专利名称：液压弹簧自动变加载装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压弹簧自动变加载装置。
背景技术：
目前国内早期建设的燃煤发电厂中，相当多的MPS磨煤机仍然采用老式的
加载方式弹簧定加载。在实际运行中，这种磨煤机暴露出许多缺点，其中最 大的弊端在于其加载力在运行中不能够根据磨煤机的出力及时自动的进行调 整(即为定加载)。其加载力的大小是提前在离线状态下调整好的。为了减少 磨煤机的振动，必须保证磨煤机的最小出力或在其之上，这样其最小出力就大，
影响机组低负荷时的运行稳定性；同时要提高磨煤机出力时，又不能够超出其 既定的加载力下的出力，也就是这种定加载方式负荷适应能力弱。因此，如何 改变这一现状已成为目前迫切需要解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液压弹簧自动变加载装置，以解决传统的MPS 磨煤机因为在运行中不能够根据磨煤机的出力及时自动的调整加载力，而造成 的负荷适应能力弱的技术问题。
本发明的技术方案如下.-
采用一个配置双泵的中央动力单元，并与每台磨煤机相对应的单独的阀门 站相连接，不锈钢管道连接阀门站至磨煤机底部的三个液压缸，液压缸通过磨 煤机旁边的加载杆连接到磨煤机的弹簧架上；
所述中央动力单元由两个油泵组组成，每个油泵组都包含一个高压轴流活 塞泵， 一个低压齿轮泵和一台电动马达，正常运行时，泵组一运一备；所述高 压轴流活塞泵(6、 9)与低压齿轮泵(7、 10) —前一后排列安装，每个泵组 的电动马达(5、 8)带动高压轴流活塞泵(6、 9)和低压齿轮泵(7、 10)运 转，通过入口过滤器(1、 2、 3、 4)和入口球阀(48、 49、 50、 51)，高压轴 流活塞泵(6、 9)把液压油泵入供油管线中，通过高压球阀(11、 13)、高压 单项球阀(12、 14)和母管上的高压球阀(15)，最后液压油被输送到阀门站 处；在母管上设有用于测量母管液压力的隔离阀(17)，连接在母管与主油箱 之间的泄压管上设有泄压阀16;主油箱中的入口过滤器(2、 4)、入口球阀(49、 51)和低压齿轮泵(7、 10)组成的管线，将部分用于高压轴流活塞泵的润滑 的液压油送入高压轴流活塞泵(6、 9)，大部分液压油被泵入进行循环冷却的 低压液压油管线中，所述低压液压油管线依次包括低压单向阀(19、 20)、热 交换器(53)、低压单向阀(21)、过滤器(24)、最后流回到主油箱(34)中；所述低压液压油管线还包括与主油箱(34)相连接的低压单向阀(22)组成的 回流管路；
来自i油站的压力恒定液压油首先到达Fi接口处，进入阀门站通过过滤
器(36)、入口隔离阀(37)、压力控制阀(46)、导向阀(43)、出口隔离阀(39) 把工作压力下的液压油输送到液压缸上腔中，在液压缸内，通过活塞密封面， 属于正常范围内的微量渗漏的液压油通过液压缸下腔、回油管、入口隔离阀 (40)和出口隔离阀(38)最终流回到主油站的回油管T1接口处，再至主油箱; 在供油管线与回油管线之间连接有泄压阀(45)和调试冲洗用旁路阀(42)， 所述导向阀(43)与方向控制阀44连接。
如上所述的主油站的回油管T1接口与三通阀(23)的入口连接，来自回油 母管的液压油到达三通阀(23)后，有三条路径 一是正常运行期间，回油直 接通过三通阔(23)，流回到主油箱(34); 二是系统循环冲洗期间回油经过三 通阀(23)，过滤器(24)流回到主油箱(34);三是在冲洗期间如果过滤器(24) 发生堵塞，则回油通过三通阀(23)和泄压阀(25)流回油箱到主油箱。
本发明的有益效果是
本液压弹簧自动变加载装置与定加载装置相比能适应更大范围的负荷变
化，提高了磨煤机在机组低负荷下的运行状态，减少了磨煤机内部原煤的再循 环，提高了磨煤机对煤种的适应性，提高磨煤机出口的煤粉细度，减少了低负 荷下的振动和启动扭矩，减低磨煤机单耗及其飞灰含碳量，在磨辊的磨损后期 能保持加载力不变，减少了定载状态了弹簧的调整量并且由于其采用了一台主 油站带多个阀门站的模式，改造成本低，维护量小。
图l是液压弹簧自动变加载装置的整体系统图
图2,3是中央液压动力单元的主油站和阀门站的系统图。
具体实施例方式
本发明采用了一台机组配置一套液压油站的系统分析设计理念，改造成本 低，设备维护量小，结构简单可靠，并保留了定加载的部分装置，能更好的适 应机组负荷的变化，能满足更大范围的负荷变化。
本套液压弹簧自动变加载装置采用一个配置双泵的中央动力单元，并与每 台磨煤机相对应的单独的阀门站相连接，不锈钢管道连接阀门站至磨煤机底部 的三个液压缸，液压缸通过磨煤机旁边的加载杆连接到磨煤机的弹簧架上。当 来自于中央动力单元的液压压力，通过阀门站，施加于液压缸的上部时，加载 杆下移縮进，弹簧架被向下拉，弹簧架和压力架之间的弹簧被压縮，从而在磨 辊上施加了载荷。减小液压缸上部的压力液压，压縮的弹簧得到释放，从而减 小了施加在磨辊上的载荷。
本装置提供了一种方法，即随液压缸加载杆所受液压压力的不同，磨辊所受的载荷也相应的变化，本系统液压压力的变化随DCS中给煤机给煤量的变化
而变化，可自动控制磨辊的加载力。
本液压弹簧自动变加载装置的主要元件简述如下-中央动力单元
1、 中央动力单元是弹簧自动加载系统的两个主要组成部分中的一个，另 一个是阀门站。中央动力单元由两个油泵组组成，每个油泵组都包含一个高压 轴流活塞泵， 一个低压齿轮泵和一台电动马达。正常运行时，泵组一运一备。 在磨煤机正常运行时，液压缸需要的流量很小，高压轴流活塞泵的流量大小取 决于液压缸、释放阀的内漏及阀出口压降。高压轴流活塞泵为阀门站提供恒定 的压力。
2、 循环油泵(冷却及过滤循环泵)
一个油循环泵(齿轮泵)与每个高压泵一前一后排列安装，它的作用是冷 却并过滤主泵用油。每台泵(包括高压轴流活塞泵和齿轮泵)配置单独的入口 滤网，入口滤网设置有备用滤网，以保证为泵连续供油。大多数情况下，希望 磨煤机在稳定的负荷下运行，这就要求主泵压力保持恒定，并且油流很小。这 样磨煤机在稳定负荷下运行时，液压系统将产生可观的热量以及非常少量的高 压油流。循环泵的作用是带走油中的热，并且有效的将其过滤。从循环泵出来 后，油流经一个热交换器，其冷却水流量由一个温控阀来控制。温度感应仪布 置在油箱的温度感应仪套管里。在温度足够低时，陶门闭合，切断冷却水。该 阀门为一调节阀，可以根据给定的温度范围来调节阀门的开度。在正常的运行 中，根据实际情况的要求，开度可以自动调节，这样会使油温均匀。来自热交 换器的油流到双重油过滤器，上面配有一个电动可视指示仪，用来确定过滤器 的污染程度。流经过滤器的差压能够触发指示仪，当滤网变脏时，就地中央动 力单元电气控制柜门上的指示灯亮，就地报警。
3、 中央动力单元电气控制柜
中央动力单元配有一个电气控制柜，柜内包括动力电源断路开关、油泵马 达起动器、直流电源、滤网脏灯光报警、油位低和油位低-低灯光报警、油温 高灯光报警、油压低灯光报警、三向阀位置灯光指示、液压泵启停按钮、动力 装置的紧急停事故按钮、加热器灯光指示、油加热电流接触器及动力装置上所 有导线的端子排。
4、 油箱
油箱一侧的可视玻璃用作油位指示。在油箱顶部安装有一个呼吸式空气过 滤器。过滤器防止油箱内压力升高，并防止污物进入。油箱内安装二个浮子油 位开关，其中一个设定为油位低报警，另一个在系统出现明显泄漏，油位低-低时，联锁跳闸油泵。低一低油位跳闸开关与油泵的启动回路、加热器启动回 路联锁，当油位处低一低位置时，自动跳闸泵和油加热器。低油位开关和低-低油位开关触发时，同时为远方DCS提供低油位报警及低-低油位跳闸显示。油 加热器安装于油箱中的排油井。仅当油温低于一定温度时该加热器工作。加热 器的控制由DCS完成，提供一组K型铠装热电偶，与DCS连接实现油温的远方监视。
5、 压力传感器
主泵出口压力(系统母管压力)在远方DCS显示由安装于动力单元的一压 力传感器实现。主泵油压低报警及油压降低时备用泵的启动由DCS完成。压力 降低时，"LOW PUMP PRESSURE"报警设定在某一压力值，报警有延时。当泵压 力低时，就地动力单元控制柜上的"LOW PUMP PRESSURE"报警灯光亮。泵低 压报警同时使磨旁阀门站的方向控制阀失电，造成液压单向阀关闭。当液压单 向阀关闭时，液压缸压力可以增加而不能降低，这样泵低压报警条件使液压闭 锁，从而防止液压缸加载的降低。当压力降低至某一值时，在DCS中设置备用 泵的自动启动，延时启动备用泵。
6、 压力释放阀
过滤和冷却回路上安装有一个压力释放开阀，压力释放阀的作用是防止齿 轮泵和系统超压。动力单元出口管道上也设有一压力释放阀，该阀的作用是防 止高压油泵及加载系统超压。
阀门站
1、 阀门站电气控制柜
每个阀门都配有电气控制柜。控制柜含有直流电源、就地高/低压灯光报 警、就地压力调整控制、就地液压缸闭锁/不闭锁按钮、液压缸压力就地数字 显示器、阀门站紧急停机按钮、比例阀放大器卡件、阀门站入口滤网堵塞灯光 指示、远操灯光指示和阀门操作台上的所有导线的端子排。
2、 压力控制
供油母管压力源于中央动力单元，各阀门站与供/回油母管连接。各阀门 站相互独立运行。各液压阀站的运行为一开环系统，通过调节比例调节阀的螺 线管来满足压力控制要求。当指令信号增大或减少时，比例减压阀将调节减压 阔的出口管流量。信号增大调节减压阀降低回油流量，使提高加载油缸的压力。 相反地，信号减少增大回油流量，使压力下降或减少油缸的压力。
3、 液压单向阀和方向控制阀
方向控制阀和液压单向阀集成安装在阀门站上，液压单向阀位于比例减压 阀和液压缸之间、去往液压缸的管道上，方向控制阀的入口取自比例减压阀和 液压单向阀之间的压力管线上。方向控制阀为电磁阀在正常运行期间，方向控 制阀门上的电磁线圈通电，这就允许液压作用在液压单向阀的导阀阀口上，使 单向阀打开，允许全流量和压力作用在液压缸上当方向阀电磁失电后，弹簧加 载轴就打到方向阀连接回油或油箱的一侧。这样在掉电或紧急停的情况下，单向阀将关闭，液压油被锁定在液压缸。此外，在远方DCS选择"LOCK/UNLOCK" 或在就地阀门站控制柜选择"LOCK/UNLOCK"，也将会使方向阀失电，并将液压 油锁定在液压缸上，从而防止磨辊负载有较大变化。
4、 压力释放阀
在来油和回油之间，压力控制阀的管道下游上安装有释放阀。目的是防止 磨辊加载超压。
5、 球阀
球阀分别装在多个阀门站出入口的高压来油管线和阀门站出入口的回油管 线。除非在便携液压动力单元与液压缸连接、回油管线检修或紧急状况以外，这 些球阀通常应在"开"的位置。在"开"的位置，阀门不限定液压缸的进出口流
6、 压力传感器
液压缸的来油管上装有一个压力变送器，可以提供一个输出信号到就地阀 门站电j柜的数字压力表，用来就地显示压力，同时输出至远方DCS实现远传 压力显示。
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两;压力开关安装在单向阀下游的压力管线上， 一个压力开关用来提供 "低液压报警"，另一个压力开关提供一个"高液压报警"，这些开关同时为 就地/远方提供报警指示。
8、过滤器系统
每个阀门站入口设有一高压内筒双联式过滤器，过滤器上有一个目视指示 器用来确定过滤器是否脏污，指示器由过滤器两端的压降触发，在压降达到某 一值时，表示过滤器脏了。过滤器没有旁路。同时提供过滤器脏远方指示。
此外还有相对比较简单的液压缸组件和加载杆组件，以上四部分组成了一 套液压弹簧自动变加载装置。
在图l中表明了本装置的整体系统，由一台主油站提供液压动力，采用母 管制与四台阀门站连接，分别为磨煤机提供加载力，根据电厂磨煤机实际台数， 设计成1带N的模式，即一台主油站带N N台磨煤机。
在图2、 3中1.2. 3.4.泵入口过滤器，5.电动马达，6.高压轴流活塞泵， 7.低压齿轮泵，8.电动马达，9.高压轴流活塞泵，IO.低压齿轮泵，ll.高压球 阀，12.高压单向球阀，13.高压球阀，14.高压单向阀，15.高压球阀，16.泄 压阀，17.隔离阀，18.压力表盘，19.低压单向阀，20.低压单向阀，21.低压 单向阀，22.低压单向阀，23.三通阀，24.过滤器，25.泄压阀，26.低压球阀， 27.过滤器，28.自动调节阀，29.低压球阀，30.低压球阀(备用)，31.低一低 油位开关，32.低油位开关，33.通气阀，34.主油箱，35.加热器，36.过滤器， 37.入口隔离阀(供油管线)，38.出口隔离阀(回油管线)，39.出口隔离阀(供油管线)，40.入口隔离阀(回油管线)，4L检修球阀，42.旁路阀，43.导向阀， 44.方向控制阀，45.泄压阀，46.压力控制阀，47.压力表盘，48.49.50.51. 入口球阀，52.温度计，53热交换器。
图l是本发明的一个实施实例，其中A、 B、 C、 D为四台磨煤机、E、 F、 G、 H为四台阀门站，I为主油站。从中可以看出，此实例中包含一台主油站和四台 阀门站，十二台液压缸以及相关的连接件组成一套完整的液压弹簧自动加载装 置；图2是本装置的系统图，在系统图中可以看出主油站(中央动力单元)有 两套油泵组组成，正常情况下一运一备，在出现失压的情况下，备用泵连锁启 动，以保持足够的压力。现以泵组一运行介绍一下系统的运行原理图2为主 油站系统图，先介绍主油站的工作流程，泵组一中，电动马达5带动高压轴流 活塞泵6和低压齿轮泵7运转，通过入口过滤器1和入口球阀48，高压轴流活塞 泵把液压油泵入供油管线中，通过高压球阀ll,高压单项球阅12和母管上的高 压球阀15，最后液压油被输送到阀门站处。其中隔离阀17用于测量母管液压油 压力，如果母管压力超过额定值，泄压阀16自动开启，释放液压油到主油箱34， 以保持油压稳定在设定值。低压齿轮泵7起到润滑和冷却的双重作用，通过入 口过滤器2和入口球阀49液压油进入齿轮泵7，部分用于润滑高压轴流活塞泵6， 大部分被泵入低压液压油管线中，依次通过低压单向闳19，热交换器53，低压 单向阀21，过滤器24最后流回到主油箱34中，在流经热交换器53时，液压油被 冷却水冷却到运行温度，冷却水通过低压球阀26，过滤器27，自动调节阀28 进入到热交换器中，与液压油进行热交换后通过低压球阀29排出热交换器。如 过滤器发生堵塞，来自低压齿轮泵的液压油则通过低压单向阀22直接流回到主 油箱34中；来自回油母管T1的液压油到达三通阀23后，有三条路径 一是正常 运行期间，回油直接通过三通阀23，流回到主油箱；二是系统循环冲洗期间回 油经过三通阀23,过滤器24流回到主油箱；三是在冲洗期间如果过滤器24发生 堵塞，则回油通过三通阀23和泄压阀25流回油箱到主油箱。
图3是阀门站系统图，虚线框内是组合在一起，共同起作用的阀块组，来 自主油站的压力恒定液压油首先到达F1接口处，通过过滤器36，入口隔离阀(供 油管线)37进入阀块组中，通过中央控制柜的控制，根据磨煤机的运行负荷， 换算为相应液压加载压力数值信号送到分站的液压加载控制柜，在压力控制阀 46，泄压阀45，方向控制阀44，导向阀43的共同作用下，调节到需要的液压油 工作压力，最后通过出口隔离阀(供油管线)39，把工作压力下的液压油输送 到液压缸上腔中，通过液压缸拉杆的不同位移，把不同的加载力依次传递到压 架、弹簧，最后加载力施加在磨辊上，从而使磨煤机实现液压变加载，液压缸 内的微量的泄漏的液压油，通过液压缸下腔，回油管，入口隔离阀(回油管线) 40，出口隔离阀(回油管线)38最终流回到主油站的T1接口处，进入到主油箱。
权利要求
1、一种液压弹簧自动变加载装置，其特征在于采用一个配置双泵的中央动力单元，并与每台磨煤机相对应的单独的阀门站相连接，不锈钢管道连接阀门站至磨煤机底部的三个液压缸，液压缸通过磨煤机旁边的加载杆连接到磨煤机的弹簧架上；所述中央动力单元由两个油泵组组成，每个油泵组都包含一个高压轴流活塞泵，一个低压齿轮泵和一台电动马达，正常运行时，泵组一运一备；所述高压轴流活塞泵(6、9)与低压齿轮泵(7、10)一前一后排列安装，每个泵组的电动马达(5、8)带动高压轴流活塞泵(6、9)和低压齿轮泵(7、10)运转，通过入口过滤器(1、2、3、4)和入口球阀(48、49、50、51)，高压轴流活塞泵(6、9)把液压油泵入供油管线中，通过高压球阀(11、13)、高压单项球阀(12、14)和母管上的高压球阀(15)，最后液压油被输送到阀门站处；在母管上设有用于测量母管液压力的隔离阀(17)，连接在母管与主油箱之间的泄压管上设有泄压阀16；主油箱中的入口过滤器(2、4)、入口球阀(49、51)和低压齿轮泵(7、10)组成的管线，将部分用于高压轴流活塞泵的润滑的液压油送入高压轴流活塞泵(6、9)，大部分液压油被泵入进行循环冷却的低压液压油管线中，所述低压液压油管线依次包括低压单向阀(19、20)、热交换器(53)、低压单向阀(21)、过滤器(24)、最后流回到主油箱(34)中；所述低压液压油管线还包括与主油箱(34)相连接的低压单向阀(22)组成的回流管路；来自主油站的压力恒定液压油首先到达F1接口处，进入阀门站，通过过滤器(36)、入口隔离阀(37)、压力控制阀(46)、导向阀(43)、出口隔离阀(39)把工作压力下的液压油输送到液压缸上腔中，在液压缸内，通过活塞密封面，属于正常范围内的微量渗漏的液压油通过液压缸下腔、回油管、入口隔离阀(40)和出口隔离阀(38)最终流回到主油站的回油管T1接口处，再至主油箱；在供油管线与回油管线之间连接有泄压阀(45)和调试冲洗用旁路阀(42)，所述导向阀(43)与方向控制阀44连接。
2、 如上所述的一种液压弹簧自动变加载装置，其特征在于主油站的 回油管T1接口与三通阀(23)的入口连接，来自回油母管的液压油到达三 通阀(23)后，有三条路径 一是正常运行期间，回油直接通过三通阀(23)， 流回到主油箱(34); 二是系统循环冲洗期间回油经过三通阀(23)，过滤 器(24)流回到主油箱(34);三是在沖洗期间如果过滤器(24)发生堵塞， 则回油通过三通阀(23)和泄压阀(25)流回油箱到主油箱。
全文摘要
本发明公开了一种液压弹簧自动变加载装置，它采用一个配置双泵的中央动力单元，并与每台磨煤机相对应的单独的阀门站相连接，管道连接阀门站至磨煤机底部的三个液压缸，液压缸通过磨煤机旁边的加载杆连接到磨煤机的弹簧架上。所述中央动力单元的每个油泵组都包含一个高压轴流活塞泵，一个低压齿轮泵和一台电动马达。每个泵组的电动马达带动高压轴流活塞泵和低压齿轮泵运转，把液压油泵入供油管线中，再输送到阀门站处。阀门站把来自主油站的压力恒定液压油输送到液压缸中，之后液压油流回到主油站的主油箱。本装置可以解决传统的MPS磨煤机因为在运行中不能够根据磨煤机的出力及时自动的调整加载力，而造成的负荷适应能力弱的技术问题。
文档编号F15B11/00GK101412001SQ200810227870
公开日2009年4月22日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年12月2日
发明者张付海, 王振泽, 煜 马, 锏 黄 申请人:北京博希格动力技术有限公司