一种风机油泵联锁回路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风洞动力系统安全控制领域，尤其是涉及一种风机油泵联锁回路。
【背景技术】
[0002]油泵在大型透平机械(汽轮机、风机)中的安全与稳定运行，直接影响着工业生产全过程，特别是作为连续式高速风洞动力系统的风机，在风洞试验过程中持续高速运转，严格要求润滑油源的连续供应。风机转子及整个轴承箱均安装在风洞管网内部，在风洞多变试验总压工况下，经油泵加压后注入的润滑油极有可能泄露至风洞内流道，因此通常还需在轴承箱端面设置充气密封，同时对润滑油源进行欠压和过压控制。风机在风洞动力系统中的应用属较新领域，现阶段国内仅有两座连续式高速风洞，风机油源系统的安全运行经验较为缺乏，迫切需要对油泵的安全控制策略进行设计与开发，尤其是亟需一种简单实用、控制可靠的油泵联锁回路。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种风机油泵联锁回路，针对风机在连续式高速风洞中的安全运行新需求，通过自、电控回路联锁设计，形成有效的安全保护措施，解决油泵运行时的安全控制问题，实现油泵与密封气联锁、备用油泵自动投切、润滑油源过压联锁功能，确保油泵供油连续、压力稳定、状态可控，提高风机安全性和风洞试验效率。
[0004]本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:
[0005]一种风机油泵联锁回路，由电控回路和自控回路组成，所述电控回路接入220V交流电源，电控回路中包括现场选择开关、停止按钮开关、启动按钮开关、交流接触器、第一中间继电器和第二中间继电器；其中:
[0006]选择开关的一端接入电源，另一端为三档连接，其中一档接空，另一档依次串联停止按钮开关、第一中间继电器的触点、启动按钮开关、交流接触器的线圈并接入电源，其中交流接触器的辅助触点与启动按钮开关并联；选择开关的最后一档依次串联第二中间继电器的触点、第一中间继电器的触点、交流接触器的线圈并接入电源，其中交流接触器的辅助触点第一中间继电器的触点并联；
[0007]所述自控回路包括PLC，PLC的一个数据输出端口串联一个中间继电器，PLC的一个数据输入端口串联一个交流接触器触点；所述整个自控回路接入24V直流电源。
[0008]在上述技术方案中，包括若干路电控回路，每一路电控回路的电路结构相同。
[0009]在上述技术方案中，所述每一路电控回路中共用第一中间继电器。
[0010]在上述技术方案中，所述联锁回路包括两路电控回路，两路电控回路共用第一中间继电器。
[0011]本实用新型在现有技术基础上，将润滑油压力关联的密封气压力纳入了控制回路，软硬件上均实施了联锁，有效防止了润滑油泄露；解决了主油泵、备用油泵的自动投切问题，能在润滑油源压力过低时迅速启动备用油泵，实现了润滑油的连续稳定供应；与现有技术相比，增设了油源过压联锁功能，通过控制逻辑设计和硬件电路连接，将主油泵、备用油泵的运行状态联锁，为润滑油源压力控制提供了冗余保护；正式投运于连续式高速风洞，控制逻辑可靠，工作状态稳定，有效提高了风机运行安全性和风洞试验效率。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的电控回路电路图；
[0013]图2是本实用新型的自控回路电路图；
[0014]图3是图2自控回路的补充电路图；
[0015]其中:SA是选择开关，SB是按钮，KA是中间继电器，KM是交流接触器，Q是PLC的数据输出端，I是PLC的数据输入端。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，电控回路包括现场选择开关SA、按钮SB和交流接触器KM，选择开关SA共有三档，分别为现场控制、远程控制和空接，交流接触器KM的主触点接入油泵动力回路。主油泵电控回路中，SAl的现场控制触点与停止按钮SB1、中间继电器触点KA1、启动按钮SB2串联；远程控制触点与中间继电器触点KA2、KA1串联，两条回路均连接交流接触器线圈KM1，KM1的辅助触点分别与SB2和KAl并联，回路接入220V交流电源。备用油泵电控回路的控制原理、接线方式及元器件构成与主油泵相同。
[0017]如图2所示，自控回路包括PLC系统，中间继电器KA1、KA2和KA3。Ql.0、Ql.1和Ql.2为PLC的数据输出端口，分别与KA1、KA2和KA3串联，控制电源为24V直流；如图3所示。11.0、I1.1为PLC的数据输入端口，分别口串联交流接触器触点KMl、KM2。
[0018]具体的现场应用为:
[0019]油泵与密封气联锁:PLC控制程序设置密封气压力正常阈值P1，通过设置在现场供气管道上的压力变送器，实时采集并判断当前的密封气压力P2。当P2多Pl时，程序DO置位，Ql.0接通，KAl线圈上电，使设置在电控回路中的4个常开触点KAl闭合，此时油泵才具备启动条件。SAl切换至现场控制时，在现场控制柜面板上点击SB2，接通控制回路，KMl线圈上电；SA1切换至远程控制时，回路直接连通，KMl线圈上电。KMl线圈上电后，其位于主油泵动力回路的主触点接通，主油泵启动。备用油泵的控制原理与主油泵相同，SA2切换至现场控制时，在现场控制柜面板上点击SB4，接通控制回路，KM2线圈上电；SA2切换至远程控制时，回路直接连通，KM2线圈上电。KM2线圈上电后，其位于备用油泵动力回路的主触点接通，备用油栗启动。
[0020]通过密封气压力与油泵启动回路联锁，可以有效防止在密封气未投入的情况下启动油泵，使润滑油从风机轴承箱端面泄露至风洞流道，导致风机润滑冷却不足、风洞流道污染或高速油滴损毁风机。
[0021]备用油泵自动投切:PLC控制程序设置润滑油压力正常阈值P3，通过设置在现场供油管道上的压力变送器，实时采集并判断当前的润滑油压力P4。主油泵和备用油泵交流接触器的辅助触点KMl、KM2以DI的形式接入PLC系统，KMl地址为11.0，KM2地址为11.1，程序将P4和P3实时比较的输出值分别与I1.0和I1.1进行“与”逻辑，I1.0对应“与”逻辑的输出为Ql.2，I1.1对应“与”逻辑的输出为Ql.1o
[0022]主油泵启动后，KMl的所有触点闭合，I1.0置位；油源供油压力P4持续增大，当P4 ^ P3时，程序中的比较模块置位，使I1.0对应的“与”逻辑模块置位，Ql.2接通，KA3线圈上电，使设置在备用油泵电控回路中的常闭触点KA3分开，备用油泵远程控制回路因此断开。
[0023]将备用油泵的SA2切换至远程控制，因KA3处于分开状态，因此备用油泵不会立即启动，仅作为自动投切待命。主油泵运行过程中，程序连续采集润滑油源压力P4，并根据已设置的P3，实时判断当前润滑油源压力是否正常，确保润滑油在主油泵的驱动下能满足风机的运转所需。当主油泵供油异常，致使润滑油源压力P4骤降至P3以下时，程序中的比较模块复位，使I1.0对应的“与”逻辑模块复位，Ql.2断开，KA3线圈失电，使触点KA3闭合，备用油泵远程控制回路接通，KM2线圈上电，其位于备用油泵动力回路的主触点接通，备用油泵启动，迅速补充油源压力，为风机持续高速运转提供稳定连续的润滑油，有效防止液体动压轴承因润滑冷却不足出现干烧，损坏轴承结构。
[0024]备用油泵运行期间，主油泵则作为备用，其自动投切原理与备用油泵相同。
[0025]润滑油源过压联锁:备用油泵投运后，润滑油源压力P4将稳定保持在P3以上，同时与密封气压力P2形成一个平衡关系，确保充气密封能完全将润滑油封锁在轴承箱内，以防溢出。主油泵供油异常原因多样，可能是电机或油泵机械故障，也可能是控制元器件工作不稳定，或现场供油管道临时壅塞。控制回路或供油管道异常是一种临时性异常，在备用油泵正常供油期间可能会突然消失，主油泵因此又恢复正常供油，如此将导致润滑油源压力过大，打破单台油泵运行时与密封气压力的平衡，造成润滑油泄露。
[0026]润滑油源过压联锁功能可以有效解决上述问题。备用油泵投运后，KM2的所有触点闭合，I1.1置位；油源供油压力P4持续增大，当P4多P3时，程序中的比较模块置位，使I1.1对应的“与”逻辑模块置位，Ql.1接通，KA2线圈上电，使设置在主油泵电控回路中的常闭触点KA2分开，切断主油泵远程控制回路，有效阻止主油泵在备用油泵运行、润滑油源压力正常的情况下再次启动，保持润滑油源压力稳定。
[0027]备用油泵运行期间，主油泵则作为备用，其润滑油源过压联锁原理与备用油泵相同。
[0028]本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。
[0029]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种风机油泵联锁回路，其特征在于由电控回路和自控回路组成，所述电控回路接入220V交流电源，电控回路中包括现场选择开关、停止按钮开关、启动按钮开关、交流接触器、第一中间继电器和第二中间继电器；其中: 选择开关的一端接入电源，另一端为三档连接，其中一档接空，另一档依次串联停止按钮开关、第一中间继电器的触点、启动按钮开关、交流接触器的线圈并接入电源，其中交流接触器的辅助触点与启动按钮开关并联；选择开关的最后一档依次串联第二中间继电器的触点、第一中间继电器的触点、交流接触器的线圈并接入电源，其中交流接触器的辅助触点与第一中间继电器的触点并联； 所述自控回路包括PLC，PLC的一个数据输出端口串联一个中间继电器，PLC的一个数据输入端口串联一个交流接触器触点；所述整个自控回路接入24V直流电源。
2.根据权利要求1所述的一种风机油泵联锁回路，其特征在于包括若干路电控回路，每一路电控回路的电路结构相同。
3.根据权利要求2所述的一种风机油泵联锁回路，其特征在于所述每一路电控回路中共用第一中间继电器。
4.根据权利要求2或3所述的一种风机油泵联锁回路，其特征在于所述联锁回路包括两路电控回路。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风机油泵联锁回路，由电控回路和自控回路组成，电控回路接入220V交流电源，电控回路中包括现场选择开关、停止按钮开关、启动按钮开关、交流接触器、第一中间继电器和第二中间继电器；自控回路包括PLC，PLC的一个数据输出端口串联一个中间继电器，PLC的一个数据输入端口串联一个交流接触器触点，整个自控回路接入24V直流电源；本实用新型针对风机在连续式高速风洞中的安全运行新需求，通过自、电控回路联锁设计，形成有效的安全保护措施，解决油泵运行时的安全控制问题，实现油泵与密封气联锁、备用油泵自动投切、润滑油源过压联锁功能，确保油泵供油连续、压力稳定、状态可控，提高风机安全性和风洞试验效率。
【IPC分类】F04D29-063
【公开号】CN204553319
【申请号】CN201520208288
【发明人】张文, 刘恺, 周恩民, 张武军, 程松, 张保平, 任国柱, 王军, 杨轶成, 陈海峰, 熊波
【申请人】中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月9日