[發明專利]一種汽輪機泵控缸伺服系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010341190.9
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111550458B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 紀云鋒;屠昌鋒;鄭志明;譚愛林
• 申請（專利權）人: 杭州澎康自動化科技有限公司
• 主分類號: F15B11/08
• 分類號: F15B11/08;F15B13/02;F15B21/041;F15B19/00;F15B21/08
• 代理公司: 杭州華知專利事務所(普通合伙) 33235
• 代理人: 龍湖浩

本發明涉及一種汽輪機泵控缸伺服系統及其控制方法，包括油缸、伺服驅動器、伺服電機、液壓油泵，還包括補油箱、位移傳感器、位置控制器；所述位移傳感器、位置控制器、伺服驅動器和伺服電機電性連接；所述位置控制器電性連接至汽輪機控制系統；補油箱依次通過吸油濾油器、單向閥，并經過進油管路連接到液壓油泵的輸入口；液壓油泵依次通過液控單向閥、溢流閥連接至油缸，所述油缸中還設置有用于推動設置于油缸中的活塞的復位彈簧，所述活塞連接至汽輪機調節閥門，所述油缸通過卸載電磁閥連接至補油箱。本發明通過雙向液壓油泵在兩個方向輸出壓力油控制油缸，同時控制汽輪機調節閥門的開啟和關閉，通過快關指令控制卸載電磁閥可直接關閉油缸。

技術領域

本發明涉及汽輪機控制技術領域，特別涉及一種汽輪機泵控缸伺服系統及其控制方法。

背景技術

工業汽輪機是大型高速運轉的原動機，通常在高溫、高壓下工作，其調節閥需要大驅動力、快速響應和高精度控制，一般采用電液伺服控制系統，傳統的汽輪機電液伺服系統都采用閥控缸伺服控制形式，也即由油源系統供壓力油，通過電液伺服閥控制油缸（也稱“油動機”），這種汽輪機閥控缸形式的電液伺服系統根據供油形式和油源壓力又可分為低壓透平油電液伺服系統和獨立高壓電液伺服系統。

（1）低壓透平油電液伺服系統，系統油源與潤滑油共用，包括濾油裝置、安全油壓建立裝置、OPC電磁閥、電液伺服閥、錯油門滑閥、油缸和位移傳感器等組成，低壓透平油電液伺服系統壓力油較低，一般小于2MPa，油缸設計較大，響應較慢，由于與潤滑油共用油源，系統抗污染能力較差。

（2）獨立高壓電液伺服系統，系統設計一套獨立的液壓油站，供油壓力較高，一般為10~MPa，根據工質不同，又可分為高壓抗燃油系統和抗磨油系統，由于抗燃油有毒難以降解，高壓抗燃油系統設計更加復雜。

以上兩類傳統的汽輪機閥控缸形式的電液伺服系統，各有優缺點，其共同特點是需要電液伺服閥，對液壓油質要求較高，需要各自的油源系統，較為復雜。

隨著伺服電機及驅動技術的快速發展，開發采用伺服電機驅動雙向液壓油泵直接控制液壓油缸的泵控缸伺服系統，可以提升系統抗污染能力，降低能耗、小型集成化、操作與控制簡單化，對于工業汽輪機調節閥及其他需要高精度、快速響應控制執行機構領域有很好的應用前景。

在專利公開號為CN1050329A的專利中公開了一種伺服泵控液壓系統，它包括油缸和由伺服電機驅動的雙向液壓泵，所述液壓泵與油箱連接，所述液壓泵的進出油口中，一端與油缸的上腔連接、另一端分別通過支路a和支路b與油缸的下腔連接，支路a上設置有背壓閥，支路b上設置有提動閥；所述液壓泵的進出油口與油箱之間的支路上分別設置有補油單向閥，所述油缸的上腔連接有單向閥Ⅱ、油缸的下腔連接有單向閥Ⅰ，單向閥Ⅰ通過支路c和支路d與充液閥連接，單向閥Ⅱ通過支路c和支路d與充液閥連接，支路c上設置有電磁球閥，流經電磁球閥的液壓油控制充液閥的開關，支路d上設置有安全閥。該液壓系統能大幅降低能源的消耗，提升液壓機和折彎機的運行效率，降低液壓系統的用油量。

上述專利提供的內容雖然能夠解決低壓透平油電液伺服系統和獨立高壓電液伺服系統這類閥控缸形式電液伺服系統的缺陷，但側重于提升液壓機和折彎機的運行效率，對液壓油缸位置控制沒有深入闡述，不能實現油缸快關的操作，無法滿足汽輪機調節閥的控制要求。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種汽輪機泵控缸伺服系統及其控制方法，能夠在兩個方向輸出壓力油控制油缸及汽輪機調節閥門的開啟和關閉，通過快關指令控制卸載電磁閥可直接關閉油缸。

本發明的技術方案如下所示：