[發明專利]一種具有熱冗余備份供油的油動機系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202110274654.3
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113090596B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 李海濤;李偉;胡春艷;王銳;羅凱凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F15B1/02
• 分類號: F15B1/02;F15B11/08;F15B13/04;F15B20/00
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 原春香

一種具有熱冗余備份供油的油動機系統及其控制方法，涉及液壓技術控制領域，解決了現有系統可靠性低、容錯性能差的問題。該系統包括油箱、主供油油路、熱冗余備份供油油路、快速補油單元和油動機，供油系統由兩套油泵供油系統組成，每個供油系統均包括一個油泵、一個油泵驅動電機、一個蓄能器、一個比例溢流閥、一個單向閥和一個電磁換向閥。所述油泵一端接在油箱，一端的油口經單向閥、電磁換向閥分別連接一蓄能器和油缸，所述主蓄能器分別經一個快速開關閥和一個普通開關閥連接供油油路和油箱，所述卸荷閥為一快速開關閥,分別連接油缸工作腔和油箱。本發明提供的系統可靠性高、容錯性能好、響應速度快。

技術領域

本發明屬于到液壓控制技術領域，涉及到如燃氣輪機進氣導葉、燃料調節閥等一類需要油動機驅動的伺服機構，具體涉及一種具有熱冗余備份供油的油動機系統及其控制方法。

背景技術

油動機是燃氣輪機中進氣導葉、燃料調節閥等的主要執行機構，通過控制液壓油的流向和流量，進而控制油動機的活塞進行動作。

燃氣輪機中常用的伺服系統是伺服閥控制的油動機系統，這種系統通過油泵、單向閥、換向閥等組成的供油系統給油動機供油，通過控制換向閥的開關控制油動機的位移。但是在控制的過程中如果出現部件損壞，油動機系統便無法正常工作。于是在此基礎上出現了具有冷冗余備份的油動機系統，這種系統具有兩套供油系統，正常工作時，主供油系統供油，備份供油系統待機，主供油系統出現故障時停機，切換到備份供油系統供油，但是這種帶有冷冗余備份的油動機系統也存在一定的問題，例如：(1)主供油系統供油出現故障時，油動機系統在一定的故障閾值內不采取措施，因此故障不嚴重的時候可能會存在閾值以內的誤差；(2)主供油系統和冗余供油系統切換需要將主供油系統完全關掉，之后開啟冗余備份供油系統，切換的過程中容易出現較大的供油壓力和供油流量的波動。

發明內容

本發明的目的是針對現有油動機系統所存在的可靠性低、容錯性能差等缺點和不足，而提供一種具有熱冗余備份供油的油動機系統及其控制方法，具有可靠性高、容錯性能好、響應速度快等優點。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案為：

一種具有熱冗余備份供油的油動機系統，至少包括一油箱、一主供油油路、一熱冗余備份供油油路、一快速補油單元和一油動機，其特征在于：

所述主供油油路，至少包括一第一油泵、一第一換向閥、一第一蓄能器和一第一比例溢流閥，其中，所述第一油泵的進油管路與所述油箱連通、出油管路與所述第一換向閥的進口連通，所述第一油泵的出油管路還通過所述第一比例溢流閥與所述油箱連通，所述第一蓄能器通過一帶有開關閥K1的管路與所述第一油泵的出油管路連通，所述第一蓄能器還通過一帶有開關閥K2的管路與所述油箱連通，

所述熱冗余備份供油油路，至少包括一第二油泵、一第二換向閥、一第二蓄能器和一第二比例溢流閥，其中，所述第二油泵的進油管路與所述油箱連通、出油管路與所述第二換向閥的進口連通，所述第二油泵的出油管路還通過所述第二比例溢流閥與所述油箱連通，所述第二蓄能器通過一帶有開關閥K5的管路與所述第二油泵的出油管路連通，所述第二蓄能器還通過一帶有開關閥K6的管路與所述油箱連通，

所述快速補油單元，至少包括一主蓄能器、一快速開關閥，所述主蓄能器通過一帶有開關閥K4的管路與所述第一換向閥、第二換向閥的第一出口連通，通過一帶有開關閥K3的管路與所述油箱連通，還通過帶有所述快速開關閥的管路與所述油動機的進油管路連通，

所述第一換向閥、第二換向閥的第二出口均通過管路與所述油動機的進油管路連通，所述油動機的卸荷油路上設有卸荷閥并與所述油箱連通。

優選地，所述第一、二油泵分別由第一、二交流伺服電機驅動。

優選地，所述第一、二換向閥的進口管路上分別設有第一、二單向閥，所述第一、二單向閥用以防止油液回流。