DEH控制系統(tǒng)液壓部分

〔DEH高級(jí)培訓(xùn)課件〕DEH控制系統(tǒng)液壓局部〔內(nèi)部資料，請(qǐng)勿外傳〕自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)和利時(shí)自容式電液執(zhí)行器開展歷程2004年開發(fā)立項(xiàng)2006年7月河北馬頭電廠1#、2#機(jī)組，旋轉(zhuǎn)隔板油動(dòng)機(jī)首臺(tái)套自容式油動(dòng)機(jī)成功投運(yùn)2005年，2臺(tái)集成式自容式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的樣機(jī)試制成功，并申請(qǐng)了創(chuàng)造專利至今，和利時(shí)公司的自容式油動(dòng)機(jī)已形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)?？梢詽M足各層次的用戶需求，并已經(jīng)擁有60臺(tái)套以上的機(jī)組的使用業(yè)績(jī)。2007~2021年,產(chǎn)品經(jīng)過不斷改進(jìn)、并根據(jù)在實(shí)踐中不斷的探索、總結(jié)和完善。產(chǎn)品化結(jié)構(gòu)逐步建立自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)目錄產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)背景1產(chǎn)品性能特點(diǎn)2產(chǎn)品分類和工作原理3應(yīng)用領(lǐng)域和業(yè)績(jī)4自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)傳統(tǒng)的DEH電液控制系統(tǒng)一分為二低壓透平油DEH系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：1、造價(jià)低廉2、系統(tǒng)簡(jiǎn)單3、性能穩(wěn)定缺點(diǎn)：1、調(diào)節(jié)品質(zhì)非常依賴原液壓系統(tǒng)的性能。并低于高壓抗燃油系統(tǒng)。（如：油動(dòng)機(jī)遲緩率大，油動(dòng)機(jī)波動(dòng)，輸出剛度小，油泵壓力波動(dòng)，提升力不足等等）2、低壓油動(dòng)機(jī)工藝構(gòu)造復(fù)雜、零件種類繁多，導(dǎo)致單件的制造成本高、并且鑄造件有一定的廢品率。3、備品備件難以統(tǒng)一。4、老舊機(jī)組改造，圖紙不全，設(shè)備丟失，損壞。調(diào)試工作量大，難以根治本質(zhì)問題等等。DEH液壓系統(tǒng)分類高壓抗燃油DEH系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：1、調(diào)節(jié)品質(zhì)非常高（油動(dòng)機(jī)速度快、穩(wěn)定）2、自成系統(tǒng)，不依賴機(jī)組原系統(tǒng)3、性能穩(wěn)定4、備品備件可以規(guī)范管理，并容易匹配。缺點(diǎn)：1、系統(tǒng)造價(jià)昂貴，系統(tǒng)非常復(fù)雜。2、抗燃油是一種磷酸酯化合物，含神經(jīng)性毒素，嚴(yán)重的環(huán)境污染。3、抗燃油需要再生和不斷的維護(hù)，并且維護(hù)成本非常高，如果不加以維護(hù)和再生，磷酸酯的防火性能將大打折扣。應(yīng)用對(duì)象：大型汽輪機(jī)組應(yīng)用對(duì)象：中小型汽輪機(jī)組自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)解決問題，尋找出路和利時(shí)公司在總結(jié)了上述的工程問題和實(shí)施過程后，從2004年以來在公司多位專家的主持下，自主研發(fā)和試制了新一代的DEH液壓執(zhí)行器的產(chǎn)品－自容式電液執(zhí)行器，并在工程中得以成功運(yùn)用。在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)領(lǐng)域，自容式電液執(zhí)行器又稱之為自容式油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)品質(zhì)高造價(jià)低環(huán)保節(jié)能擺脫原液壓系統(tǒng)束縛產(chǎn)品化、系列化油液免維護(hù)適應(yīng)各種類型的改造機(jī)組自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)主控主控I/O模塊FM163FM146伺服模塊處理通用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)AI、DI、AO、DO、PI等等switch控制柜DEH專用伺服模塊LVDT反響操作員站工程師站DEH專用測(cè)速模塊液壓油路系統(tǒng)電子控制裝置與電液轉(zhuǎn)換裝置和執(zhí)行部件構(gòu)成伺服油動(dòng)機(jī)DDV自容式油動(dòng)機(jī)軟件電液轉(zhuǎn)換器〔DDV閥〕自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)典型的自容式類型產(chǎn)品典型的自容式產(chǎn)品WoodwardPG-PL

REXAXpac

和利時(shí)自容式電液執(zhí)行器WoodwardTM、PG-PL型機(jī)械液壓調(diào)速器，是典型的集成型自容式調(diào)速器，曾廣泛應(yīng)用于中小型汽輪機(jī)、柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)控制，在這些用戶中享有很高的聲譽(yù)。但驅(qū)動(dòng)力小，速度緩慢，功能單一。REXA的Xpac執(zhí)行器也為一種集成型自容式電液執(zhí)行器，可用于替代常規(guī)電動(dòng)執(zhí)行器。但用于汽輪機(jī)控制時(shí)，顯得響應(yīng)不夠快。小型的Xpac可用作油動(dòng)機(jī)的前級(jí)放大，只能驅(qū)動(dòng)錯(cuò)油門滑閥，不能直接驅(qū)動(dòng)蒸汽閥門。

和利時(shí)的目標(biāo)，是要開發(fā)一種能夠適用于大中小各型汽輪機(jī)DEH控制的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的電液執(zhí)行器系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)力能夠直接驅(qū)動(dòng)閥門，同時(shí)響應(yīng)速度好控制精度都要達(dá)到抗燃油DEH的控制水平

自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)REXA工作原理和參數(shù)1、專用的雙向電機(jī)泵組，特殊設(shè)計(jì)和制造。2、獨(dú)立開發(fā)、生產(chǎn)的流量配對(duì)閥，省去了伺服閥，使閉式系統(tǒng)成為可能，減小液壓系統(tǒng)體積和結(jié)構(gòu)體積。3、驅(qū)動(dòng)力較小，只有900kgf，行程最大只有55mm，最大動(dòng)作速度只有4mm/s。只能作為驅(qū)動(dòng)錯(cuò)油門滑閥的中間部件，不能直接驅(qū)動(dòng)蒸汽閥門。4、REXA此類產(chǎn)品的是典型的自容式電液執(zhí)行器結(jié)構(gòu)，自容式設(shè)備具有系統(tǒng)優(yōu)化、集成度高、應(yīng)用簡(jiǎn)便、可靠性高、節(jié)能、環(huán)保、耐污染等特點(diǎn)。是今后電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)開展的趨勢(shì)和方向。自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)WoodwardTM25調(diào)速器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，無需油源，集成度很高。但驅(qū)動(dòng)力較小，只有300kgf，行程z只有25mm。適合驅(qū)動(dòng)力較小的應(yīng)用場(chǎng)合。自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)目錄產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)背景1產(chǎn)品性能特點(diǎn)2產(chǎn)品分類和工作原理3應(yīng)用領(lǐng)域和業(yè)績(jī)4自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)特點(diǎn)自容式油動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)節(jié)能環(huán)保集成自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)Textinhere蓄積毒性：為有明顯蓄積的化學(xué)物。中、長期毒性：有神經(jīng)毒作用。急性毒性：揮發(fā)后含低含量神經(jīng)毒素?？谷加停阂环N三芳基磷酸脂液壓油。自然界不能自身降解，必須深埋，等同核廢料污染?？鼓ヒ簤河褪黔h(huán)保介質(zhì)，無毒無害，是應(yīng)用最廣泛的液壓流體介質(zhì)，由于不用抗燃油，徹底解決了由抗燃油帶來的環(huán)保問題?？梢允∪ピ偕b置及相應(yīng)的再生系統(tǒng)及其人工維護(hù)。內(nèi)部工質(zhì)采用抗磨液壓油，用量?jī)H20~40L?？鼓ヒ簤河偷囊簤盒阅苓h(yuǎn)優(yōu)于抗燃油，且能適應(yīng)較大的環(huán)境溫度變化范圍，因而可以省去電加熱器及相應(yīng)的溫控系統(tǒng)。使用和維護(hù)的成本大幅度節(jié)約。搞燃油毒性自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)A采用蓄能器作為直接油源，就可以滿足動(dòng)態(tài)耗油要求，實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作。替代大功率的電機(jī)泵組。B采用DDV閥代替MOOG閥，由于DDV閥沒有靜態(tài)耗，可將靜態(tài)耗油減到最小。C雙側(cè)油動(dòng)機(jī)采用差動(dòng)控制，只有方向耗油E油源的電機(jī)泵組按靜態(tài)耗油量選型，相比抗燃油系統(tǒng)，電機(jī)功率減小10倍D油動(dòng)機(jī)內(nèi)部采用“零泄漏”的密封結(jié)構(gòu)形式，降低內(nèi)部能源損耗解決可靠性的問題-讓用戶放心：高壓油動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)本身的可靠性，已經(jīng)為高壓抗燃油系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐所證實(shí)，自容式執(zhí)行器的液壓部套設(shè)計(jì)、制造方案仍沿用成熟的高壓抗燃油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。小型化和分散化的油源站，系統(tǒng)簡(jiǎn)單。油泵為間斷工作，負(fù)荷率很低，為提高可靠性的有利因素。關(guān)鍵液壓零部件〔電機(jī)、泵、電磁閥、伺服閥〕全部為進(jìn)口產(chǎn)品。油箱容積為系統(tǒng)流量的20倍，利用自身完全可以散熱。同時(shí)，自容式泵站系統(tǒng)為節(jié)能設(shè)計(jì)，功率很低，本身無法產(chǎn)生熱量。絕大局部的熱量產(chǎn)生還是由于外界環(huán)境的“輻射熱〞。此熱量對(duì)本系統(tǒng)影響很有限?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)“油溫根本保持在30~45攝氏度〞。系統(tǒng)本身也增配了冷卻器作為特殊環(huán)境下備用。油路系統(tǒng)設(shè)計(jì)保證了當(dāng)電磁閥線圈損壞后不影響工作，及時(shí)在線更換備品，進(jìn)口力士樂的電磁閥線圈壽命約100萬次左右。皮囊式蓄能器本身是很可靠的液壓元件，在DEH高壓電調(diào)系統(tǒng)和液壓領(lǐng)域中使用非常的廣泛，皮囊能夠承受壓力變換約100萬次左右，故障率極低，蓄能器及其皮囊的可靠性已經(jīng)為各電廠的運(yùn)行實(shí)踐所證實(shí)，蓄能器只需要每個(gè)大修期檢查一次充氮壓力，可確保運(yùn)行期間沒有故障。自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)防火問題的解決方案：A：高壓系統(tǒng)采用抗燃油作工質(zhì)，唯一的理由就是防火。一旦高壓油管路破裂、油液噴射到高溫部件上時(shí)，可以防止引發(fā)火災(zāi)。復(fù)雜的高壓油管路容易發(fā)生液壓激振，導(dǎo)致油管路破裂，液壓激振和巨大流量的油液噴出才是引發(fā)火災(zāi)的原因。B：但是，壓力高并不是導(dǎo)致管路破裂的原因，現(xiàn)在的鋼管全部都是冷拔無縫鋼管，承壓能力遠(yuǎn)大于設(shè)備使用的壓力，不會(huì)因壓力高而導(dǎo)致管路破裂。C:采用抗燃油并不是唯一的防火手段，例如可以考慮采用防火滑閥、接頭防護(hù)罩、或采用套裝油管路，都是常用的防火措施。自容式系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，采取了如下的防火措施：1〕自容式系統(tǒng)簡(jiǎn)單，它只有很少的高壓油管路，并且很短；另外，加裝了大容量的蓄能器，對(duì)油壓進(jìn)行濾波，根本不會(huì)發(fā)生液壓激振，這有效的降低了油管路破裂和密封損壞的機(jī)率，提高了油管路的平安性。2〕高壓管路上設(shè)有壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，萬一發(fā)生管路意外損壞、油壓過低時(shí)，控制系統(tǒng)立即切斷油泵馬達(dá)電源，立即阻斷油液向外噴出，同時(shí)打閘停機(jī)。3〕油箱油量只有20~80L，油泵流量?jī)H有5L/min，根本沒有大量的油源能夠維持燃燒，而發(fā)電機(jī)組的透平油油箱都是十幾立方的容積，油泵流量都在1000L/min以上，完全不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上。采取上述措施后，防火平安性完全能夠得以保證。自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)目錄產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)背景1產(chǎn)品性能特點(diǎn)2產(chǎn)品分類和工作原理3應(yīng)用領(lǐng)域和業(yè)績(jī)4自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)中小汽輪機(jī)組自容式油動(dòng)機(jī)液壓控制原理2.TWO伺服機(jī)構(gòu)控制原理1.ONE油源部分控制原理自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)油源系統(tǒng)液壓控制原理油源局部由齒輪泵—馬達(dá)、壓力開關(guān)、沖油電磁閥和蓄能器配合，為執(zhí)行器提供壓力變化被限定在一定范圍內(nèi)的油源。由在正常情況下，齒輪泵、馬達(dá)處于泄荷空轉(zhuǎn)狀態(tài)。調(diào)壓過程如下：

〔1〕蓄能器出口壓力范圍設(shè)定為12~16MPa；

〔2〕當(dāng)蓄能器出口壓力低于12MPa時(shí)，啟動(dòng)調(diào)壓電磁閥帶電，油泵向蓄能器充油；高于16Mpa后，關(guān)閉調(diào)壓電磁閥。〔3〕通常充壓過程約1分鐘，保持時(shí)間約為1小時(shí)?！?〕調(diào)壓范圍可根據(jù)機(jī)組情況調(diào)整，并非固定。

自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)伺服機(jī)構(gòu)〔油動(dòng)機(jī)〕液壓控制原理伺服控制來自DEH控制器的閥位控制信號(hào)，控制DDV閥，驅(qū)動(dòng)液壓缸，并由LVDT反響定位。伺服板有PI調(diào)節(jié)器，可以消除調(diào)壓過程油源變化對(duì)閥位的影響，或采用增益較高的比例放大器，使上述干擾減小到最小。油動(dòng)機(jī)提升力的平安倍率為2倍，調(diào)壓過程的油源壓力變動(dòng)不會(huì)影響油動(dòng)機(jī)的控制能力。快關(guān)、打閘控制執(zhí)行器設(shè)有快關(guān)電磁閥，可以實(shí)現(xiàn)“遮斷〞和“快關(guān)功能〞。快關(guān)電磁閥為“帶電遮斷〞設(shè)計(jì)，只有當(dāng)快關(guān)電磁閥復(fù)位時(shí)，油動(dòng)機(jī)才能進(jìn)入“掛閘〞狀態(tài)。當(dāng)保安系統(tǒng)掛閘時(shí)，平安油壓建立，通過壓力開關(guān)，建立平安電壓，使執(zhí)行器進(jìn)入“掛閘〞狀態(tài)。當(dāng)保安系統(tǒng)“跳閘〞或“打閘〞后，平安油壓失去，平安電壓失電，執(zhí)行器進(jìn)入“遮斷〞狀態(tài)，使機(jī)組停機(jī)。自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)電液執(zhí)行器——由液壓缸、伺服閥、電磁閥等部件組成。油源站——由油箱、高壓齒輪泵、馬達(dá)、壓力開關(guān)、調(diào)壓電磁閥和蓄能器等部件組成自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)電液執(zhí)行器——由液壓缸、伺服閥、電磁閥等部件組成。油源站——由油箱、高壓齒輪泵、馬達(dá)、壓力開關(guān)、調(diào)壓電磁閥和蓄能器等部件組成自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)其它配套自容式油動(dòng)機(jī)液壓控制原理：2.TWO小型調(diào)節(jié)閥控制原理1.ONE大型主汽閥油動(dòng)機(jī)液壓控制原理3.THREE小型速關(guān)閥控制原理自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)大型主汽閥自容式油動(dòng)機(jī)控制原理快關(guān)電磁閥：帶電，開；失電，快關(guān)?；顒?dòng)電磁閥：帶電，關(guān)；失電，復(fù)開?；顒?dòng)電磁閥只有在快關(guān)電磁閥帶電時(shí)才起作用A：需配套操縱座使用B：高度集成化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。C：可以直接配套大機(jī)組主汽閥或是驅(qū)動(dòng)力大的閥門使用。D：驅(qū)動(dòng)力可達(dá)10噸，快關(guān)時(shí)間小于0.3秒自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)小型調(diào)節(jié)閥自容式油動(dòng)機(jī)控制原理A：不需配套操縱座、結(jié)構(gòu)緊湊B：高度集成化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，小巧。C：配套和利時(shí)T50，T20產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)就地自主控制。D：驅(qū)動(dòng)力可達(dá)2噸，控制精度和響應(yīng)速度均達(dá)規(guī)定指標(biāo)自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)小型速關(guān)閥自容式油動(dòng)機(jī)控制原理A：驅(qū)動(dòng)力可達(dá)2噸B：高度集成化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，小巧。C：直接配套開關(guān)類型的閥門使用。D：關(guān)閉時(shí)間小于0.3秒自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)自容式油動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品介紹1.ONEB系列自容式油動(dòng)機(jī)自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)B300型自容式油動(dòng)機(jī)油源配置為“雙泵冗余〞，一用一備，具備連鎖功能。同時(shí)可以在線更換。系統(tǒng)配備了互為冗余的〔進(jìn)油、回油〕過濾系統(tǒng)保持油液清潔度。5微米精度的濾油器足以保證油液的過濾品質(zhì)。同時(shí)具備在線更換主進(jìn)油濾芯的功能。油壓控制信號(hào)使用壓力傳感器作為信號(hào)源〔軟開關(guān)方式〕，傳遞到DCS機(jī)柜進(jìn)行邏輯運(yùn)算。并增配了兩只壓力開關(guān)作為備用信號(hào)。油路系統(tǒng)設(shè)計(jì)保證了當(dāng)電磁閥線圈損壞后不影響工作，及時(shí)在線更換備品。B300油源配套G80-56油缸自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)B300實(shí)物圖片自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)B200型自容式油動(dòng)機(jī)配套G80-56油缸B200油源油泵前后都配有截止閥，保證了當(dāng)油泵損壞后不影響工作，一定時(shí)間內(nèi)及時(shí)在線更換備品。油箱容積為系統(tǒng)流量的20倍，利用自身完全可以散熱。同時(shí)，自容式泵站系統(tǒng)為節(jié)能設(shè)計(jì)，功率很低，本身無法產(chǎn)生熱量。系統(tǒng)配備了〔進(jìn)油、回油〕過濾系統(tǒng)保持油液清潔度。5微米精度的濾油器足以保證油液的過濾品質(zhì)。同時(shí)具備在線更換主進(jìn)油濾芯的功能。油路系統(tǒng)設(shè)計(jì)保證了當(dāng)電磁閥線圈損壞后不影響工作，及時(shí)在線更換備品。自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)B200實(shí)物圖片自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)B100型自容式油動(dòng)機(jī)B100油源配套G60-45油缸油箱容積為系統(tǒng)流量的20倍，利用自身完全可以散熱。伺服閥裝在油源上，通過管路驅(qū)動(dòng)油缸。系統(tǒng)配備了進(jìn)油過濾系統(tǒng)保持油液清潔度。油路系統(tǒng)設(shè)計(jì)保證了當(dāng)電磁閥線圈損壞后不影響工作，及時(shí)在線更換備品適合配套3000KW以下拖動(dòng)或發(fā)電小機(jī)組使用自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)B100實(shí)物圖片自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)自容式油動(dòng)機(jī)液壓系統(tǒng)目錄產(chǎn)品