[發明專利]雙向快速開關的電液伺服系統

無效

• 申請號: 201019063045.2
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN101793276A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 萬保中
• 申請（專利權）人: 上海匯益控制系統股份有限公司
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

技術領域

本發明涉及閥門控制的技術，特別是涉及一種雙向快速開關的電液伺服系統的技術。

背景技術

液壓伺服執行機構(油動機)是汽輪機調節及保安系統的執行部件，也是各種工業控制閥門的執行部件，其主要功能是通過液壓變化實時控制其活塞動作，進而控制(汽輪機)閥門的開度。

傳統的汽輪機調節系統都采用閥控油動機的電液伺服系統，這種系統(參見圖2)采用由外部供油的電液伺服閥Hs，電液伺服閥Hs的進油口和回油口分別連接外部油源，兩個控制油口分別連接活塞式油動機U2的兩個工作腔；運行時輸入閥位指令信號，將油動機U2的閥位反饋信號LVDT經解調器TD轉為電信號后與閥位指令信號C進行比較，并根據比較結果控制電液伺服閥Hs動作，進而控制油動機U2的活塞行程。由于電液伺服閥具有較快的響應速度，因此這種系統能很好地滿足給水泵汽輪機的調節系統對快速響應的要求。但是由于電液伺服閥本身固有的結構特點，使得這種系統具有以下缺點：1)電液伺服閥的加工精度要求較高，其價格十分昂貴；2)由于電液伺服閥結構細小且閥體較脆弱，因此對油液污染特別敏感，其閥芯容易被油液中的雜質磨損而導致失靈，因此必須配備過濾精度很高的過濾系統；3)由于電液伺服閥對溫度變化較敏感，而閥控油動機電液伺服系統的能量損耗很嚴重，其節流發熱較大，因此必須配備較完善的冷卻系統；4)由于電液伺服閥由外部供油，因此需要一套泵站系統提供恒壓油源，從而增大了系統整體的體積和復雜程度；5)當系統處于非工作周期時(保壓工況和空轉工況)，系統仍處運行狀態，增加了運行成本。上述缺點使得閥控油動機電液伺服系統的成本較高。

為了克服閥控油動機電液伺服系統的缺點，出現了一種直驅式容積控制電液伺服系統(DDVC系統)，這種系統(參見圖3)的液壓主回路采用閉式油路，其油泵D3的兩個油口分別連接活塞式油動機U3的兩個工作腔，在系統中還設有用于平衡系統正反運行時油量容積差的補油閥(兩個液控單向閥H31、H32)及用于鎖住活塞桿的鎖閥(兩個液控單向閥H33、H34)；運行時通過交流伺服電機M3控制油泵D3的輸出流量和液壓油的流動方向，進而控制油動機U3的活塞行程。這種系統具有以下優點：1)由于液壓主回路是閉式回路，系統用油量很少且受外界污染機會較少，因此只需要小油箱(油罐)即可，而且系統中無敏感元件，因此也不需要配備過濾裝置；2)由于直驅式容積控制電液伺服系統中沒有節流元件，壓力損耗很小，因此油泵工作時產生的熱量很少，系統可以自散熱，不需要配備冷卻系統；3)系統只在執行機構工作時，才啟動交流伺服電機，當系統處于非工作周期時(保壓工況和空轉工況)幾乎不消耗能量，其運行成本很低。因此直驅式容積控制電液伺服系統相對閥控油動機電液伺服系統成本較低，但是由于交流伺服電機和油泵組合的靈敏性要低于電液伺服閥的靈敏性，因此這種系統的響應速度較慢，無法應用于對快速關閉及快速打開功能要求較高的大功率汽輪機。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種響應速度快的、控制精度高，運行成本低的雙向快速開關的電液伺服系統。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種雙向快速開關的電液伺服系統，包括執行回路和油箱；所述執行回路包括伺服電機、雙向泵、油缸、兩個鎖閥和兩個補油閥；所述伺服電機連接并控制雙向泵運行；所述油缸具有兩個工作腔，其中一個工作腔為有桿腔，另一個工作腔為無桿腔；所述雙向泵具有兩個油口，分別為第一油口和第二油口；

所述兩個鎖閥分別為第一鎖閥和第二鎖閥；所述雙向泵的第一油口經第一鎖閥連接油缸的無桿腔，其第二油口經第二鎖閥連接油缸的有桿腔；

所述兩個補油閥分別為第一補油閥和第二補油閥；所述油箱經第一補油閥連接雙向泵的第一油口，經第二補油閥連接雙向泵的第二油口；

所述鎖閥和補油閥均為液控單向閥，其中第一鎖閥和第一補油閥的控制油口連接雙向泵的第二油口，第二鎖閥和第二補油閥的控制油口連接雙向泵的第一油口；

所述油缸內設有液位傳感器，所述液位傳感器經一解調器、一伺服放大器連接并控制伺服電機運行；

其特征在于：還包快速控制回路；所述快速控制回路包括快關電磁閥、蓄能泵電機、蓄能泵、高壓蓄能器、第一快速進油單向閥和第二快速進油單向閥；