一种集中供油独立响应加载减振液压系统

技术领域

本发明涉及液压系统原理适用于冶金，石化和水泥等行业在用的辊式中速磨煤机领域，尤其适用于火力发电厂中速磨煤机液压系统，该系统驱动一种双蓄能器独立响应液压加载减振缸模组。构成一种集中供油独立响应加载减振液压系统。

背景技术

当前，现有技术为立磨机配套在用的液压系统，早期是从国外引进，目前已经国产化长达近30年之久，发展应用至今汇总下来有两种解决方案(以下以燃煤火力发电机组普遍在用的中速磨煤机(以下简称磨煤机)变加载液压系统为例加以说明)

第一种：无减振措施的加载液压系统

该液压系统由油液压站、油管路、液压加载缸三部分组成；

液压站只为磨辊机构提供随负荷而变化的加载压力，其输出加载压力变化由一台比例溢流阀根据负荷变化的指令信号控制来实现，液压站输出的压力油经过总管路同时为三套加载液压缸及蓄能器组件提供压力油，液压缸及蓄能器组件在压力油作用下分别为每套磨辊机构提供随负荷而变化的碾磨力，用于碾磨的加载压力实现了独立响应。

第二种：有减振措施的液压变加载液压系统

该液压系统由油液压站、液压加载减振缸模组两部分组成，较第一种解决方案，系统增设了减振措施，使得该系统解决了长期无法解决的问题，但依然无法完全适配磨煤机运行工况要求(磨煤机运行工况要求加载压力和减振压力都需要独立快速响应)，现有减振措施是三套液压加载减振缸模组油路串联，通过液压站蓄能器保压吸收减振力，由于通过管路回传液压站上的蓄能器，造成系统工作管路冲击振动大，运行安全可靠性差，至今无法得到有效解决。

虽然现有技术采用了变加载独立响应布置方式，第二种方案有了减振措施，但是现有的控制方案，从原理上分析跟磨煤机运行工况不适配(分布式独立响应控制才适配)，多年实际运行表明：依然存在整机运行出现安全及可靠性隐患，无论是磨煤机本体磨煤振动，还是液压系统本身运行振动，都存在液压管道冲击振动大的问题，出现管夹松动、管接头失效或软管爆裂现象，这都是因管路剧烈冲击振动所致，可见，虽然有减振措施，但减振能力有限，因此，造成磨煤机加载力有限，不能有效持续加载，也不得不限制磨煤机运行速度，以减轻振动影响。这使得磨煤机系统整体产能效率很低，很多磨煤机现场因煤质煤层并非处于理想的设计工艺状态，磨煤机运行的时变特性对液压系统影响很大，造成液压系统的加载和减振性响应不能及时跟踪，现有技术表现出明显的弊端和缺陷，究其原因是控制原理无法满足磨煤机实际工况需要和负载特性响应要求，尤其是加载上不去，减振性下不来，减振动态响应无法满足实际需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种集中供油独立响应加载减振液压系统，解决了现有液压系统磨煤机加载减振存在响应不及时的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种集中供油独立响应加载减振液压系统，包括液压站和双蓄能器独立响应液压加载减振缸模组，所述液压站外部设有防护罩，所述液压站设有油箱，所述油箱上安装有电动机，所述电动机驱动端安装有联轴器，所述联轴器外部设有钟形罩，所述油箱内立式安装有双联齿轮泵，所述双联齿轮泵的输出端安装有一对管道，一对所述油管的一端连接单向阀球阀和单向节流阀组，一对所述油管的一端还连接有双蓄能器独立响应液压加载减振缸模组一和双蓄能器独立响应液压加载减振缸模组二以及双蓄能器独立响应液压加载减振缸模组三，一对所述管道上分别还安装有加载比例溢流阀和减震比例溢流阀，所述液压加载减振缸模组当中包括液压缸加载腔和液压缸减振腔，所述液压缸加载腔和油管减振腔分别与一对管道相连接，所述加载比例溢流阀和减震比例溢流阀上分别连接有两个压力传感器和压力表，一对所述管道上设有高压软管和单向阀。

进一步的，所述加载比例溢流阀和减震比例溢流阀的回油管上连接有水冷却器，所述水冷却器连接有双筒过滤器，所述加载比例溢流阀和减震比例溢流阀的出油管还连接有温度变送器和压力变送器，所述油箱上设有液压附件。

进一步的，所述液压附件包括安装在油箱上的液位温度计液位开关铠装温度变送器和远传温度表以及空气滤清器，所述油箱内部安装有加热器。

有益效果

本发明提供一种集中供油独立响应加载减振液压系统，具备以下有益效果:

本方案通过在加载执行机构本体(双作用单出杆低摩擦液压油缸)上面紧凑集成2台瞬时动态大流量高频响应的蓄能器，可以对高频响应蓄能器参数和充放油全流程通道优化(流程很短，3D打印技术规划通流截面和流道结构)，实现了液压加载力和减振压力的动态高频低能耗响应，从而达到了对用于碾磨的加载力和用于吸收振(动的输出压力波动幅度小，频宽窄的高频响应要求，由于这一高频独立响应性能的实现，使得该液压系统平稳高效工作，更重要的是实现了立磨机工作时的高效率，大大降低运行成本，同时获得优良的本体减振性能，同时规避了液压系统压力工作管道因剧烈冲击振动造成爆管，管夹松动等运行不安全隐患风险之目的

本系统设有一台液压电机动力组，电机驱动一台双联齿轮泵同步工作，同时为系统加载缸蓄能器组件提供加载压力和减振压力油，加载压力和减振压力分别由液压站内集成的两台比例溢流阀依据磨煤机组负荷变化实现自动调节，加载缸蓄能器组件在压力油作用下分别为每套磨辊机构提供随负荷而变化的碾磨力和减振力，用于碾磨的加载压力实现了独立响应，减振压力为动态独立响应模式。

1.由于该系统使用了高能效高频响液压加载减振缸模组，使得该系统执行端对动力站油泵输出流量需求大大降低，这一需求降低使得驱动电机功率需求可以随之成比例减小，该系统本身运行能效也高，在该液压系统中，集成了2台比例溢流阀分别独立控制，实时根据磨煤机组需求动态自动调节油泵输出的两路工作压力数值(加载工作压力变化和减振压力)，双蓄能器独立响应液压加载减振缸模组是该系统的核心动力执行机构。

2.双蓄能器独立响应液压加载减振缸模组能适应磨煤机运行实际工况需求，每组都能独立完成加载和减振压力油的独立响应，通过流体仿真模拟优化了内部流道结构，使得工作充放油过程中压力损失更小，合理的流道通流面积，让该模组工作效率更高，动态响应快，为磨煤机提供高效碾磨力，减缓系统工作管道的频繁大流量冲击振动以及磨煤机本体运行中因多变的工况引起的振动。

针对磨辊高频大幅升降的恶劣工况，通过流体仿真模拟优化了内部结构，使得该模组不仅碾磨效率高，同时，该模组由于缓冲响应更快，具有传统解决方案无法比拟的优越减振性能，对磨煤机多变的运行工况，其适应能力更强。

此外，液压动力站内搭载了生命周期健康管理模块，对液压站运行价值参数进行实时监控，通过数据总线可上传，同时，确保设备正常运行同时给运维工作带来很大方便，通过触摸屏，现场操作简单。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图中：液压油缸-1，压力传感器-2、15，液位温度计-3，电机-4，联轴器-5，双联齿轮泵-6，液位开关-7，铠装温度变送器-8，远传温度表-9，空气滤清器-10，双筒过滤器-11，水冷却器-12，单向阀-13、14，第二铠装温度变送器-15，减震比例溢流阀-16，加载比例溢流阀-17，压力表-19、18，单向节流阀组-21，球阀-22。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种集中供油独立响应加载减振液压系统，包括液压站和双蓄能器独立响应液压加载减振缸模组20，所述液压站外部设有防护罩，所述液压站设有油箱1，所述油箱1上安装有电动机4，所述电动机4驱动端安装有联轴器5，所述联轴器5外部设有钟形罩，所述油箱1内立式安装有双联齿轮泵6，所述双联齿轮泵6的输出端安装有一对管道，一对所述油管的一端连接单向阀13、14、球阀22和单向节流阀组21，一对所述油管的一端还连接有双蓄能器独立响应液压加载减振缸模组一和双蓄能器独立响应液压加载减振缸模组二以及双蓄能器独立响应液压加载减振缸模组三，一对所述管道上分别还安装有加载比例溢流阀17和减震比例溢流阀16，所述液压加载减振缸模组20当中包括液压缸加载腔和液压缸减振腔，所述液压缸加载腔和油管减振腔分别与一对管道相连接，所述加载比例溢流阀17和减震比例溢流阀16上分别连接有两个压力传感器2、15和压力表19、18，一对所述管道上设有高压软管和单向阀13、14；

双联齿轮泵6立式安装且两个吸油口渗入液压油中，具有降噪、散热特点，双联齿轮泵6还有两个出油口，其中一路出油口(高压油)经过单向阀、球阀及单向节流阀连接到液压加载减振缸模组中的液压缸加载口(进入液压缸活塞杆腔)，另一路出油口(低压油)经过单向阀、球阀及单向节流阀组连接到液压加载减振缸模组中的液压缸减振口(进入液压缸活塞腔)，双联齿轮泵高压出油口通过管路还与比例溢流阀连接；

一个压力传感器信号与磨煤机控制计算机连接以控制加载力，所述另一个压力传感器信号用于监测液压系统加载压力变化和生命周期管理，压力表用来观察系统加载压力，比例溢流阀还与两个压力传感器和一个压力表连接，一个压力传感器信号与磨煤机控制计算机连接以调节减振力变化，另一个压力传感器信号用于监测液压系统减振压力变化和生命周期管理。所述压力表用来观察系统减振压力。

进一步的，所述加载比例溢流阀17和减震比例溢流阀16的回油管上连接有水冷却器12，所述水冷却器12连接有双筒过滤器11，所述加载比例溢流阀17和减震比例溢流阀16的出油管还连接有温度变送器和压力变送器，所述油箱上设有液压附件。

进一步的，所述液压附件包括安装在油箱1上的液位温度计3、液位开关7、铠装温度变送器8和远传温度表9以及空气滤清器10，所述油箱1内部安装有加热器。

通过本领域技术人员，将本案中的零部件依次进行连接，具体连接以及操作顺序，应参考下述工作原理，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程。

实施例：该系统是由液压动力站内一台电机驱动双联齿轮油泵6(即加载力油泵、减振力油泵)通过管路向三套液压加载减振模组(结构原理图见附图1)供油，为模组提供加载压力油和减振(震)压力油，用以给磨煤机磨辊机构提供加载力和减振(震)力。(加载力为作用在油缸有杆腔室，用于下压磨辊，提供磨辊的碾磨力；减振力为作用在油缸无杆腔室，用于提升磨辊和工作运行的减振力)。

在该液压系统中，集成了2台比例溢流阀分别独立控制，实时根据机组需求动态自动调节油泵输出的两路工作压力数值(加载和减振工作压力)，液压加载减振模组是该系统的核心动力执行机构，。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。