浅谈电液调节汽轮机液压伺服系统的设计论文_杨捷

浅谈电液调节汽轮机液压伺服系统的设计论文_杨捷

(南京汽轮电机(集团)有限责任公司 江苏省南京市 210037)

摘要:随着我国航天、电力等行业的不断发展,电液调节汽轮机液压伺服系统也取得了较大的进步并在这些行业中都有着广泛的应用。电液调节汽轮机液压伺服系统属于一种非线性系统,具有较为繁杂的结构,同时其工作环境也比较复杂,对其性能进行分析并在此基础上探讨其设计原理对于提高汽轮机调节的质量具有十分重要的影响。基于此,本文首先对电液调节汽轮机液压伺服系统进行概述,同时对其现状进行了分析,并探讨了其相关设计原理,以此帮助改进电液调节汽轮机液压伺服系统的精度和安全性。

关键词:电液调节;汽轮机;液压伺服系统;设计

一、引言

就目前来看,中小型的汽轮机大多使用的都是电液调节系统,同时由于我国科技的不断发展以及计算机技术的快速进步,数字控制部分逐渐被人们所解决,对于企业来说也不再是难以解决的问题,但是如何在电液调节系统中设计相应的伺服系统依然需要人们的重视,良好的汽轮机液压伺服系统能够帮助汽轮机的顺利运行,目前汽轮机的压力过高,进气流量过大等等缺点对于汽轮机还产生着较大的负面影响。对于电液调节系统中的电液伺服阀来说,只有设计出一个性能优良的伺服系统才能够保证低压油系统的顺利运行。

二、电液调节汽轮机液压伺服系统概述

就目前来看,常规的电液调节汽轮机液压伺服系统的流量一般较大,但是压力通常都不会超过2.0MPa,这种系统的发展已经比较成熟,其历史长达百年,现在我国大多数的汽轮机都会使用到,电液调节汽轮机液压伺服系统不仅会产生保护作用,同时还会提供调节动力。主油泵一般都是离心泵的形式,在转速发生较小的变化时,转速和压增之间出现线性关系。电液调节汽轮机在将大容量机组引入到伺服系统之中时,汽轮机的主油泵系统还会向其他系统提供帮助,实际上,这种系统比较复杂,运行的难度也比较高,同时其造价也比较高,所以不适合在中小型的汽轮机上使用。在对电液调节汽轮机液压伺服系统进行设计的过程中,一般都会使用低压透平油的方法,这种系统通常都会含有保护系统以及润滑系统,在伺服系统运行时,污染点比较多,所以往往难以控制整个系统的清洁程度,这显然不适合运用于汽轮机之中。

三、电液调节汽轮机液压伺服系统现状

电液调节汽轮机液压伺服系统就其本质而言就是一个位置反馈控制系统,系统首先给定位移,并将其与实际反馈得到的位移进行比较从而得到相应的偏差值,在计算之后输出相应的指示,这一指示在通过伺服系统放大之后从而控制液压驱动的流向,从而减小其偏差值。电液调节汽轮机液压伺服系统的优点是体积小、反应快等等,所以能够广泛应用于我国的军事行业之中,同时也是一类专业的控制技术,对于我国科技工业的发展具有至关重要的作用。在上个世纪五十年代到八十年代,电液伺服系统逐渐被广泛推广开来,随着技术的不断发展,其内部结构也越发的复杂,精度要求也不断提高。电液伺服系统的工作环境也较为复杂,随着控制要求的不断增高,许多因素都会对电液伺服系统产生较大的影响,所以设计一个性能优越的控制器来提高电液伺服系统的性能则显得意义重大。

四、电液调节汽轮机液压伺服系统的设计

就目前来看,我国汽轮机的使用越发广泛,在航空工业方面的应用也越来越多,为了保证工业步骤的顺利进行,应该设计出一个性能优良的电液调节汽轮机液压伺服系统。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电液调节汽轮机液压伺服系统通常包括伺服阀、供油系统以及执行部位,对于中小型汽轮机来说,其供油系统使用的都是低压油系统,其结构也与液压调节系统有着一定的区别,最主要的就是伺服阀方面的区别,阀位反馈使用的通常是位移传感器,它能够更加精确地传输出控制指示从而对油动机的位置加以控制。

(一)伺服执行机构

对于电液调节汽轮机液压伺服系统的执行机构来说,其结构包括油动机以及电液伺服阀,后者往往作为前者的先导机构,实际上,两者之间是通过杠杆机械进行连接的。除此之外,将原本处于油门下的单向阀依然保留下来,并用保安系统对其进行充分地保护,但是同样的,事故油还是可以对油动机进行控制,包括启动和关闭等等。综上所述,电液调节汽轮机液压伺服阀对于汽轮机电液控制系统起着至关重要的作用,也是一个较为关键的位移转换元件,电液调节汽轮机液压伺服阀能够将微弱的信号进行放大和转换,同时将其运输出去。电液伺服阀包括三个部分:控制滑阀、活塞以及马达,前两者所使用的是直接位置反馈,采用的也是板式连接安装方式。

(二)电液驱动供油系统

对于汽轮机电液调节系统来说,所使用的供油方案往往会被伺服阀所影响,而伺服阀也属于整个系统的核心元件,整个供油系统同时还会受到伺服阀工作压力的影响,只有提高油液的精度才能够保证供油系统的正常运转。通常情况下,主供油系统是向其他部位提供润滑油和安全用油的,供油系统应该与主供油系统完全分开,这样才能够保证电液转换器所使用的油液不会受到污染,从而让整个汽轮机组运行能够更加安全可靠。就目前来看,独立电控专用供油系统一般是由叶片泵、单向阀、冷却器、电加热器、溢流阀以及油温报警等设备构成的,它属于双泵系统,一台工作一台备用,在油温过高的的时候可以转换到冷却器。在设备运行之前应该充分保证油液质量是合格的,当滤油器的压差比较大的时候应该及时进行报警,同时进行更换滤芯的处理。

五、结语

综上所述,电液调节汽轮机液压伺服系统的设计逐渐被人们所重视,本文首先对电液调节汽轮机液压伺服系统进行了相应的概述,同时对电液调节汽轮机液压伺服系统的现状进行了一定的分析,最后探讨了电液调节汽轮机液压伺服系统的设计,包括伺服执行机构以及电液驱动供油系统两个方面。实际上,汽轮机液压伺服系统是成功的,这在一定程度上为我国的汽轮机产品提供了技术方面的支持,因此对电液调节汽轮机液压伺服系统更显得尤为重要,为未来的工业科技发展提供相应的技术支持。

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作者简介:杨捷(1983-08-28),男,回族,江苏省南京市,汽机设计处-设计工程师,工程师,本科,研究方向:汽轮机调节、保安系统设计、调试。

论文作者:杨捷

论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期

论文发表时间:2019/11/22

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