KR20240059303A - System for testing hydraulic accumulator of large vessel engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대형선박엔진의 유압공급모듈로 유압을 안정적으로 공급하도록 하는, 유압축압기(110), 유압축압기(110)의 가스압력와 작동유의 유체압력과 가스와 작동유의 온도를 측정하는 센서부(120), 유체압력센서(122)의 유압 측정값을 실시간으로 입력받는 서보앰프(131)와, 유압의 최대값과 최소값과 유동주파수와 동작횟수와 시험주기 중 어느 하나 이상의 유압 설정값에 따라 유압축압기(110)로 작동유를 승압하여 유압을 제공하는 서보제어밸브(132)와, 서보제어밸브(132)로 작동유를 공급하는 작동유공급유닛(133)과, 서보앰프(131)로 유압 설정값을 입력하여 서보제어밸브(132)의 서보모터(134)를 제어하고, 유압 설정값에 상응하는 유압 측정값을 유압축압기(110)의 내구시험기준값과 비교하는 PLC 모듈(135)로 이루어진, 유압축압기 시험부(130), 및 유압축압기 시험부(130)를 냉각하는 냉각부(140)를 포함하여, 유압 설정값에 따른 설정압력과 동일한 시험압력을 유지하여 유압축압기(110)를 서보제어방식으로 내압성능을 정량적으로 시험할 수 있는, 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템을 개시한다.The present invention is a hydraulic accumulator 110, which stably supplies hydraulic pressure to the hydraulic supply module of a large ship engine, and a sensor unit that measures the gas pressure of the hydraulic accumulator 110, the fluid pressure of the hydraulic oil, and the temperature of the gas and hydraulic oil. (120), a servo amplifier 131 that receives the hydraulic pressure measurement value of the fluid pressure sensor 122 in real time, and a hydraulic pressure setting value of one or more of the maximum and minimum values of hydraulic pressure, flow frequency, number of operations, and test cycle. Hydraulic pressure is set by a servo control valve 132 that provides hydraulic pressure by boosting the hydraulic oil with the hydraulic accumulator 110, a hydraulic oil supply unit 133 that supplies hydraulic oil to the servo control valve 132, and a servo amplifier 131. It consists of a PLC module (135) that inputs a value to control the servo motor (134) of the servo control valve (132) and compares the hydraulic pressure measurement value corresponding to the hydraulic pressure setting value with the durability test standard value of the hydraulic accumulator (110). , a hydraulic accumulator test unit 130, and a cooling unit 140 that cools the hydraulic accumulator test unit 130, maintaining a test pressure equal to the set pressure according to the hydraulic pressure set value to maintain the hydraulic accumulator 110. ) We disclose a hydraulic accumulator test system for a large ship engine that can quantitatively test the internal pressure performance using a servo control method.
Description
본 발명은 유압 설정값에 따른 설정압력과 동일한 시험압력을 유지하여 유압축압기를 서보제어방식으로 내압성능과 내구성능을 정량적으로 시험할 수 있는, 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic accumulator test system for a large ship engine that can quantitatively test the pressure resistance performance and durability performance of the hydraulic accumulator by servo control by maintaining the same test pressure as the set pressure according to the hydraulic setting value. .
일반적으로, 엔진의 추진기능을 수행하는 주요 유압장치(연료분사펌프, 배기밸브 등)들은 작동 중 압력 맥동과 충격이 크게 발생되며, 이를 완화시켜주지 못할 시 유압장치들은 파손에 이르게 되는 위험이 존재한다.In general, major hydraulic devices (fuel injection pumps, exhaust valves, etc.) that perform the engine's propulsion function generate large pressure pulsations and shocks during operation, and if these are not alleviated, there is a risk of damage to the hydraulic devices. do.
한편, 선박의 시동 및 운전 등 엔진작동에 필요한 유압을 공급하는 시스템인 유압공급모듈(HPS, hydraulic supply system)에는 압력 맥동과 충격 완화 기능을 갖는 고압 축압기가 필수적으로 장착되어, 안정적인 유압 공급 및 유압장치 손상방지 역할을 수행하고 있다.Meanwhile, the hydraulic supply module (HPS, hydraulic supply system), which is a system that supplies hydraulic pressure necessary for engine operation such as starting and operating a ship, is essentially equipped with a high-pressure accumulator with pressure pulsation and shock alleviation functions to ensure stable hydraulic pressure supply and It plays a role in preventing damage to the hydraulic system.
한편, IMO 국제 규제로 인해 친환경 연료분사 방식으로 기술전환이 되고 있으며, 친환경 연료의 특성 상 연료의 공급 및 분사 압력이 기존 벙커유 대비 고압화 됨에 따라, 유압공급모듈에서 발생하는 압력 맥동과 충격이 매우 증가하고 있는 실정이다.Meanwhile, due to IMO international regulations, the technology is being converted to an eco-friendly fuel injection method, and due to the nature of eco-friendly fuel, the fuel supply and injection pressure is higher than the existing bunker oil, so the pressure pulsation and shock generated from the hydraulic supply module are reduced. It is currently increasing significantly.
또한, 도 1에 예시된 바와 같이, 증가하는 압력 맥동과 충격으로 인하여, 기존 장착된 고압 축압기의 파손 사례가 늘어나고 있어, 기존 제품 대비 내압성능과 내구성능 증대된 제품 개발이 요구되고 있다.In addition, as illustrated in Figure 1, due to increasing pressure pulsations and shocks, the number of cases of damage to existing high-pressure accumulators is increasing, and there is a demand for the development of products with increased pressure resistance performance and durability compared to existing products.
이에, 유압공급모듈에 장착된 고압 축압기가 파손될 경우 압력 맥동 및 충격에 의한 주요 유압장치의 파손 우려로 인해 엔진 부하 제어에 진입하게 되며, 엔진출력의 제한과 함께 운항 속도 감소로 인한 경제적 손실이 발생하게 되므로, 고압 축압기의 파손을 필히 방지해야 한다.Accordingly, if the high-pressure accumulator mounted on the hydraulic supply module is damaged, engine load control will be entered due to the risk of damage to the main hydraulic system due to pressure pulsation and impact, and economic loss will be incurred due to limitation of engine output and reduction of operating speed. Therefore, damage to the high pressure accumulator must be prevented.
이를 위해, 가혹한 환경조건에서도 고압 축압기의 내압성능과 내구성능을 유지하도록 사전에 내압성능과 내구성능을 정량적으로 시험할 수 있는 기술이 요구된다.To this end, technology is required to quantitatively test the pressure resistance and durability performance of high-pressure accumulators in advance so that they can be maintained even under harsh environmental conditions.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 유압 설정값에 따른 설정압력과 동일한 시험압력을 유지하여 유압축압기를 서보제어방식으로 내압성능과 내구성능을 정량적으로 시험할 수 있는, 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템을 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the idea of the present invention is to maintain a test pressure equal to the set pressure according to the hydraulic set value and quantitatively test the pressure resistance performance and durability performance of the hydraulic accumulator by servo control. The purpose is to provide a hydraulic accumulator test system.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 실시예는, 다이어프램에 의해 상부 쉘 및 하부 쉘로 구분되며, 상기 상부 쉘에는 기체가 충진되고, 상기 하부 쉘에는 작동유가 충진되고, 대형선박엔진의 유압공급모듈에 장착되어 상기 유압공급모듈로 유압을 안정적으로 공급하도록 하는, 유압축압기; 상기 유압축압기의 가스압력을 감지하는 가스압력센서와, 작동유의 유체압력을 감지하는 유체압력센서와, 상기 유압축압기로부터 누설되는 가스를 탐지하는 가스탐지센서와, 작동유의 온도를 측정하는 온도센서로 이루어진, 센서부; 상기 유체압력센서의 유압 측정값을 실시간으로 입력받는 서보앰프와, 유압의 최대값과 최소값과 유동주파수와 동작횟수와 시험주기 중 어느 하나 이상의 유압 설정값에 따라 상기 유압축압기로 작동유를 승압하여 유압을 제공하는 서보제어밸브와, 상기 서보제어밸브로 작동유를 공급하는 작동유공급유닛과, 상기 서보앰프로 상기 유압 설정값을 입력하여 상기 서보제어밸브의 서보모터를 제어하고, 상기 유압 설정값에 상응하는 상기 유압 측정값을 상기 유압축압기의 내구시험기준값과 비교하는 PLC 모듈로 이루어진, 유압축압기 시험부; 및 상기 유압축압기 시험부를 냉각하는 냉각부;를 포함하여, 상기 설정값에 따른 유압 설정압력과 동일한 시험압력을 유지하여 상기 유압축압기를 서보제어방식으로 내압성능을 시험하는, 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템을 제공한다.In order to achieve the above-described object, the embodiment of the present invention is divided into an upper shell and a lower shell by a diaphragm, the upper shell is filled with gas, the lower shell is filled with hydraulic oil, and the hydraulic supply module of a large ship engine A hydraulic accumulator installed to stably supply hydraulic pressure to the hydraulic supply module; A gas pressure sensor that detects the gas pressure of the hydraulic accumulator, a fluid pressure sensor that detects the fluid pressure of the hydraulic oil, a gas detection sensor that detects gas leaking from the hydraulic accumulator, and a temperature that measures the temperature of the hydraulic oil. A sensor unit consisting of a sensor; A servo amplifier that receives the hydraulic pressure measurement value of the fluid pressure sensor in real time, and the hydraulic accumulator boosts the hydraulic oil according to the hydraulic pressure setting value of one or more of the maximum and minimum values of hydraulic pressure, flow frequency, number of operations, and test cycle. A servo control valve that provides hydraulic pressure, a hydraulic oil supply unit that supplies hydraulic oil to the servo control valve, and the servo amplifier input the hydraulic pressure setting value to control the servo motor of the servo control valve, and adjust the hydraulic pressure setting value to the servo control valve. A hydraulic accumulator test unit consisting of a PLC module that compares the corresponding hydraulic pressure measurement value with an endurance test standard value of the hydraulic accumulator; And a cooling unit that cools the hydraulic accumulator test unit; a large ship engine that tests the pressure resistance performance of the hydraulic accumulator by servo control by maintaining the same test pressure as the hydraulic set pressure according to the set value. Provides a hydraulic accumulator test system.
여기서, 상기 PLC 모듈은 상기 유압 설정값과 상기 유압 측정값을 비교하여 오차값을 생성하고, 상기 서보앰프는 상기 오차값으로 상기 유압 설정값을 보정하는 PID 제어하여 상기 오차값을 기준값 이하로 낮출 수 있다.Here, the PLC module generates an error value by comparing the hydraulic pressure setting value and the hydraulic pressure measurement value, and the servo amplifier performs PID control to correct the hydraulic setting value with the error value to lower the error value below the reference value. You can.
또한, 상기 서보앰프는 상기 오차값을 ±10bar 이하로 낮출 수 있다.Additionally, the servo amplifier can lower the error value to ±10 bar or less.
또한, 상기 센서부로부터 각 측정값을 실시간 수신하며, 상기 서보앰프의 교정데이터를 확보하고, 상기 유압축압기 시험부의 서험결과를 모니터링하는, 모니터링부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a monitoring unit that receives each measured value in real time from the sensor unit, secures calibration data of the servo amplifier, and monitors test results of the hydraulic accumulator test unit.
또한, 상기 모니터링부는 상기 센서부로부터의 각 측정값 중 어느 하나 이상의 측정값이 미리설정된 기준값을 초과하는 여부를 판단하여 기준값을 초과하는 경우 상기 유압축압기 시험부의 작동을 비상정지시키고, 알람정보를 제공할 수 있다.In addition, the monitoring unit determines whether one or more of the measured values from the sensor unit exceeds a preset standard value, and if it exceeds the standard value, emergency stops the operation of the hydraulic accumulator test unit and sends alarm information. can be provided.
본 발명에 의하면, PID제어방식을 통해, 압력제어방식 대비 응답성이 10Hz 이상 높고, 재현성 오차가 3% 이하로 매우 낮으며 PID제어가 가능하여 시험 신뢰성을 증대시킬 수 있고, 유압 설정값에 따른 설정압력과 동일한 시험압력을 유지하여 유압축압기를 서보제어방식으로 내압성능과 내구성능을 정량적으로 시험할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, through the PID control method, the response is higher than the pressure control method by more than 10 Hz, the reproducibility error is very low at 3% or less, and PID control is possible to increase test reliability, and the test reliability can be increased according to the hydraulic setting value. By maintaining the same test pressure as the set pressure, it is possible to quantitatively test the pressure resistance performance and durability performance of the hydraulic accumulator using servo control.
도 1은 대형선박엔진의 유압축압기의 파손을 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템의 구성도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템의 PID 제어를 예시한 것이다.
도 4는 도 2의 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템의 유압회로도를 예시한 것이다.
도 5는 도 2의 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템의 모니터링부에 의한 실시간 모니터링을 예시한 것이다.
도 6은 도 2의 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템의 유압축압기를 예시한 것이다.Figure 1 illustrates damage to the hydraulic accumulator of a large ship engine.
Figure 2 shows the configuration of a hydraulic accumulator test system for a large ship engine according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 illustrates PID control of the hydraulic accumulator test system of the large ship engine of Figure 2.
Figure 4 illustrates a hydraulic circuit diagram of the hydraulic accumulator test system of the large ship engine of Figure 2.
Figure 5 illustrates real-time monitoring by the monitoring unit of the hydraulic accumulator test system of the large ship engine of Figure 2.
Figure 6 illustrates the hydraulic accumulator of the hydraulic accumulator test system for the large ship engine of Figure 2.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention having the above-described features will be described in more detail with reference to the attached drawings.
본 발명의 실시예에 의한 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템은, 대형선박엔진의 유압공급모듈로 유압을 안정적으로 공급하도록 하는, 유압축압기(110), 유압축압기(110)의 가스압력와 작동유의 유체압력과 가스와 작동유의 온도를 측정하는 센서부(120), 유체압력센서(122)의 유압 측정값을 실시간으로 입력받는 서보앰프(131)와, 유압의 최대값과 최소값과 유동주파수와 동작횟수와 시험주기 중 어느 하나 이상의 유압 설정값에 따라 유압축압기(110)로 작동유를 승압하여 유압을 제공하는 서보제어밸브(132)와, 서보제어밸브(132)로 작동유를 공급하는 작동유공급유닛(133)과, 서보앰프(131)로 유압 설정값을 입력하여 서보제어밸브(132)의 서보모터(134)를 제어하고, 유압 설정값에 상응하는 유압 측정값을 유압축압기(110)의 내구시험기준값과 비교하는 PLC 모듈(135)로 이루어진, 유압축압기 시험부(130), 및 유압축압기 시험부(130)를 냉각하는 냉각부(140)를 포함하여, 유압 설정값에 따른 설정압력과 동일한 시험압력을 유지하여 유압축압기(110)를 서보제어방식으로 내압성능을 정량적으로 시험하는 것을 요지로 한다.The hydraulic accumulator test system for a large ship engine according to an embodiment of the present invention is a
이하, 도 2 내지 도 6을 참고하여, 전술한 구성의 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to FIGS. 2 to 6, the hydraulic accumulator test system for a large ship engine of the above-described configuration will be described in detail as follows.
우선, 유압축압기(110)는 다이어프램(미도시)에 의해 상부 쉘(111) 및 하부 쉘(112)로 구분되며, 상부 쉘(111)에는 기체가 충진되고, 하부 쉘(112)에는 작동유가 충진되고, 대형선박엔진, 특히 친환경연료를 사용하는 2행정 엔진의 유압공급모듈(HPS; hydraulic supply system)에 장착되어, 유압공급모듈의 작동중 발생하는 압력맥동파 또는 스파이크의 유압충격을 완화시키거나 상쇄시켜 유압공급모듈로 유압을 안정적으로 공급하도록 하여서, 유압공급모듈의 손상을 방지하도록 한다.First, the
여기서, 도 6을 참고하면, 유압축압기(110)는 상부 쉘(111)과 하부 쉘(112)의 2피스로 구성되어 상호 수밀 결합되어서, 접촉면 최대응력이 허용응력을 초과하지 않도록 하여 피로파손현상을 최소화하여 축압성능 및 내구성을 향상시킬 수 있다.Here, referring to Figure 6, the
다음, 센서부(120)는 유압축압기(110)의 가스압력을 감지하는 가스압력센서(121)와, 유압축압기(110)의 작동유의 유체압력을 감지하는 유체압력센서(122)와, 유압축압기(110)로부터 누설되는 가스를 탐지하는 가스탐지센서(123)와, 유압축압기(110)및 작동유공급유닛(133)의 작동유의 온도를 측정하는 온도센서(124)로 이루어져서, 각 측정값을 서보앰프(131)와 모니터링부(150)로 실시간 제공하도록 한다.Next, the sensor unit 120 includes a gas pressure sensor 121 that detects the gas pressure of the
다음, 유압축압기 시험부(130)는, 유압 설정값에 따라, 유압축압기(110)로 정상 작동유와 엔진구동시의 압력맥동파 또는 스파이크를 모사한 비정상 작동유를 공급하여, 서보제어방식으로 유압축압기(110)의 내압성능 및 내구성능을 시험할 수 있다.Next, the hydraulic accumulator test unit 130 supplies normal hydraulic oil and abnormal hydraulic oil simulating pressure pulsation waves or spikes during engine operation to the
구체적으로, 유압축압기 시험부(130)는, 도 2 내지 도 4를 참고하면, 유체압력센서(122)에 의해 측정된 유압 측정값을 실시간으로 입력받아 서보제어밸브(132)를 PID제어하는 서보앰프(131)와, 통합제어패널(136)을 통해 입력된 유압의 최대값과 최소값과 유동주파수와 동작횟수와 시험주기 중 어느 하나 이상의 유압 설정값에 따라 유압축압기(110)로 작동유를 승압하여 유압을 제공하는 서보제어밸브(132)와, 서보제어밸브(132)로 작동유를 공급하도록 탱크와 모터와 펌프로 구성된 작동유공급유닛(133)과, 통합제어패널(136)로부터 전달된 유압 설정값을 서보앰프(131)로 입력하여 서보제어밸브(132)에 내장된 리니어 서보모터(linear force servomotor)(134)를 제어하여, 통합제어패널(136)을 통해 유압 설정값에 상응하여 작동한 서보제어밸브(132)로 인해 실측된 유압 측정값을 유압축압기(110)의 내구시험기준값과 비교하는 PLC 모듈(135)로 이루어질 수 있다.Specifically, referring to FIGS. 2 to 4, the hydraulic accumulator test unit 130 receives the hydraulic pressure measurement value measured by the fluid pressure sensor 122 in real time and PID controls the servo control valve 132. Hydraulic oil is supplied to the
여기서, 유압축압기(110)의 내구시험기준값은 510bar의 내압성능과, 400bar의 내구성능 최대압력과, 200bar의 내구성능 최소압력과, 200bar의 내구성능 압력편차일 수 있다.Here, the durability test standard values of the
또한, PLC 모듈(135)은 통합제어패널(136)에 의해 입력된 유압 설정값과, 센서부(120)의 유체압력센서(122)에 의해 실측된 유압 측정값을 상호 비교하여 오차값을 생성하고, 서보앰프(131)는 오차값으로 유압 설정값을 보정하도록 서보제어밸브(132)를 PID 제어하여 오차값을 기준값 이하로 낮추어서, 유압 설정값에 따른 설정압력과 동일한 시험압력을 유지하여 유압축압기(110)를 서보제어방식으로 내압성능을 정량적으로 시험할 수 있다.In addition, the PLC module 135 generates an error value by comparing the hydraulic pressure setting value input by the integrated control panel 136 and the actual hydraulic pressure measurement value measured by the fluid pressure sensor 122 of the sensor unit 120. In addition, the servo amplifier 131 PID controls the servo control valve 132 to correct the hydraulic setting value with the error value, lowering the error value below the standard value, and maintaining the test pressure equal to the set pressure according to the hydraulic setting value. The pressure resistance performance of the
예컨대, 도 3을 참고하면, 서보앰프(131)는 서보제어밸브(132)를 PID제어하여 스풀의 액츄에이터(137)를 작동시켜 작동유의 유압을 조정하고, 외란신호가 제거된 유압 측정값(로드)를 트랜스듀서(138)를 통해 전기신호로 변환하여서, 유압 설정값과 유압 측정값 사이의 오차값으로 유압 설정값을 보정하도록 서보제어밸브(132)를 PID 제어할 수 있다.For example, referring to Figure 3, the servo amplifier 131 operates the actuator 137 of the spool by PID controlling the servo control valve 132 to adjust the hydraulic pressure of the hydraulic oil, and obtains the hydraulic pressure measurement value (load) with the disturbance signal removed. ) can be converted into an electrical signal through the transducer 138, and the servo control valve 132 can be PID controlled to correct the hydraulic pressure setting value with the error value between the hydraulic pressure setting value and the hydraulic pressure measurement value.
또한, 서보앰프(131)는 오차값을 ±10bar 이하로 낮출 수 있어 시험 정밀성을 증대시키고 신뢰성을 확보할 수 있다.In addition, the servo amplifier 131 can lower the error value to ±10 bar or less, thereby increasing test precision and ensuring reliability.
또한, 서보제어밸브(132)의 소형화가 가능하여 협소한 공간에 설치하여 시험 편의성을 제공할 수 있다.In addition, the servo control valve 132 can be miniaturized, so it can be installed in a narrow space to provide convenience for testing.
또한, 서보모터(134)는 인코더를 구비하여 회전위치와 회전속도와 토크를 감지하고 제어하도록 할 수 있다.Additionally, the servo motor 134 may be equipped with an encoder to detect and control the rotational position, rotational speed, and torque.
이에, 유압축압기 시험부(130)는 통합제어패널(136)의 유압 설정값에 따른 설정압력과 동일한 시험압력을 유지하도록 하여서 유압축압기(110)를 고정밀 위치결정이 가능하고 회전안정성을 서보제어방식으로 내압성능을 정량적으로 시험하도록 할 수 있다.Accordingly, the hydraulic accumulator test unit 130 maintains the test pressure equal to the set pressure according to the hydraulic pressure setting value of the integrated control panel 136, enabling high-precision positioning of the
다음, 냉각부(140)는 유압축압기 시험부(130)를 일정온도 이하로 냉각하여서, 유압축압기 시험부(130)의 작동유공급유닛(133)의 과도한 온도 상승으로 인한 비정상 작동을 방지하여 오류를 최소화하도록 할 수 있다.Next, the cooling unit 140 cools the hydraulic accumulator test unit 130 below a certain temperature to prevent abnormal operation due to excessive temperature rise of the hydraulic oil supply unit 133 of the hydraulic accumulator test unit 130. Errors can be minimized.
또한, 작동유공급유닛(133)의 작동유를 시험에 적합한 온도로 순간 가열하는 가열부(미도시)를 포함할 수도 있다.In addition, it may include a heating unit (not shown) that instantaneously heats the hydraulic oil of the hydraulic oil supply unit 133 to a temperature suitable for testing.
다음, 모니터링부(150)는, 도 6에 예시된 바와 같이, DAQ(data acquisition)모듈을 통해 센서부(120)로부터 각 측정값을 실시간 수신하여 원본 데이터와 필터링된 데이터를 각각 디스플레이하며, 서보앰프(131)의 교정데이터를 확보하고, 유압축압기 시험부(130)의 서험결과를 모니터링한다.Next, as illustrated in FIG. 6, the monitoring unit 150 receives each measured value in real time from the sensor unit 120 through a DAQ (data acquisition) module and displays the original data and filtered data, respectively. The calibration data of the amplifier 131 is secured, and the test results of the hydraulic accumulator test unit 130 are monitored.
또한, 모니터링부(150)는 센서부(120)로부터의 각 측정값 중 어느 하나 이상의 측정값이 미리설정된 기준값을 초과하는지 여부를 판단하여 기준값을 초과하는 경우 유압축압기 시험부(130)의 작동을 비상정지시키고 이를 경고하는 알람정보를 제공할 수 있다.In addition, the monitoring unit 150 determines whether one or more of the measured values from the sensor unit 120 exceeds a preset standard value, and when it exceeds the standard value, the hydraulic accumulator test unit 130 operates. It can cause an emergency stop and provide alarm information to warn of this.
또한, 모니터링부(150)는 시험중 발생하는 유압축압기(110)의 진동과 소음과 작동유의 누유를 각각 감지하는 진동계와, 소음측정기와, 비전카메라를 구비하여 실시간 모니터링하여 유압축압기(110)의 해당 성능을 시험하도록 할 수도 있다.In addition, the monitoring unit 150 is equipped with a vibration meter, a noise meter, and a vision camera to detect the vibration and noise of the
또한, 모니터링부(150)는 유압축압기(110)의 장시간 시험중 발생하는 누유, 파손 등의 고장의 발생빈도와 발생시기와 발생정도를 진단알고리즘을 통해 분석하여 유압축압기(110)의 고장과 수명을 예측하도록 할 수도 있다.In addition, the monitoring unit 150 analyzes the frequency, time, and degree of occurrence of failures such as oil leakage and damage that occur during long-term testing of the
따라서, 본 실시예에 의한 대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템은, PID제어방식을 통해, 압력제어방식 대비 응답성이 10Hz 이상 높고, 재현성 오차가 3% 이하로 매우 낮으며 PID제어가 가능하여 시험 신뢰성을 증대시킬 수 있고, 유압 설정값에 따른 설정압력과 동일한 시험압력을 유지하여 유압축압기를 서보제어방식으로 내압성능과 내구성능을 정량적으로 시험할 수 있고, 소형화가 가능하여 협소한 공간에 설치하여 시험 편의성을 제공할 수 있다.Therefore, the hydraulic accumulator test system for a large ship engine according to this embodiment uses a PID control method, and has a higher response than the pressure control method by more than 10 Hz, a very low reproducibility error of 3% or less, and PID control is possible. Test reliability can be increased, and the hydraulic accumulator can be quantitatively tested for pressure resistance performance and durability performance by servo control by maintaining the same test pressure as the set pressure according to the hydraulic setting value. It is also possible to miniaturize and use it in narrow spaces. It can be installed to provide testing convenience.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in this specification and the configuration shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so various equivalents may be substituted for them at the time of filing the present application. It should be understood that variations and variations may exist.
110 : 유압축압기
111 : 상부 쉘
112 : 하부 쉘
120 : 센서부
121 : 가스압력센서
122 : 유체압력센서
123 : 가스탐지센서
124 : 온도센서
130 : 유압축압기 시험부
131 : 서보앰프
132 : 서보제어밸
133 : 작동유공급유닛
134 : 서보모터
135 : PLC 모듈
136 : 통합제어패널
137 : 액츄에이터
138 : 트랜스듀서
140 : 냉각부
150 : 모니터링부110: hydraulic accumulator 111: upper shell
112: lower shell 120: sensor unit
121: gas pressure sensor 122: fluid pressure sensor
123: gas detection sensor 124: temperature sensor
130: Hydraulic accumulator test section 131: Servo amplifier
132: Servo control valve 133: Hydraulic oil supply unit
134: Servo motor 135: PLC module
136: Integrated control panel 137: Actuator
138: transducer 140: cooling unit
150: monitoring unit
Claims (5)
상기 유압축압기의 가스압력을 감지하는 가스압력센서와, 작동유의 유체압력을 감지하는 유체압력센서와, 상기 유압축압기로부터 누설되는 가스를 탐지하는 가스탐지센서와, 작동유의 온도를 측정하는 온도센서로 이루어진, 센서부;
상기 유체압력센서의 유압 측정값을 실시간으로 입력받는 서보앰프와, 유압의 최대값과 최소값과 유동주파수와 동작횟수와 시험주기 중 어느 하나 이상의 유압 설정값에 따라 상기 유압축압기로 작동유를 승압하여 유압을 제공하는 서보제어밸브와, 상기 서보제어밸브로 작동유를 공급하는 작동유공급유닛과, 상기 서보앰프로 상기 유압 설정값을 입력하여 상기 서보제어밸브의 서보모터를 제어하고, 상기 유압 설정값에 상응하는 상기 유압 측정값을 상기 유압축압기의 내구시험기준값과 비교하는 PLC 모듈로 이루어진, 유압축압기 시험부; 및
상기 유압축압기 시험부를 냉각하는 냉각부;를 포함하여,
상기 설정값에 따른 유압 설정압력과 동일한 시험압력을 유지하여 상기 유압축압기를 서보제어방식으로 내압성능을 시험하는,
대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템.
It is divided into an upper shell and a lower shell by a diaphragm, the upper shell is filled with gas, and the lower shell is filled with hydraulic oil, and is mounted on the hydraulic supply module of a large ship engine to stably supply hydraulic pressure to the hydraulic supply module. hydraulic accumulator;
A gas pressure sensor that detects the gas pressure of the hydraulic accumulator, a fluid pressure sensor that detects the fluid pressure of the hydraulic oil, a gas detection sensor that detects gas leaking from the hydraulic accumulator, and a temperature that measures the temperature of the hydraulic oil. A sensor unit consisting of a sensor;
A servo amplifier that receives the hydraulic pressure measurement value of the fluid pressure sensor in real time, and the hydraulic accumulator boosts the hydraulic oil according to the hydraulic pressure setting value of one or more of the maximum and minimum values of hydraulic pressure, flow frequency, number of operations, and test cycle. A servo control valve that provides hydraulic pressure, a hydraulic oil supply unit that supplies hydraulic oil to the servo control valve, and the servo amplifier input the hydraulic pressure setting value to control the servo motor of the servo control valve, and adjust the hydraulic setting value to the hydraulic oil supply unit. A hydraulic accumulator test unit consisting of a PLC module that compares the corresponding hydraulic pressure measurement value with an endurance test standard value of the hydraulic accumulator; and
Including a cooling unit that cools the hydraulic accumulator test unit,
Testing the pressure resistance performance of the hydraulic accumulator using a servo control method by maintaining the same test pressure as the hydraulic set pressure according to the set value,
Hydraulic accumulator test system for large ship engines.
상기 PLC 모듈은 상기 유압 설정값과 상기 유압 측정값을 비교하여 오차값을 생성하고,
상기 서보앰프는 상기 오차값으로 상기 유압 설정값을 보정하는 PID 제어하여 상기 오차값을 기준값 이하로 낮추는 것을 특징으로 하는,
대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템.
According to paragraph 1,
The PLC module generates an error value by comparing the hydraulic pressure setting value and the hydraulic pressure measurement value,
The servo amplifier is characterized in that it lowers the error value below the reference value by performing PID control to correct the hydraulic pressure setting value with the error value.
Hydraulic accumulator test system for large ship engines.
상기 서보앰프는 상기 오차값을 ±10bar 이하로 낮추는 것을 특징으로 하는,
대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템.
According to paragraph 2,
The servo amplifier is characterized in that it lowers the error value to ±10 bar or less.
Hydraulic accumulator test system for large ship engines.
상기 센서부로부터 각 측정값을 실시간 수신하며, 상기 서보앰프의 교정데이터를 확보하고, 상기 유압축압기 시험부의 서험결과를 모니터링하는, 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템.
According to paragraph 1,
Characterized in that it further comprises a monitoring unit that receives each measured value in real time from the sensor unit, secures calibration data of the servo amplifier, and monitors the test results of the hydraulic accumulator test unit,
Hydraulic accumulator test system for large ship engines.
상기 모니터링부는 상기 센서부로부터의 각 측정값 중 어느 하나 이상의 측정값이 미리설정된 기준값을 초과하는 여부를 판단하여 기준값을 초과하는 경우 상기 유압축압기 시험부의 작동을 비상정지시키고, 알람정보를 제공하는 것을 특징으로 하는,
대형선박엔진의 유압축압기 시험 시스템.According to clause 4,
The monitoring unit determines whether one or more of the measured values from the sensor unit exceeds a preset standard value, and if it exceeds the standard value, emergency stops the operation of the hydraulic accumulator test unit and provides alarm information. Characterized by,
Hydraulic accumulator test system for large ship engines.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220140399A KR20240059303A (en) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | System for testing hydraulic accumulator of large vessel engine |
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|---|---|---|---|---|
| KR102388775B1 (en) | 2020-11-20 | 2022-04-20 | 주식회사 티에스피 | Hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system |
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2022
- 2022-10-27 KR KR1020220140399A patent/KR20240059303A/en unknown
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