一部分液压控制系统及部套

1、第一部分 液压控制系统及部套1 EH液压控制系统1.1 EH系统构成及功能EH液压控制系统是汽轮机数字式电液控制系统<DEH中地一个组成部分,主要由供油系统<EH油站、再生装置、抗燃油）、执行机构< 高主油动机、高调油动机、中主油动机、中调油动机、旋转隔板油动机）、危急遮断系统< 危急保安装置、隔膜阀）、EH油压低实验模块及油管路系统 <油管路、高压蓄能器）组成1>供油系统既是一个动力源，也是一个油液贮存和处理中心，通过它，系统可得到所必需地工作介质-高压抗燃油2>执行机构响应挂闸和 DEHfe指令信号,以驱动汽轮机各蒸汽阀门开度3>危急遮断系统

2、则接受汽轮机所有地停机信号和103%超速信号,当有信号发出时，危急遮断系统动作而快关汽轮机所有汽阀，或只关闭调节汽阀，以保证汽轮机正常安全地运行4>EH油压低实验模块是一个可在线实验压力开关地装置，可随时在线检测压力开关动作地可靠性5>油管路系统为各液压部件输送工作介质并可将供油系统与执行机构等连接起来，从而构成液压控制系统工作回路1.2 EH系统工作原理原理框图见如下所示开调门或加负荷：DEI给定一开调门或加负荷指令，经运算比较后输出一正偏值电流X，并作用在伺服阀上，伺服阀动作，从而驱动油动机动作并往上开启调门此调门位移经油动机 LVDT反馈回DE进行比较运算，直至其偏值电流厶X

3、为零后，调门便停止移动，并停留在一个新地工作 位置上关调门或减负荷：作用过程与上相反1.3调节保安系统图一 一w甲唧J-iJ_1rTfe>t-卜"！-2供油系统供油系统由EH由站、再生装置及抗燃油组成2.1EH油站EH油站为EH夜压控制系统动力源，主要功能是向EH夜压控制系统提供合格地动力油它主要由油站箱体、油站出口组件、油泵组、吸油滤器、磁性过滤器、流量计、蓄能器、冷油器、PH仪表接线盒、压力表、变送器、温度及压力开关、滤油系统和冷却系统等组成2.1.1 工作原理简图：mt器严眾砒卅£風4丙那II<-i (:曲KIDV1jlaJ(iV<"L；T

4、T也电，上*»VIMAm St TA力n 册tflio命*«Afi济 口 IE 山 uSr Lti *-*H*ft*BI出 wrL| w+UA±<rj+ir仝主要电气元件参数:主油泵电机 (2 台: 30KW380VAC50HZ 三相滤油泵电机 (1 台: 0.75KW380VAC50HZ 三相冷却油泵电机 (1台: 1.5 KW380VAC50HZ 三相电加热器(1组:5KW220VAC50HZ单相2.1.3EH 油站工作原理油泵启动后 最大流量约为 100L/min ),经过吸油滤器 ,从油箱中吸入抗燃油 .从油泵出来 后地压力油 , 通过流量计后经过油

5、站出口组件 , 一路进入高压蓄能器 , 即向蓄能器充油；一路进 入和该蓄能器相连地 EH夜压控制系统中在充油过程中，系统流量会逐渐减少，油压开始升高当 油压到达泵地调整压力时 , 泵地变量机构起作用 , 并改变泵地输出流量 , 直到泵地输出流量和系 统流量相匹配时,泵地变量机构便维持在某一位置,从而稳定系统油压在14.5MPa当系统流量改变时 ， 泵会自动调整输出流量 . 而在系统瞬间大油量时 ， 供油则主要由蓄能器完成 .对应于系统正常运行,泵地额定压力设置为 14.5MPa.而当系统压力达到17± 0.5MPa时,溢 流阀将动作 , 起到过压保护作用 .2.1.4 EH 油站部件

6、1 油箱油箱本体设计为不锈钢材料 , 容积为 950升 , 可满足 1 台大机和 2台 50小机和汽机旁路油动 机地正常用油 .在油箱上装有一些液压部件：侧面主要有翻板式液位计 带液位变送器)、压力表、PH仪表盒等；顶上主要有液位开关、油站出口集成块组件、空气滤清器等. 各泵吸油口、油箱回油管和磁性过滤器在箱体内部 , 底部则安装了一个远红外加热器 .2油泵为保证供油系统地可靠性 , 系统配置了两台高压变量柱塞泵 , 即一台泵工作 , 另一台泵备用 . 二台泵布置在油箱地下方 , 以便于泵地检修和正压吸入 .3流量计主油泵出口管路上各安装一个就地显示地流量计 , 便于观察系统工作时地流量 .4

7、 油站出口组件油站出口组件安装在油箱顶部 , 其上装有：a 10微M地滤芯两只，并联安装，分别装在两台泵地出口侧高压油路中b 单向阀两只 ,并联安装 ,分别装在两台泵地出口侧高压油路中 .c 溢流阀一只 , 装在单向阀后地高压油路中 . 当系统油压高于泵设定值时 , 溢流阀动作溢油 , 起到过压保护作用 .d 截止阀两只 , 分别装在两台泵出口侧地单向阀后地高压油路上, 运行时均打开 . 关闭其中地一个截止阀 , 可对该路地滤油器、单向阀以及泵等进行在线检修或更换 .5磁性过滤器油箱内回油管出口侧下面 , 装有一组永久磁钢组成地磁性过滤器 , 用以吸取液压油中地金属 微粒 .6蓄能器高压蓄能器

8、一只 ,装在油箱侧面 ,并与泵和系统相连 , 可吸收泵出口压力地高频脉动分量 ,维 持油压平稳 .蓄能器块上有一个进油和一个回油截止阀 , 通过此二阀可将蓄能器与系统隔离并放 掉蓄能器中地高压油和氮气 , 以进行在线维修 .7冷油器冷油器二只 , 立在油箱旁 , 冷却水在管内流过 , 液压油在冷油器外壳内环绕管束流动 . 冷却水 地通断由电磁水阀控制 , 也可以就地手动控制 .8PH仪表接线盒该盒内主要装有接线端子排、仪表管及压力开关：a压差开关二只PFA/MPA PFB/MPB :感受油泵出口滤芯地压差.当压差达到0.55MPa时,压差开关发出报警信号 ,说明滤芯已被堵塞 , 并且需要清洗或

9、更换 .b回油压力开关一只PS4/PDP)：感受压力回油管路中地油压当压力达到0.21MPa时,接点闭合 , 压力开关发出报警信号 .c联锁压力开关一只PS3/PC):感受系统压力过低值 .当压力低至11.2 ± 0.2MPa时,接点 闭合 , 联锁并启动备用油泵 .d油压高压力开关一只 PS1/HP)：感受系统压力过高值 .当压力高至16.2 ± 0.2MPa时，接 点闭合 , 发出报警信号 .e油压低压力开关一只 PS2/LP):感受系统压力过低值 .当压力低至11.2 ± 0.2MPa时，接 点闭合 ， 发出报警信号 .f压力变送器PT1/EHP-只：将02

10、1MP地压力信号转换成 420mA地电流信号，此信号可 送到DEH或 DCS用以远方监视EH油压.g电磁阀EV1/PC一只：接在节流孔之后，可在线实验备用油泵当电磁阀通电动作并泄油时,节流孔后地油压降低,联锁压力开关PS3/PC动作并启动备用油泵此实验也可通过与电 磁阀EV1/PC并联安装地手动常闭阀 K21来进行9）温度控制回路温度开关TS2/0TT感受油温信号,通过控制继电器,操作电磁水阀EV2/CW动作.当油箱温度超 过上限值57C时电磁水阀打开，冷却水流过冷油器；当油温降到下限值 37C时电磁水阀关闭10）浮子型液位开关浮子型液位开关一个 , 安装在油箱顶部 当液位改变时 , 浮子便推

11、动其上地微动开关 , 对应于 油位发出高、低油位报警信号；在低低油位时，发出遮断信号即停EH主油泵11） 回油逆止阀：装在靠近油箱地压力回油管路上 当滤油器或冷油器堵塞以及回油压力过高 时, 回油便直接通过该阀回到油箱 12）回油过滤器回油过滤器组件安装在油箱旁边地压力回油管路上内置一个3血地滤芯13）油站滤油系统为了让系统长期可靠地运行 , 在油站中设置了滤油系统 , 进行在线体外油循环 , 以确保油质 清洁度滤油泵从油箱内吸油，经过一个过滤精度为1卩m地过滤器回油箱滤油泵地启停可由PH 仪表盒上地就地按钮手动控制该泵流量为201/min.14）油站冷却系统系统除正常地回油冷却外 , 在油站

12、中还设置了一套独立地冷却系统 , 以确保在任何情况下 , 油箱油温都能控制在正常地工作范围<20C 60C）之内冷却泵可以由温度开关 TS2/0TT自动控制，也可以由PH仪表接线盒上地就地按钮手动控制该泵地流量为501/min.22再生装置221 工作原理简图:222 再生装置功能再生装置安装在EH油站旁，是一套独立地循环油路该装置可用来存储吸附剂并能使抗燃 油得到再生，即使油液变地更清洁并保持中性、去除水份等其构成主要为硅藻土滤器和精密滤器 波纹纤维素滤器）再生装置每个滤器上装有一个压力表当油温在4354C之间，而任一个滤器地压差高达0.21MPa时，就需检修该装置关闭管路上地阀门，打

13、开滤器盖，便可更换其内地滤芯再生装置地投运再生装置前地截止阀用来控制再生装置是否投入运行投入后，来自滤油泵地出口油分两路进入再生装置地滤器：一路经过截止阀K33, $ 2.5地节流孔进入到硅藻土过滤器和波纹纤维过滤器，并回到油箱；另一路经过截止阀K32后直接进入波纹纤维过滤器，再回到油箱因为抗燃油地粘度受温度影响很大，因此，再生装置在投入时要求其油温高于40 C 投入时，首先打开通往波纹纤维过滤器地截止阀K32,并关闭滤油系统地截止阀K6,此时滤油泵地出油全部流经波纹纤维过滤器，当该过滤器及回油管路全部充满40C以上地热油以后，将截止阀K33打开，并逐渐关小截止阀 K32，此时，应注意保持硅藻

14、土过滤器上压力表指示不超过0.21MPa.待硅藻土过滤器内全部充满热油以后，关闭截止阀K32，此时滤油泵出口压力为 0.5MPa左右，流经硅藻土过滤器和波纹纤维过滤器地流量为1加仑/分钟左右，多余流量由单向阀溢流回油箱在机组投运地第一个月，再生装置每周应连续投运八小时其后地时间，应根据油质地化验结果，决定是否投入该装置2.3抗燃油本系统采用地工作介质是一种抗燃性地液压油即磷酸酯型抗燃油，其正常工作温度为3060C .正常运行时地几个主要指标，见下表参数：实验使用极限含氯量最大lOOPPm含HO量最大0.10%体现百分比）中和性指数 酸值）最大0.10毫克KOH克）杂质含量 颗粒度）SAE 2级

15、或NAS 5级电阻率vOHM/cr）5X 109232 新抗燃油地特性指标,见下表参数:粘度（ASTMD445-721000F赛波粘度（saybolt>（38 C >220SUS2100F赛波粘度（saybolt>（100 C >43SUS粘度指数0比重 600F（60 C >1.142流动点0F0最大含水量Wg%0.03最大含氯量ppm（X射线荧光分析20闪点（ASTMD92-72 C （开式杯246燃点（ASTMD92-72 C （开式杯352自燃温度（ASTMD286-58> C566酸度（毫克KOH/g0.03最大发泡（起泡沫 毫升10最大色度1.5

16、颗粒分布（SAEA-6D tentative>3级水解稳定性小时合格电阻值912*10热膨胀系数在 600F（16 C >时0.00038在 100 T （37 C >时0.00054空气夹带量（ASTMD3427分钟1.03执行机构执行机构是EH系统中地重要部件，它直接控制着汽机蒸汽阀门地关、闭及其阀门地开度.本系统共有11只执行机构：2个咼主油动机、4个咼调油动机、2个中主油动机、2个中调油动机、1个旋转隔板油动机3.1咼主油动机高主油动机装于阀门弹簧操纵座上，其活塞杆与阀杆相连，活塞运动时带动阀杆相应运动3.1.1 工作原理简图：工作原理高主油动机为单侧进油油缸，其开启

17、由抗燃油压力驱动，而关闭是靠操纵座上地弹簧力.因为油动机为开关型结构，因此油动机（即主汽阀 只能处于全开和全关二种工作状态.挂闸后，高压抗燃油经过截止阀、电磁阀 （常开和节流孔后进入油缸下腔，油缸下腔油压逐 渐升高，克服弹簧力，将油动机（即主汽阀 逐渐打开，直至主汽阀门全部打开.当电磁阀通电时，压力油被切断，回油接通，油缸下腔地压力油经过节流孔、电磁阀后接通压力回油，油缸下腔油压逐渐降低，主汽阀在弹簧力地作用下逐渐关闭，直至阀门全关.当阀门全关时对应行程开关发讯高主油动机上装有一个卸荷阀和停机电磁阀.当汽轮机出现故障需要停机时，危急遮断系统动作（同时，停机电磁阀也带电动作 并泄掉危急保安油AS

18、T ，卸荷阀打开，快速泄去油缸活塞下油， 在弹簧力作用下，阀门被快速地关闭.静态时遮断关闭时间常数为0.150.3秒.3.1.3 高主油动机部件高主油动机主要由液压油缸、集成块、截止阀、二位四通电磁换向阀（实验电磁阀和停机电磁阀 、卸荷阀、和逆止阀等部件所组成.其中，液压油缸与集成块相接，而其余部件则装在集成块上.因为以上各阀具有通用性，在此章节我们就全部叙述，后面地油动机上各阀就不再叙述1）液压油缸按照油动机与阀门连接方式地不同 , 油缸分为推力油缸和拉力油缸两种 . 即：当油缸活塞杆 伸出去是打开阀门时 ,则称其为推力油缸；反之 , 当油缸活塞杆缩进是打开阀门时 , 则称其为拉 力油缸.本

19、油动机为拉力油缸 ,其活塞尾部设计有液压缓冲装置 ,在机组块关时 ,减少冲击 .2）集成块将所用部件集成在一起 , 并通过内部通道进行连接地一个油路块. 也是所有电气接点及液压接口地连接件 .3）截止阀从系统来地高压油经过截止阀到电磁换向阀（或伺服阀 去操作油动机 , 通过关闭该阀可切断高压油路 , 以便能在线更换 （或检修 滤网、电磁换向阀 （或伺服阀 、卸荷阀和位移传感器等 . 该阀安装在集成块上 ,其控制原理同一般地针阀 ,可全开和全关 , 也可部分开启而起节流作用 .4）滤网集成块中设置了滤网 , 以确保油质清洁度 , 从而保证各元件及节流孔能正常工作 . 该滤网过 滤精度为 10微

20、M.5）电磁换向阀油动机上设置了两只电磁换向阀 , 这是一种常开型二位四通电磁阀 , 用作油动机活动实验（或停机 用电磁铁断电时，油路接通，高压油进入油缸下腔（或AST油进入卸荷阀弹簧上腔 ，阀 门打开 .电磁铁通电时 ,切断来油地同时 ,油缸下腔地油 （或卸荷阀弹簧上腔地油 接通回油 ,在弹 簧力地作用下 ， 阀门开始关闭 .6）卸荷阀卸荷阀装在油动机集成块上 . 它地作用是：当机组发生故障要停机时 ， 危急保安 （或脱扣 装 置动作使危急遮断油卸油失压 ， 卸荷阀动作 ， 油动机活塞下腔地压力油经卸荷阀快速卸掉 ， 在操 纵座弹簧力作用下 ， 阀门快速关闭 .7）逆止阀集成块中装有两个逆止

21、阀：一只是通向AST油总管 或0P（油总管）,该逆止阀地作用是防止危急遮断母管上地 AST油或0P（油）倒流回油动机；另一只逆止阀是通向回油母管,该阀地作用是防止回油管里地油倒流回油动机 .当关闭油动机上截止阀 ，便可以在线检修 （或更换油动机上 地电磁阀 （或伺服阀 、卸荷阀、油缸、滤网等 ，而不影响其它汽阀正常工作 ，而此在线检修只有在具有多阀功能地情况下才能进行3.2高调油动机高调油动机装于阀门弹簧操纵座上，其活塞杆与阀杆相连，活塞运动时带动阀杆相应运动3.2.1 工作原理简图：322工作原理高调油动机为单侧进油油缸，其开启由抗燃油压力驱动，而关闭是靠操纵座上地弹簧力高压油动机属于控制型

22、，可以将油动机 或调节汽阀 控制在任意地位置上DEI给定调阀开大或者关小地指令，此指令作用在伺服阀上并使其动作后，高压油便经伺服阀进入油缸活塞下腔，克服弹簧力，活塞向上移动，并带动调节汽阀使之开启，或者使活塞下腔地 压力油通过伺服阀排出，在弹簧力作用下，使活塞下移关闭调节汽阀当油动机活塞移动时，装在 油动机上地两个线性位移传感器同时被带动，并将油动机活塞地机械位移转换成电气信号，作为负反馈送入DE并与前面地DEI指令相比较，直至其运算结果为零，即作用在伺服阀上地指令为零 后，伺服阀地主阀便回到中间位置，从而切断油动机下腔与高压油或回油地通道，此时调阀便停止移动，停留在一个新地工作位置高调油动机

23、上装有一个卸荷阀 当汽轮机出现故障需要停机时，危急遮断系统动作并卸掉危 急保安油和0P（油，卸荷阀打开，快速卸去油缸活塞下油，在弹簧力作用下，调节阀门被快速地关 闭静态时遮断关闭时间常数为 0.15 0.3秒.3.2.3 高调油动机部件高调油动机主要由液压油缸、集成块、截止阀、滤网、伺服阀、卸荷阀、逆止阀和位移传感器等部件所组成.其中，液压油缸与集成块相接，而其余部件则装在集成块上.除伺服阀和位移传感器外，其余部件已在前面有了说明，在此不再介绍.1电液伺服阀该阀型号为D633-460B，是一种具有内部阀芯位置电反馈地直接驱动电液伺服阀.用于. 线性力马达可直接双向驱动阀驱动线性力马达地阀芯位置

24、反馈和脉宽调制电路集成在阀中 芯, 对中弹簧作用在阀芯上使其复位 .另外, 在伺服阀调整时有一定地机械零偏 ,如果系统电 源切断或失去电信号时 , 通过机械力量将使滑阀偏移一侧 , 并使油动机及调阀关闭 .当来自DEH地电信号进入DDV划内放大电路后，此电信号将转换成一个脉宽调制电流作用在 线性力马达上 , 力马达将产生一推力并使阀芯产生一位移 .同时激励器激励阀芯位移传感器产生 一个与阀芯实际位移成正比地电信号 ， 并与输入指令信号进行比较 ， 所得偏差信号将改变输入至 力马达地电流大小 ，直到阀芯位移达到所需值 ，即阀芯位移与输入指令信号成正比 ，从而控制高 压油由此通向油动机活塞下腔 ，

25、 以开大调阀地开度；或者将活塞下腔通向回油 ， 使活塞下腔地油 卸去 ， 由弹簧力关小或关闭调阀 .2> 位移传感器采用差动变压器原理地位移传感器是由芯杆、线圈、外壳等所组成， 内部稳压、振荡、放大线路均采用集成元件 ， 故具有体积小、性能稳定 ， 可靠性强地特点 .当铁芯与线圈间有相对移动时 ， 例如铁芯上移 ， 次级线圈感应出电动势经过整流滤波后 ， 便 变为表示铁芯与线圈间相对位移地电气信号输出，作为负反馈 .安装时，外壳固定不动 ，铁芯通过连杆与油动机活塞杆相连 ， 输出地电气信号便可模拟油动机地位移 ， 也就是汽阀地开度 . 为了提 高控制系统地可靠性 ，每个执行机构中安装二个

26、位移传感器 .计算机按“高选”或其他选择地原 则接收负反馈信号 .3.3 中主油动机中主油动机装于阀门弹簧操纵座上 ， 其活塞杆与阀杆相连 ， 活塞运动时带动阀杆相应运动 . 其工作原理同高主油动机 .3.4 中调油动机中调油动机装于阀门弹簧操纵座上 ， 其活塞杆与阀杆相连 ， 活塞运动时带动阀杆相应运动 . 其工作原理同高调油动机 .3.5 旋转隔板油动机3.5.1 工作原理简图：工作原理旋转隔板油动机为双侧进油油缸，其开启、关闭均由抗燃油压力驱动.该油动机属于控制型可以将油动机 或调节汽阀 控制在任意地位置上.旋转隔板油动机为推力油缸.从DEH来地欲开大汽阀地指令信号经过伺服放大器放大后，

27、在伺服阀中将电气信号转换成液压信号,使伺服阀主阀移动，高压油进入油动机活塞上腔，油动机活塞下腔接通排油，活塞向外移动，并带动调节汽阀使之开启；当指令为关阀门时，其动作过程与上相反当油动机活塞移动时，装在油动机上地两个线性位移传感器同时被带动，并将油动机活塞地机械位移转换成电气信号，作为负反馈信号与前面地 DEH旨令信号比较相加，当其运算结果为零，即输入伺服放大器地信 号为零后，伺服阀地主阀便回到中间位置，从而切断油动机上下腔与油路地通道，此时汽阀便停止移动，停留在一个新地工作位置旋转隔板油动机上装有两个卸荷阀当汽轮机出现故障需要停机时，危急遮断系统动作并泄掉危急保安油和 0P（油，闭锁阀动作，

28、切断伺服阀与油缸上下腔地通道.同时，两个卸荷阀打开，配置在油动机旁地高压蓄能器中地压力油通过其中地一个卸荷阀快速进入油动机活塞下腔，而油动机活塞上腔中地压力油则通过另一个卸荷阀进入到回油中，调节阀门被快速地关闭静态时遮断关闭时间常数为0.15 0.3秒旋转隔板油动机部件旋转隔板油动机主要由液压油缸、集成块、截止阀、滤网、伺服阀、卸荷阀、逆止阀、位移传感器和闭锁阀等部件所组成.其中，液压油缸与集成块相接，而其余部件则装在集成块上.除闭锁阀外，其余部件已在前面有了说明，在此不再介绍.1）闭锁阀闭锁阀主要由手动换向阀和滑阀组成，是一个伺服阀和油缸之间地开关型油路通道，滑阀受手动换向阀和0P（油地控制

29、.正常运行时，建立起地0P油通过手动换向阀 处于不闭锁位置）进入到滑阀之中，并将滑阀移动到工作位置，即伺服阀和油缸之间地油路相通位置当转动手柄将手动换向阀置于闭锁位置时，进入到滑阀之中地 0P（油被卸掉，滑阀在弹簧力地作用下移动到弹簧地另一端，此时，伺服阀和油缸之间地油路被切断，如关闭油动机上地截止阀，就可在线更换相应油动机上地伺服阀和滤网，而油动机仍可保持在当前工作状态4危急遮断系统危急遮断系统由危急保安装置和隔膜阀组成当汽轮机出现故障需要停机时 ，危急遮断系统动作并泄掉危急保安油 AST和超速保护控制油0PO，关闭全部汽轮机蒸汽阀门，使汽轮机停 机，以保护汽轮机安全4.1危急保安装置4.1

30、.1 工作原理简图：p/i.T丿血：當出TSly-11H厂午i!1 cT-溶！ tz| Mi d 询；冏】1-tl1 则O-ti:o1-pj.ah'icTTrn-ii-fTni1孙1 LZ1 11111I启:姬帼Imto.g一 一一 .- - -4炽MW'4.1.2 AST电磁阀AST电磁阀共有四只，它们受汽机停机信号地控制 .正常运行时，电磁阀带电关闭，即堵住危急 遮断母管上地AST油泄油通道，从而建立起危急遮断油压 AST .当电磁阀失电打开，危急遮断母管 泄油，危急遮断油失压，导致所有蒸汽阀门关闭而使汽机停机 .四只AST电磁阀AST是按串并联布 置，只有当1、3和2、4两组中至少各有一只电磁阀动作 ，AST油压才会泄掉而停机.4.1.3 OPC电磁阀OP（电磁阀有二只，它们是受DEH控制器地0P（部分所控制，按并联布置.正常运行时，该二只电 磁阀是常闭地,即堵住了 OPC、管0P（油液地卸放通道,从而建立起0P（油压当转速达103%额定转 速时，OPC动作信号输出,二个OPC电磁阀被励磁 <通电）打开,使0P（母管0P（油压卸放,从而使调节 汽阀迅速关闭 单向阀该装置中有二个单向阀，安装在危急遮断油路 <AST和超速保护控制油路 <0P（之间，成为 AST油