[發(fā)明專利]雙向快速開(kāi)關(guān)的電液伺服系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201019063045.2
• 申請(qǐng)日: 2010-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101793276A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)保中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海匯益控制系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): F15B21/08
• 分類號(hào): 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及閥門控制的技術(shù)，特別是涉及一種雙向快速開(kāi)關(guān)的電液伺服系統(tǒng)的技術(shù)。

背景技術(shù)

液壓伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)(油動(dòng)機(jī))是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)及保安系統(tǒng)的執(zhí)行部件，也是各種工業(yè)控制閥門的執(zhí)行部件，其主要功能是通過(guò)液壓變化實(shí)時(shí)控制其活塞動(dòng)作，進(jìn)而控制(汽輪機(jī))閥門的開(kāi)度。

傳統(tǒng)的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)都采用閥控油動(dòng)機(jī)的電液伺服系統(tǒng)，這種系統(tǒng)(參見(jiàn)圖2)采用由外部供油的電液伺服閥Hs，電液伺服閥Hs的進(jìn)油口和回油口分別連接外部油源，兩個(gè)控制油口分別連接活塞式油動(dòng)機(jī)U2的兩個(gè)工作腔；運(yùn)行時(shí)輸入閥位指令信號(hào)，將油動(dòng)機(jī)U2的閥位反饋信號(hào)LVDT經(jīng)解調(diào)器TD轉(zhuǎn)為電信號(hào)后與閥位指令信號(hào)C進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果控制電液伺服閥Hs動(dòng)作，進(jìn)而控制油動(dòng)機(jī)U2的活塞行程。由于電液伺服閥具有較快的響應(yīng)速度，因此這種系統(tǒng)能很好地滿足給水泵汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)快速響應(yīng)的要求。但是由于電液伺服閥本身固有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得這種系統(tǒng)具有以下缺點(diǎn)：1)電液伺服閥的加工精度要求較高，其價(jià)格十分昂貴；2)由于電液伺服閥結(jié)構(gòu)細(xì)小且閥體較脆弱，因此對(duì)油液污染特別敏感，其閥芯容易被油液中的雜質(zhì)磨損而導(dǎo)致失靈，因此必須配備過(guò)濾精度很高的過(guò)濾系統(tǒng)；3)由于電液伺服閥對(duì)溫度變化較敏感，而閥控油動(dòng)機(jī)電液伺服系統(tǒng)的能量損耗很嚴(yán)重，其節(jié)流發(fā)熱較大，因此必須配備較完善的冷卻系統(tǒng)；4)由于電液伺服閥由外部供油，因此需要一套泵站系統(tǒng)提供恒壓油源，從而增大了系統(tǒng)整體的體積和復(fù)雜程度；5)當(dāng)系統(tǒng)處于非工作周期時(shí)(保壓工況和空轉(zhuǎn)工況)，系統(tǒng)仍處運(yùn)行狀態(tài)，增加了運(yùn)行成本。上述缺點(diǎn)使得閥控油動(dòng)機(jī)電液伺服系統(tǒng)的成本較高。

為了克服閥控油動(dòng)機(jī)電液伺服系統(tǒng)的缺點(diǎn)，出現(xiàn)了一種直驅(qū)式容積控制電液伺服系統(tǒng)(DDVC系統(tǒng))，這種系統(tǒng)(參見(jiàn)圖3)的液壓主回路采用閉式油路，其油泵D3的兩個(gè)油口分別連接活塞式油動(dòng)機(jī)U3的兩個(gè)工作腔，在系統(tǒng)中還設(shè)有用于平衡系統(tǒng)正反運(yùn)行時(shí)油量容積差的補(bǔ)油閥(兩個(gè)液控單向閥H31、H32)及用于鎖住活塞桿的鎖閥(兩個(gè)液控單向閥H33、H34)；運(yùn)行時(shí)通過(guò)交流伺服電機(jī)M3控制油泵D3的輸出流量和液壓油的流動(dòng)方向，進(jìn)而控制油動(dòng)機(jī)U3的活塞行程。這種系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)由于液壓主回路是閉式回路，系統(tǒng)用油量很少且受外界污染機(jī)會(huì)較少，因此只需要小油箱(油罐)即可，而且系統(tǒng)中無(wú)敏感元件，因此也不需要配備過(guò)濾裝置；2)由于直驅(qū)式容積控制電液伺服系統(tǒng)中沒(méi)有節(jié)流元件，壓力損耗很小，因此油泵工作時(shí)產(chǎn)生的熱量很少，系統(tǒng)可以自散熱，不需要配備冷卻系統(tǒng)；3)系統(tǒng)只在執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作時(shí)，才啟動(dòng)交流伺服電機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)處于非工作周期時(shí)(保壓工況和空轉(zhuǎn)工況)幾乎不消耗能量，其運(yùn)行成本很低。因此直驅(qū)式容積控制電液伺服系統(tǒng)相對(duì)閥控油動(dòng)機(jī)電液伺服系統(tǒng)成本較低，但是由于交流伺服電機(jī)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(tǒng)的響應(yīng)速度較慢，無(wú)法應(yīng)用于對(duì)快速關(guān)閉及快速打開(kāi)功能要求較高的大功率汽輪機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種響應(yīng)速度快的、控制精度高，運(yùn)行成本低的雙向快速開(kāi)關(guān)的電液伺服系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的一種雙向快速開(kāi)關(guān)的電液伺服系統(tǒng)，包括執(zhí)行回路和油箱；所述執(zhí)行回路包括伺服電機(jī)、雙向泵、油缸、兩個(gè)鎖閥和兩個(gè)補(bǔ)油閥；所述伺服電機(jī)連接并控制雙向泵運(yùn)行；所述油缸具有兩個(gè)工作腔，其中一個(gè)工作腔為有桿腔，另一個(gè)工作腔為無(wú)桿腔；所述雙向泵具有兩個(gè)油口，分別為第一油口和第二油口；

所述兩個(gè)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(jīng)第一鎖閥連接油缸的無(wú)桿腔，其第二油口經(jīng)第二鎖閥連接油缸的有桿腔；

所述兩個(gè)補(bǔ)油閥分別為第一補(bǔ)油閥和第二補(bǔ)油閥；所述油箱經(jīng)第一補(bǔ)油閥連接雙向泵的第一油口，經(jīng)第二補(bǔ)油閥連接雙向泵的第二油口；

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

所述油缸內(nèi)設(shè)有液位傳感器，所述液位傳感器經(jīng)一解調(diào)器、一伺服放大器連接并控制伺服電機(jī)運(yùn)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(guān)電磁閥、蓄能泵電機(jī)、蓄能泵、高壓蓄能器、第一快速進(jìn)油單向閥和第二快速進(jìn)油單向閥；