[發(fā)明專利]一種可倒車動力渦輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211534138.0
• 申請日: 2022-12-01
• 公開（公告）號: CN116044578A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許鐵巖;韋煒;魏鵬鑫;郁順旺;牛夕瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團公司第七0三研究所
• 主分類號: F02C9/00
• 分類號: F02C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明的目的在于提供一種可倒車動力渦輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)控制系統(tǒng)，包括電動缸、伺服驅(qū)動器、可倒車渦輪控制器、HMI操作站，可倒車渦輪的通流涵道設(shè)置通流涵道切換閥，電動缸連接通流涵道切換閥，可倒車渦輪控制器根據(jù)HMI操作站的指令以及可倒車渦輪狀態(tài)計算出的通流涵道切換閥的角度指令，從而計算出電動缸的移動距離指令；可倒車渦輪控制器將電動缸的移動距離指令以及伺服驅(qū)動器參數(shù)配置以ModbusRTU的形式輪詢發(fā)送至伺服驅(qū)動器；伺服驅(qū)動器根據(jù)可倒車渦輪控制器的指令控制通流涵道切換閥的角度，進而直接實現(xiàn)燃氣輪機的倒車功能。本發(fā)明可以靈活地、精確地控制可倒車渦輪通流涵道切換閥的角度，為可倒車渦輪這種新型執(zhí)行機構(gòu)的工程化應(yīng)用提供了基礎(chǔ)和保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種渦輪控制系統(tǒng)，具體地說是可倒車渦輪控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

作為船舶的主動力裝置，燃氣輪機具有起動快、機動性能好等優(yōu)點，然而它不能直接倒車仍是一大缺陷。目前，多數(shù)船舶燃氣輪機的倒車問題是通過可調(diào)螺距螺旋槳來實現(xiàn)的，但它也存在著一定的限制和嚴(yán)重缺點：如傳遞功率存在上限，大功率燃氣輪機匹配的可調(diào)螺距螺旋槳的部件尺寸和重量較大、造價昂貴、船體阻力增大，構(gòu)造復(fù)雜、維修難度大、設(shè)計和系統(tǒng)更加復(fù)雜等。

目前燃氣輪機上的轉(zhuǎn)動機構(gòu)的常見驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)主要有兩種方式：氣動缸和液壓缸。氣動缸類的控制系統(tǒng)存在著控制精度低、氣動缸體易卡澀等問題，而液壓缸類的控制系統(tǒng)則需要一套獨立的油系統(tǒng)，存在著重量大、故障率高、成本高、控制系統(tǒng)復(fù)雜等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供連續(xù)地高精度地控制切換閥的角度，具有體積小、重量輕、控制精度高、成本低、維修方便等顯著優(yōu)點的一種可倒車動力渦輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明一種可倒車動力渦輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征是：包括電動缸、伺服驅(qū)動器、可倒車渦輪控制器、HMI操作站，可倒車渦輪的通流涵道設(shè)置通流涵道切換閥，電動缸連接通流涵道切換閥，當(dāng)所有通流涵道切換閥均與可倒車渦輪的內(nèi)機匣外壁相搭接時，可倒車渦輪的外涵道開通，內(nèi)涵道被封閉，當(dāng)所有通流涵道切換閥與可倒車渦輪的前機匣內(nèi)壁相搭接時，內(nèi)涵道打開，外涵道被封閉；可倒車渦輪控制器根據(jù)HMI操作站的指令以及可倒車渦輪狀態(tài)計算出的通流涵道切換閥的角度指令，從而計算出電動缸的移動距離指令；可倒車渦輪控制器將電動缸的移動距離指令以及伺服驅(qū)動器參數(shù)配置以ModbusRTU的形式輪詢發(fā)送至伺服驅(qū)動器；伺服驅(qū)動器根據(jù)可倒車渦輪控制器的指令控制通流涵道切換閥的角度，進而直接實現(xiàn)燃氣輪機的倒車功能。

本發(fā)明還可以包括：

1、可倒車渦輪控制器模塊包括可顯示報警信息與系統(tǒng)的運行狀態(tài)的顯示屏、指示燈人機接口，內(nèi)部存儲通流涵道切換閥角度的自動/手動控制邏輯程序和組態(tài)信息；同時通過數(shù)字量輸入/輸出模塊和通訊模塊為外部系統(tǒng)及伺服驅(qū)動器提供硬接線信號接口及通訊接口。

2、可倒車渦輪控制器與電動缸的驅(qū)動器之間的數(shù)據(jù)傳輸采用ModbusRTU與硬接線結(jié)合的方式。

3、電動缸動作的觸發(fā)指令以及電動缸的緊急制停指令通過硬接線的方式進行信號傳遞。

4、所述通流涵道切換閥、電動缸、伺服驅(qū)動器各包括8個，每個通流涵道切換閥對應(yīng)一個電動缸和一個伺服驅(qū)動器。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：

1、本發(fā)明的可倒車動力渦輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)控制系統(tǒng)可以靈活地、精確地控制可倒車渦輪通流涵道切換閥的角度，實現(xiàn)倒車閥門的獨立控制和氣流的平順轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)燃氣輪機倒車功能，為可倒車渦輪這種新型執(zhí)行機構(gòu)的工程化應(yīng)用提供了基礎(chǔ)和保障。

2、本發(fā)明的可倒車動力渦輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)控制系統(tǒng)具有控制精度高、安全可靠性高、所占空間小、布置方便、成本低、維修方便等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為可倒車渦輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)示意圖(內(nèi)涵道開通)；