[实用新型]余热利用的辅助液压动力系统装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液压动力系统装置，特别适用于船舶柴油机产生的废气余热的利用。

背景技术

目前船舶柴油机废气余热的利用主要是废气涡轮增压器将废气能量转换成扫气空气的压力来提高柴油机的功率和效率，同时利用废气锅炉产生0.5MPa左右的饱和水蒸汽来满足船员的日常生活用水及油舱的加热保温等。这使得废气余热的利用不仅不充分，而且不合理。在我国船舶朝着大型化、高速化发展，柴油机的额定功率大幅度提高的今天，更加有效的利用船舶柴油机产生的废气余热，无论从经济上或环保方面都具有重大价值。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种新的有效的将船舶柴油机产生的废气余热利用的辅助液压动力系统装置。将航行中船舶柴油机排出的高温废气，通过废气涡轮增压器后，经旁通阀引出带动涡轮旋转。根据液压传动的原理，构建由油箱、液压泵、换向阀、溢流阀、电磁阀以及相应管路组成的液压供给装置。通过双向变量泵将废气经涡轮输出的机械能转变为液压油的压力能，经过液压油路再分配后传递给马达，马达将压力能再次转换成机械能，辅助柴油机驱动螺旋桨、驱动发电机、舵机、船舶侧推装置等。根据上述液压动力系统的原理设计系统装置，该装置包括液压驱动回路，并联补油回路和压力过载安全保护回路。

驱动回路由涡轮1带动双向变量泵3，双向变量泵3输出的液压油经管路驱动双向定量泵-马达17，双向定量泵-马达17的出口与双向变量泵3的入口相连，构成闭环式的驱动回路。通过跨接在回路的三位四通电磁阀对双向定量泵-马达进行控制，实现对双向定量泵-马达的转速以及转向的调节。

在闭环式的驱动回路中并联补油回路，其中补油泵4由涡轮1驱动，直接从油箱26吸油，补油泵4出口与单向阀5和单向阀6入口相连，单向阀5和单向阀6出口分别与驱动回路高低压侧相连，通过驱动回路低压端向驱动回路补油，同时出口处安装溢流阀10用于限制补油回路压力，滤器11的作用是过滤系统管路中液压油的杂质，保证液压油的品质。

在闭环式的驱动回路中并联的压力过载安全保护回路，其中单向阀7和单向阀8与驱动回路高低压两端直接相连，方向相反。驱动回路高压端压力油通该侧单向阀经减压阀9减压后，如果压力仍然过高超过溢流阀10的设定值，则通过溢流阀10回油箱27，限制了驱动回路高压侧端的压力。三位三通液动换向阀12入口与驱动回路高低压两端相连，两控制端口与驱动回路高低压两端相连，液动换向阀12出口与溢流阀13入口相连，溢流阀13出口经过滤器11直接回油箱27，限制了驱动回路低压端的压力。起到过载保护作用，防止因负载突然增大或系统设备卡阻等意外情况发生时，对驱动回路产生破坏。

本实用新型的有益效果如下：

1)对燃油大户船舶而言，有效利用船舶柴油机航行中的多余废气余热，并经管路分配后为其他机械设备提供动力，实现了提高柴油机的工作效率节约能源的目的。保护人类赖以生存的环境。

2)在不改变废气涡轮的转速的情况下可实现对输出马达的换向和调速；可通过对液压油路的切换，实现液压辅助动力系统向不同设备提供动力的工作模式。

3)通过溢流阀可保障液压动力系统负载突然增加或机械设备卡阻时的系统压力增加的安全过载保护，提高了系统的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型余热利用的辅助液压动力系统装置的原理示意图。

图中：1、涡轮2、离合器3、双向变量泵4、补油泵5、单向阀6、单向阀7、单向阀8、单向阀9、减压阀10、溢流阀11、滤器12、三位三通液动换向阀13、溢流阀14、压力表15、螺旋桨16、柴油机推进装置17、双向定量泵-马达18、三位四通电磁阀19、离合器20、发电机21、离合器22、双向定量泵-马达23、三位四通电磁阀24、三位四通电磁阀25、三位四通电磁阀26、油箱27、油箱28、船舶舵机系统29、船舶其他液压系统

具体实施方式

如图1所示，船舶柴油机的废气涡轮增压系统中的过量废气，经旁通阀以及相关管路引至本系统中的涡轮1所在地，带动涡轮1转动，将废气余热所含的热能转换为系统机械能。打开离合器2，涡轮1则带动双向变量泵3转动。根据系统需要，双向变量泵3可向液压系统双向分别输出压力油，提供能量。如果系统工作过程中，系统压力稳定程度小于系统设定的最高限制压力，系统压力过载安全保护回路即关闭，系统正常工作。双向变量泵3将通过涡轮1转换来的能量变为系统压力能输出，可分别输出给双向定量泵-马达17，双向定量泵-马达22以及船舶舵机系统28和船舶其他液压系统29。