技术领域
[0001] 本
发明涉及气压控制技术领域，具体涉及一种发动机供气系统吹除气路及控制方法。
背景技术
[0002]
现有技术中，低温发动机在工作前，需要进行一系列准备工作，其中进行气体吹除是保证其正常工作的一项重要内容。吹除要求较复杂需要在不同时机形成不同压
力。
发明内容
[0003] 鉴于上述问题，本发明
实施例提供一种发动机供气系统吹除气路及控制方法，解决现有气体吹除过程复杂度较高可靠性差的技术问题。
[0004] 本发明实施例的发动机供气系统吹除气路，包括输气管道，在高压气源和排气口之间形成所述输气管道，所述输气管道包括顺序
串联的均衡段和冗余段，所述均衡段包括并联连接所述高压气源的受控调节输气管道，所述冗余段包括连接所述均衡段的并联设置的受控通断输气管道。
[0005] 本发明一实施例中，所述均衡段包括第一受控调节输气管道和第二受控调节输气管道，所述冗余段包括第一受控通断输气管道和第二受控通断输气管道，还包括：
[0006] 第一减压
阀，用于受控改变所述第一受控调节输气管道中第一减压阀阀后管路的高低压状态；
[0007] 第一常开
电磁阀，用于受控通断所述第一受控调节输气管道中第一减压阀阀后管路；
[0008] 第一冗余电磁阀，用于受控通断所述第一受控通断输气管道；
[0009] 第二减压阀，用于受控改变所述第二受控调节输气管道中第二减压阀阀后管路的高低压状态；
[0010] 第二
常开电磁阀，用于受控通断所述第二受控调节输气管道中第二减压阀阀后管路；
[0011] 第二冗余电磁阀，用于受控通断所述第二受控通断输气管道；
[0012] 第一压力
传感器，用于采集所述第一减压阀阀后管路的压力变化；
[0013] 第二
压力传感器，用于采集所述第二减压阀阀后管路的压力变化；
[0014] 流量计，用于采集排气口的气体流量。
[0015] 本发明一实施例中，还包括：
[0016]
安全阀，用于形成所述均衡段和所述冗余段间衔接管路的受控通断；
[0017] 第一排气电磁阀，用于在所述第一减压阀与所述第一常开电磁阀间的所述第一受控调节输气管道的歧路管道上控制歧路管道通断；
[0018] 第二排气电磁阀，用于在所述第二减压阀与所述第二常开电磁阀间的所述第二受控调节输气管道的歧路管道上控制歧路管道通断。
[0019] 本发明一实施例中，还包括：压力表，所述压力表设置在各阀
门的阀后管路上。
[0020] 本发明一实施例中，所述高压气源采用26～35MPa氦气源。
[0021] 本发明一实施例中，所述常开电磁阀选用常开式二位三通电磁阀，所述安全阀、所述冗余电磁阀和所述排气电磁阀采用两位两通电磁阀。
[0022] 本发明一实施例中，所述减压阀、所述常开电磁阀、所述冗余电磁阀、所述安全阀和所述排气电磁阀的控制结构可以包括电动调节结构或远程调节模
块与阀控机械相配合结构。
[0023] 本发明实施例的发动机供气系统吹除气路控制方法，利用上述的发动机供气系统吹除气路形成以下控制过程：
[0024] 根据控制策略初始化吹除气路中各阀的通断状态，形成吹除气路的初始关断状态；
[0025] 根据所述控制策略调整输出气体时所述均衡段的气压分配权重和所述冗余段的关断状态；
[0026] 根据所述控制策略调整所述均衡段和/或所述冗余段故障时的输气路由。
[0027] 本发明一实施例中，包括：
[0028] 高压吹除过程：
[0029] 采用控制
信号控制各减压阀按高压需求的确定权重调整输气的压力和流量；维持各常开电磁阀开通；维持各冗余电磁阀开通；维持各排气电磁阀关断；维持安全阀开通；
[0030] 根据压力传感器采集的信号判断当某个减压阀故障时：
[0031] 关闭故障减压阀；同时控制正常减压阀按高压需求的1.0权重调整输气的压力和流量；同时关断故障减压阀所在受控调节输气管道上的常开电磁阀并开通此受控调节输气管道的歧路管道的排气电磁阀排出余气。
[0032] 本发明一实施例中，包括：
[0033] 高压吹除过程：
[0034] 在第一路受控调节输气管道上的减压阀按高压需求的1.0权重调整输气的压力和流量；维持第一路受控调节输气管道上的常开电磁阀开通，同时维持第二路受控调节输气管道上减压阀和排气电磁阀关断；维持各冗余电磁阀开通；维持各排气电磁阀关断；维持安全阀开通；
[0035] 根据第一压力传感器采集的信号判断当第一路受控调节输气管道上的减压阀故障时：
[0036] 关闭故障减压阀；同时开通第二路受控调节输气管道上减压阀和排气电磁阀；在第二路受控调节输气管道上的减压阀按高压需求的1.0权重调整输气的压力和流量；关断第一受控调节输气管道上的常开电磁阀并开通此受控调节输气管道的歧路管道的排气电磁阀排出余气。
[0037] 本发明实施例的发动机供气系统吹除气路和控制方法利用均衡段的受控调节输气管道完成高压气体的均衡调节，形成均衡段
输出侧的气体输出压力高低压稳定可调，通过冗余段保证确定压力气体的可靠输出，进而保证低温发动机的气体吹除过程的可靠便捷。
附图说明
[0038] 图1所示为本发明一实施例发动机供气系统吹除气路的架构示意图。
[0039] 图2所示为本发明一实施例发动机供气系统吹除气路控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0040] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。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作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。
[0041] 本发明实施例的发动机供气系统吹除气路在高压气源和排气口之间形成输气管道，输气管道包括顺序串联的均衡段和冗余段，均衡段包括并联连接高压气源的受控调节输气管道，冗余段包括连接均衡段的并联设置的受控通断输气管道。
[0042] 本发明实施例的发动机供气系统吹除气路利用均衡段的受控调节输气管道完成高压气体的均衡调节，形成均衡段输出侧的气体输出压力高低压稳定可调，通过冗余段保证确定压力气体的可靠输出，进而保证低温发动机的气体吹除过程的可靠便捷。
[0043] 如图1所示，本发明一实施例本发明一实施例发动机供气系统吹除气路如图1所示，在图1中，本实施例包括：
[0044] 第一减压阀10，用于受控改变均衡段中第一受控调节输气管道中第一减压阀阀后管路的高低压状态；
[0045] 第一常开电磁阀30，用于受控通断第一受控调节输气管道中第一减压阀阀后管路；
[0046] 第一冗余电磁阀50，用于受控通断冗余段中第一受控通断输气管道；
[0047] 第二减压阀20，用于受控改变均衡段中第二受控调节输气管道中第二减压阀阀后管路的高低压状态；
[0048] 第二常开电磁阀40，用于受控通断第二受控调节输气管道中第二减压阀阀后管路；
[0049] 第二冗余电磁阀60，用于受控通断冗余段中第二受控通断输气管道；
[0050] 第一压力传感器81，用于采集第一减压阀阀后管路的压力变化；
[0051] 第二压力传感器82，用于采集第二减压阀阀后管路的压力变化；
[0052] 流量计83，用于采集排气口的气体流量。
[0053] 本发明实施例的发动机供气系统吹除气路形成均衡段和冗余段，并在均衡段形成气体输出压力控制，在冗余段形成高可靠性输出，对现有气体吹除过程的压力变化控制
精度和压力传递可靠性形成较大提升。
[0054] 如图1所示，在本发明一实施例中，还包括：
[0055] 安全阀71，用于形成均衡段和冗余段间衔接管路的受控通断；
[0056] 第一排气电磁阀73，用于在第一减压阀10与第一常开电磁阀30间的第一受控调节输气管道的歧路管道上控制歧路管道通断；
[0057] 第二排气电磁阀74，用于在第二减压阀20与第二常开电磁阀40间的第二受控调节输气管道的歧路管道上控制歧路管道通断。
[0058] 本发明实施例的发动机供气系统吹除气路形成主要气路管道上关键
位置的安全控制装置和相应安全管路。将主要气路管道和其中设置的阀门阀口受到保护，避免主要气路管道中设备或部件的潜在损坏。
[0059] 本发明一实施例中，氦气源压力保持在26～35MPa。
[0060] 本发明一实施例中，在所有阀门的阀后管路上设置压力表，用于运维施工人员直观观察。
[0061] 本发明一实施例中在吹除气路的均衡段与氦气源之间设置手动
截止阀。
[0062] 在本发明一实施例中，常开电磁阀可以选用常开式二位三通电磁阀，利用一进一出模式形成长时间保持关闭或打开状态。安全阀、冗余电磁阀和排气电磁阀采用两位两通电磁阀。减压阀的
控制信号输入端与压力策略处理器的信号输出端信号连接。
[0063] 压力策略处理器可以采用DSP(Digital Signal Processing)
数字信号处理器、FPGA(Field-Programmable Gate Array)
现场可编程门阵列、MCU (Microcontroller Unit)系统板、SoC(system on a chip)系统板或包括I/O 的PLC(Programmable Logic Controller)最小系统。
[0064] 本发明一实施例发动机供气系统吹除气路控制方法如图2所示。在图2 中，本实施例包括：
[0065] 步骤100：根据控制策略初始化吹除气路中各阀的通断状态，形成吹除气路的初始关断状态。
[0066] 各阀包括减压阀、常开电磁阀、冗余电磁阀、安全阀和排气电磁阀。
[0067] 本领域技术人员可以理解各阀的控制结构可以包括(电控)电动调节结构或远程(电控)调节模块与阀控机械相配合结构。
[0068] 步骤200：根据控制策略调整输出气体时均衡段的气压分配权重和冗余段的关断状态。
[0069] 均衡段的气压分配权重包括根据吹除压力需求形成均衡段各受控调节输气管道气体流量分配比例。冗余段的关断状态包括根据压力压强形成冗余段各受控通断输气管道的连通。
[0070] 步骤300：根据控制策略调整均衡段和/或冗余段故障时的输气路由。
[0071] 输气路由包括气体在不同受控通断输气管道、受控调节输气管道和受控调节输气管道的歧路管道间的输气路径。
[0072] 上述各阶段控制策略由压力策略处理器处理和存储，压力策略处理器用于响应高低压需求，根据对应控制策略形成对应的控制信号控制各阀动作，还用于判断传感器采集的各阀状态信号根据对应控制策略形成对应的控制信号控制各阀动作。
[0073] 本发明实施例的发动机供气系统吹除气路控制方法利用通过信号控制策略响应气体压力需求，通过控制信号控制各阀形成符合需求压力的高低压气体并确保高低压气体在输气管道中按受控路由输送，实现针对不同压力需求形成确定的压力输送路由，保证了高低压气体输送过程中的可靠性和输气故障的及时排除，提高了吹除气路的可用性和响应效率。
[0074] 本发明一实施例中，步骤100中根据控制策略初始化包括：
[0075] 低压吹除过程：
[0076] 采用相同控制信号同步调整各减压阀进行相同压力输气；
[0077] 采用相同控制信号同步调整各常开电磁阀开通；
[0078] 采用相同控制信号同步调整各冗余电磁阀开通；
[0079] 采用相同控制信号同步调整各排气电磁阀关断；
[0080] 调整安全阀开通。
[0081] 步骤200中根据控制策略调整气压分配权重和关断状态包括：
[0082] 高压吹除过程：
[0083] 采用相同控制信号控制各减压阀按高压需求的0.5权重调整输气的压力和流量；
[0084] 维持各常开电磁阀开通；
[0085] 维持各冗余电磁阀开通；
[0086] 维持各排气电磁阀关断；
[0087] 维持安全阀开通。
[0088] 步骤300根据控制策略调整故障时的输气路由包括：
[0089] 根据压力传感器采集的信号判断当某个减压阀故障时：
[0090] 关闭故障减压阀；同时
[0091] 控制正常减压阀按高压需求的1.0权重调整输气的压力和流量；同时[0092] 关断故障减压阀所在受控调节输气管道上的常开电磁阀并开通此受控调节输气管道的歧路管道的排气电磁阀排出余气。
[0093] 当某个受控通断输气管道故障时：
[0094] 关断故障受控通断输气管道的冗余电磁阀。
[0095] 本发明实施例的发动机供气系统吹除气路控制方法有效实现高压输气时的可用管线倒换，避免吹除气路的单点故障。
[0096] 在本发明一实施例中，各减压阀按高压需求的等差权重调整输气的压力和流量。按高压需求的上述确定权重使得各受控调节输气管道可以对高压需求的流量和压力差异分摊，避免减压阀快速老化。
[0097] 本发明一实施例中，步骤100中根据控制策略初始化包括：
[0098] 低压吹除过程：
[0099] 采用一路控制信号调整第一路受控调节输气管道上的减压阀进行需求压力和流量输气，同时调整此受控调节输气管道上常开电磁阀开通；
[0100] 采用另一路控制信号调整第二路受控调节输气管道上的减压阀关断，同时调整此受控调节输气管道上常开电磁阀关断；
[0101] 采用相同控制信号同步调整各冗余电磁阀开通；
[0102] 采用相同控制信号同步调整各排气电磁阀关断；
[0103] 调整安全阀开通。
[0104] 步骤200中根据控制策略调整气压分配权重和关断状态包括：
[0105] 高压吹除过程：
[0106] 在第一路受控调节输气管道上的减压阀按高压需求的1.0权重调整输气的压力和流量；
[0107] 维持第一路受控调节输气管道上的常开电磁阀开通，同时维持第二路受控调节输气管道上减压阀和排气电磁阀关断；
[0108] 维持各冗余电磁阀开通；
[0109] 维持各排气电磁阀关断；
[0110] 维持安全阀开通。
[0111] 步骤300根据控制策略调整故障时的输气路由包括：
[0112] 根据第一压力传感器采集的信号判断当第一路受控调节输气管道上的减压阀故障时：
[0113] 关闭故障减压阀；同时
[0114] 开通第二路受控调节输气管道上减压阀和排气电磁阀；在第二路受控调节输气管道上的减压阀按高压需求的1.0权重调整输气的压力和流量；
[0115] 关断第一受控调节输气管道上的常开电磁阀并开通此受控调节输气管道的歧路管道的排气电磁阀排出余气。
[0116] 当某个受控通断输气管道故障时：
[0117] 关断故障受控通断输气管道的冗余电磁阀。
[0118] 本发明实施例的发动机供气系统吹除气路控制方法有效实现高压输气时的可用管线倒换，避免吹除气路的单点故障。可用管线倒换快捷，控制简单，可靠性高。
[0119] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以
权利要求书的保护范围为准。
