JP3586568B2 - 油圧制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービン、蒸気タービン等、高圧の制御油を用いて油圧制御を行なう原動機における油圧制御装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
ガスタービンや蒸気タービンにおける油圧制御用の制御油は、制御弁を迅速作動させ、またサーボ弁へ清浄な制御油を供給する観点から、高圧かつ高い清浄度（例えば圧力１００ｋｇ／ｃｍ^２ でＮＳＡ６級の清浄度）が要求される。
また、かかる油圧制御用の制御油は高圧であるため、万一漏洩した際にこれが霧状に飛散して引火し、火災が発生するのを防止するため、通常のタービン油は使用困難とされている。このため、蒸気タービン用の制御油としては、万一漏洩しても引火の恐れの無いリン酸エステル系の難燃性作動油が使用され、またガスタービンにおいても前記タービン油は使用されていない。
【０００３】
然るに、前記リン酸エステル系難燃油は、前記のように漏洩に対する安全性は良好であるが、油の中和価の調整を必要とし、そのため活性白土フィルターを通して油の劣化を防止して制御油タンクに戻すことを要する。
また、かかるリン酸エステル系難燃油は高価であり、汎用性も少ないため、随時入手するのが困難とされており、さらには、高価な油であるためこれを洗練するためのポリッシュ装置を必要とする。
【０００４】
以上のように、かかる従来技術にあっては、前記リン酸エステル系難燃油を制御油として使用するには、前記のような白土フィルターやポリッシュ装置を使用するため装置が複雑となるとともに、油自体が高価であることと相まって装置コスト及び運転コストが高騰し、さらにはメインテナンスに困難性があり、また油自体が随時入手困難であるという問題点があった。
【０００５】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、前記リン酸エステル系難燃油に代えて、通常のタービン油を火災発生等の危険を伴なうことなく安全に使用可能として、装置コスト及び運転コストが低減され、メインテナンス性が向上した制御油圧装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、その第１発明として、図１に示すように、制御弁、サーボ弁等の油圧制御系の制御油として高圧油を使用する原動機において、
前記制御油にタービン油を使用し、該タービン油を前記油圧制御系に供給する制御油供給路１（１ａ、１ｂ）と、前記油圧制御系より制御油タンク９へ戻る制御油戻り路６とを具え、
制御油供給路１の上流側が、前記原動機２０に直結駆動される主油ポンプ２の吐出側路１ａとモータ２５により駆動される補助油ポンプ３の吐出側路１ｂとを並列に設置してなる制御油供給路１（１ａ、１ｂ）であるとともに、
前記主油ポンプ吐出側路１ａと補助油ポンプ吐出側路１ｂ夫々に油圧制御弁１０、１０を介して前記制御油戻り路６とバイパスするバイパス路２１、２１を設け、更に主油ポンプ２は前記制御油タンク９へ直接戻る戻り油路３１を介装したことを特徴とする油圧制御装置を提案する。
【０００７】
また第２発明は、図２に示すように、制御弁、サーボ弁等の油圧制御系の制御油として高圧油を使用する原動機において、
前記制御油にタービン油を使用し、該タービン油を前記油圧制御系に供給する制御油供給路１（１ａ、１ｂ）と、前記油圧制御系より制御油タンク９へ戻る制御油戻り路６とを具え、
制御油供給路１の上流側が、モータ２６により駆動される主油ポンプ２の吐出側路１ａとモータ２５により駆動される補助油ポンプ３の吐出側路１ｂとを並列に設置してなる制御油供給路１（１ａ、１ｂ）であるとともに、
主油ポンプ吐出側路と補助油ポンプ吐出側路の集合点より下流側の制御油供給路に油圧制御弁を介して前記制御油戻り路とバイパスするバイパス路を設け、更に主油ポンプと補助ポンプ夫々に前記制御油タンクへ直接戻る戻り油路３１、２８を介装したことを特徴とする油圧制御装置を提案する。
【０００８】
第３発明は前記第１・第２発明に加えて、前記制御油供給路及び前記油圧制御系から制御油タンクへの制御油戻り路に、制御油濾過用のフィルターをそれぞれ設けてなる。
【０００９】
かかる発明によれば、通常運転時には、主機あるいはモータで駆動される主油ポンプによって油圧制御系に制御油が所要の流量・圧力で以って供給され、主機の起動時、主油ポンプの故障あるいは能力低下時、制御油量の増加を要する時等には、モータ駆動の補助油ポンプが運転されるので、如何なる運転状態においても、前記２つの油ポンプが並行してあるいは単独に運転されて、通常所要の制御油を油圧制御系に供給できる。
また、制御油は該制御油の油圧制御系への供給路及び油圧制御系からの戻り路の双方に設けたフィルターによって、二重に異物が濾過されることによりその性状が良好に保持される。
【００１０】
従って、かかる発明によれば、タービン油を制御油として使用しても、制御油の供給量、供給圧力が正確に制御されるとともに、性状の低下が最少限に保持され、運転操作に誤りや急変があっても制御油の漏れの発生の無い油圧制御装置が得られる。
【００１１】
よって、かかる発明によれば、タービン油の使用によっても、制御油の状態が安定した漏れの無い運転が可能となり、リン酸エステル系難燃油使用時における白土フィルターやポリッシュ装置等の装置が不要となり、装置が簡単化されるとともに、装置コストが低減され、また高価なリン酸エステル系難燃油の使用を不要とすることにより運転コストも低減される。さらに、メインテナンスが容易な汎用のタービン油を使用できるので、メインテナンス性も向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１３】
図１は本発明の第１実施形態に係るガスタービン用油圧制御装置の系統図である。
図１において、２０はガスタービン即ち主機、２は該主機２０に直結駆動される主油ポンプ、３はモータ２５に直結駆動される補助油ポンプである。
１ａは前記主油ポンプ２からの吐出油路である制御油供給管路、１ｂは前記補助油ポンプ３からの吐出油路である制御油供給管路であり、この２つの供給路１ａ及び１ｂが合流して、油圧制御系（不図示）に接続される制御油供給管路１となっている。
【００１４】
従って前記主油ポンプ２と補助油ポンプ３とは制御油供給管路１に対して並列に設けられ、双方の油ポンプ２及び３を同時にあるいは個別に作動可能となっている。
５、５は供給制御油を濾過する供給油フィルターで、前記制御油供給管路１中に並列に２個（１個でも良い）設けられている。２２（ＤＰ）は前記供給油フィルター５、５前後流間の制御油の差圧を計測するための差圧計である。
【００１５】
３３は前記主油ポンプ２の吐出圧力監視用の圧力計、３４は前記補助油ポンプ３の吐出圧力監視用の圧力計である。
４は前記制御油供給管路１の途中に設けられた蓄圧用のアキュムレータである。
９は制御油が収容される制御油タンク、３２は該制御油タンク９と前記主油ポンプ２の吸込口とを接続する主吸込管、２７は該制御油タンク９と前記補助油ポンプ３とを接続する補助吸込管である。
【００１６】
６は前記油圧制御系からの制御油戻り管路で前記制御油タンク９に接続されている。
７、７は前記戻り管路６中に並列に２個設けられた（１個でもよい）制御油の戻り油濾過用の戻り油フィルターである。
２３（ＤＰ）は前記戻り油フィルター７、７前後の差圧を計測するための差圧計である。
８は戻り油を冷却するための油冷却器で、前記制御油戻り管路６の前記戻り油フィルター７、７の後流側（制御油タンク９側）に設けられている。
【００１７】
２１は前記主油ポンプ２側の制御油供給管路１ａ及び補助油ポンプ３側の制御油供給管路１ｂと制御油戻り管路６とを接続するバイパス管路、１０、１０は該バイパス管路２１の主油ポンプ側分管２１ａ及び補助ポンプ側分管２１ｂに夫々設けられた油圧制御弁である。
また、３１は前記主油ポンプ２からの調圧機構（不図示）からの戻り油を前記制御油タンク９に戻すための戻り油路である。
そしてかかる実施形態においては、制御油としてタービン油を使用している。
尚、図中５１は確実なラインエア抜き用のエアブリーザ、５２はラインの逆流防止用の逆止弁、５３は通常開の手動弁、５４は通常閉の手動弁、５５はフィルタ目詰り時のライン保護用安全弁、５６はタンク９内の油のレベル異常警報用のレベルスイッチ、５７はタンクレベル現場計、５８はタンクヒータ５９のＯＮ／ＯＦＦ用温度スイッチ、６０はフィルタ、６１は金属物吸着用マグネットである。これらにより本装置の技術的安全さを確実化できる。
【００１８】
かかる構成からなるガスタービンの油圧制御装置において、ガスタービン即ち主機２０の運転中は、該主機２０に直結駆動される主油ポンプ２により制御油タンク９から主吸込管３２を介して吸入され、吐出された制御油は、制御油供給管路１ａ及び１を通り、並列に設けられた供給油フィルター５、５で異物が濾過された後、油圧制御系（不図示）へ送られ、該油圧制御系の作動に供給される。
そして、油圧制御系で使用された後の制御油は制御油戻り管路６を通って戻され、並列に設けられた戻り油フィルター７、７によって再度異物を濾過された後、油冷却器８にて冷却・降温されて制御油タンク９に戻される。
【００１９】
また、主機２０の起動時、主油ポンプ２の故障あるいは能力低下時、あるいは多くの制御油量を要する際等には電動モータ２５駆動の補助油ポンプ３が運転されて制御油タンク９から補助吸込管２７を経て制御油を吸入・吐出し制御油供給管路１ｂ及び１を経て油圧制御系に制御油を供給する。
従って如何なる運転状態においても、主・補助の２つのポンプ２、３によって常時所要の制御油が油圧制御系に送られることとなり、安定した油圧制御がなされる。
【００２０】
また、前記制御油供給管路１ａ、１ｂ内の制御油は、バイパス管路２１ａ、２１ｂを通って油圧制御弁１０、１０に達し、該油圧制御弁１０、１０によって圧力調整された後、バイパス管路２１を通って制御油戻り管路６に溢出することにより、制御油の圧力は所要の圧力に保持される。
尚、制御油供給管路１の圧力の変動はアキュムレータ４によって吸収する。
また、前記供給油フィルター５、５の目詰まりの有無は差圧計２２により検知し、戻り油フィルター７、７の目詰まりの有無は差圧計２３で検知する。
【００２１】
図２は本発明の第２実施形態を示すガスタービンの油圧制御装置の系統図である。
この実施形態においては、主油ポンプ２をモータ２６によって直結駆動し、制御油供給管路１ａ及び１に制御油を供給するように構成されている。尚、２８は補助油ポンプ３から制御油タンク９への戻り油路である。
上記以外の構成は図１に示す第１実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号にて示す。
【００２２】
この実施形態においては、主油ポンプ２をモータ２６によって駆動しているので、主機２０の運転状態に異常が発生した場合においても、これに支障されることなく制御油を制御油供給管路１ａ及び１を介して油圧制御系に送り、油圧制御系を安定して作動させることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上記載のごとく、本発明によれば、主油ポンプと補助油ポンプとを並列に設けることにより、ガスタービン等の主機の運転状態の変化、主油ポンプの故障や能力低下等の事態に支障されることなく、如何なる運転においても、常時所要の制御油を油圧制御系に供給できるとともに、制御油供給系及び戻り系の双方に設けたフィルターにより制御油の状態を良好に保持することができる。
【００２４】
これによって、制御油としてタービン油を使用しても、制御油の供給量、供給圧力が正確に制御されるとともに性状の低下が最少限に保持され、運転操作に誤りや急変があっても、制御油の漏れの無い運転が可能となる。
【００２５】
従って、本発明によれば、従来のリン酸エステル系難燃油に代えてタービン油を使用することが可能となり、白土フィルターやポリッシュ装置が不要となって装置が簡単化されるとともに装置コストを低減することができる。
【００２６】
また高価で汎用性の無いリン酸エステル系難燃油の使用を不要とし、廉価で汎用性の大なるタービン油を使用することにより、運転コストを低減することができるとともに、メインテナンス性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガスタービン用油圧制御装置の系統図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るガスタービン用油圧制御装置の系統図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ 制御油供給管路
２ 主油ポンプ
３ 補助油ポンプ
４ アキュムレータ
５ 供給油フィルター
６ 制御油戻り管路
７ 戻り油フィルター
８ 油冷却器
９ 制御油タンク
１０ 油圧制御弁
２０ 主機
２１、２１ａ、２１ｂ バイパス管路
２２、２３ 差圧計
２５、２６ モータ

Claims (3)

1. 制御弁、サーボ弁等の油圧制御系の制御油として高圧油を使用する原動機において、
   前記制御油にタービン油を使用し、該タービン油を前記油圧制御系に供給する制御油供給路と、前記油圧制御系より制御油タンクへ戻る制御油戻り路とを具え、
   制御油供給路の上流側が、前記原動機に直結駆動される主油ポンプの吐出側路とモータにより駆動される補助油ポンプ３の吐出側路とを並列に設置してなる制御油供給路であるとともに、
   前記主油ポンプ吐出側路と補助油ポンプ吐出側路夫々に油圧制御弁を介して前記制御油戻り路とバイパスするバイパス路を設け、更に主油ポンプ側に前記制御油タンクへ直接戻る戻り油路を介装したことを特徴とする油圧制御装置。
2. 制御弁、サーボ弁等の油圧制御系の制御油として高圧油を使用する原動機において、
   前記制御油にタービン油を使用し、該タービン油を前記油圧制御系に供給する制御油供給路と、前記油圧制御系より制御油タンクへ戻る制御油戻り路とを具え、
   制御油供給路の上流側が、モータにより駆動される主油ポンプの吐出側路とモータにより駆動される補助油ポンプ３の吐出側路とを並列に設置してなる制御油供給路であるとともに、
   主油ポンプ吐出側路と補助油ポンプ吐出側路の集合点より下流側の制御油供給路に油圧制御弁を介して前記制御油戻り路とバイパスするバイパス路を設け、更に主油ポンプと補助ポンプ夫々に前記制御油タンクへ直接戻る戻り油路を介装したことを特徴とする油圧制御装置。
3. 前記制御油供給路や前記油圧制御系から制御油タンクへの制御油戻り路に、制御油濾過用のフィルターをそれぞれ設けてなる請求項１または２記載の油圧制御装置。

Images