツダ圧力を保つように圧油
は絞り弁２６のランド３３とバーレルのポート３
４間のラツプ部３５を通りぬけて配管２３側より
ドレンパイプ３６に放溢される。

今、ヘツダ圧力が負荷の増大により下ると補助
油圧ポンプ２は附勢され（その制御方法の説明は
省略される）。主油圧ポンプ１と補助油圧ポンプ
２は併列運転され、合流して油冷却器１０、オイ
ルフイルタ１１を通じてヘツダ３より負荷側に流
れる。そうして負荷所要油量より流量が多いとき
はヘツダ圧力は増加しようとするがパイロツト層
２７を通じて案内弁２５に加えられている圧力は
ヘツダ圧のわずかの増分により中立位置にある案
内弁２５のスプールを左行させて油圧シリンダ２
９へはポートＢより圧油がシリンダ室３０へ供給
され、スプール３２を右行させるから絞り弁２６
の開度は大きくなり配管２３をとおりドレンパイ
プ３６よりの逃し油は増大してヘツダ３の圧力は
下るように作用し、ヘツダ３の圧力が一定値にな
ると絞り弁２６の開度はヘツダ圧が制御圧となる
ように追従して均衡し、案内弁２５へ加えられる
圧力も一定の制御圧となるから案内弁２５のスプ
ールは中立位置へ右行して中立位置を保つ。負荷
側の油量が減少した場合もヘツダ圧力は上昇しよ
うとするから同じ作用を油圧パイロツト式背圧制
御弁２４は行う。

次に併列運転している主油圧ポンプ１と補助油
圧ポンプ２の内負荷側の油量に対応させて補助油
圧ポンプ２を停止すると供給油量は急激に減少
し、配管２３より絞り弁２６をとおりドレンパイ
プ３６に多量に逃し油を流しているためヘツダ圧
力が下るとパイロツト管２７中の油圧も下るので
案内弁２５はばね力によりスプールを右行してパ
イロツト管２７により送られて加えられる圧油に
抗して移動し、圧油は案内弁２５のＰポートより
Ａポートへ出てシリンダ室３１に入り、スプール
３２を左行させ絞り弁２６のラツプ部３５の開度
を小にして絞りを小さくするのでヘツダ３への供
給油量は増加してヘツダ圧が上昇する。ヘツダ圧
力が所定圧力となると案内弁２５のばねとパイロ
ツト圧力による推力は釣合つて案内弁２５は中立
位置となる。

次に主油圧ポンプ１が運転していて保守のため
に補助油圧ポンプ２に自動切換運転すると切換時
配管９の圧力は上下に変動し、ヘツダ圧力を上下
動させる。そして前述したようにヘツダ圧力が規
定圧より上るときはパイロツト管２７によりヘツ
ダ圧力を受けて、案内弁２５のスプールは左行
し、ポートＰ→ポートＢ→シリンダ室３０→スプ
ール３２右行→絞り弁開度増大となり、ヘツダ圧
力が規定圧より下るときはパイロツト管２７より
の圧力に抗する案内弁２５のスプールを押すばね
が打克ち案内弁２５のスプールは右行して、ポー
トＰ→ポートＡ→シリンダ室３１→スプール３２
左行→絞り弁２６の開度小となり、ヘツダ３の油
圧圧力を規定値にサーボ制御する。

以上のとおり、本発明はターボ機械用等の給油
装置において、負荷側へ流入させるヘツダ部分よ
り導いたパイロツト管を案内弁と案内弁により動
作する油圧シリンダ作動の絞り弁からなる油圧パ
イロツト式背圧制御弁中の該案内弁に導くと共
に、圧油供給源よりヘツダまでの管路より前記絞
り弁に圧油を導いて圧油を油槽へ逃がすようにし
たから従来の空気圧制御方式に比べ応答が早く、
ターボ機械等に供給する油の複数の油圧ポンプの
自動切換や、並列運転を行つた際の応答遅れ等に
よつてヘツダ圧力制御が追従せず供給シール油、
潤滑油の圧力の極端な上下動によりタービン、コ
ンプレツサがトリツプするというトラブルが防げ
る。ヘツダから案内弁までパイロツト管を導くだ
けであるので安価であり、リリーフ弁のようにオ
ーバライトに基づくオフセツトが全くなくなつ
た。空気、電気を油供給側に備えず総て油圧制御
されるので保守が単一で都合がよく、防爆対策と
もなる。

尚、実施例は主油圧ポンプ１、補助油圧ポンプ
２としたが複数台数の油圧ポンプの吐出管を集合
管に合流させてヘツダに導く場合も同様である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の油圧配管図である。 １……主油圧ポンプ、２……補助油圧ポンプ、
３……ヘツダ、４，４′……油槽、５，６……制
止弁、７，８……オイルフイルタ、９……配管、
１０……油冷却器、１１……オイルフイルタ、１
２，１３，１４……配管、１５……制御弁、１６
……供給管、１７……差圧発信器、１８……調節
計、１９……制御弁、２０……供給管、２１，２
２……リリーフ弁、２３……配管、２４……油圧
パイロツト式背圧制御弁、２５……案内弁、２６
……絞り弁、２７……パイロツト管、２８……油
圧源、２９……油圧シリンダ、３０，３１……シ
リンダ室、３２……スプール、３３……ランド、
３４……ポート、３５……ラツプ部、３６……ド
レンパイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二台以上の油圧ポンプを選択的に運転して各
   ポンプの吐出管を一本の配管に集めてヘツダに導
   き、ヘツダより機械側油供給装置に圧油を供給す
   るものにおいて、ヘツダよりパイロツト圧力用圧
   油を案内弁に導き、冷圧供給源よりの油を案内弁
   を通じて絞り弁を動作させる油圧シリンダに導く
   と共に油圧ポンプよりヘツダまでの配管中より分
   岐した配管を絞り弁を通じて油槽に導いてなり、
   案内弁と案内弁作動の油圧シリンダの作動により
   動作する絞り弁からなる油圧パイロツト式背圧制
   御弁に直接パイロツト管と溢流管を導いたことを
   特徴とする給油装置。