CN101962068B - 减摇鳍的液压控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种减摇鳍的液压控制系统，其包括：一台双向变量泵，其分别与第一液控单向阀以及第二液控单向阀的进油口连接，该第一液控单向阀的出油口连接有液压缸进油管，该第二液控单向阀的出油口连接有液压缸出油管，该液压缸进油管和液压缸出油管连通到一个液压缸；该液压缸与减摇鳍连动；一台与该双向变量泵串连的控制油定量泵，该控制油定量泵的出油口上连接的压力油路同时与该第一液控单向阀的控制口以及第二液控单向阀的控制口相通；该压力油路还通过第一伺服控制油路与一个电液伺服阀的其中一个入油口相通，电液伺服阀的两个出油口则与该双向变量泵的流量控制回路相通。该液压控制系统控制精确、反应迅速、安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压控制系统，也涉及船舶的减摇机构。
背景技术
船舶在海面上行驶，会随着海浪发生摇摆，若摇摆的幅度过大，将影响船舶的正常工作。
为了抵抗海浪的影响，现有一种安装在船舶两侧的减摇鳍系统，通过改变鳍片的偏转角度，对船舶的摇摆运动施加适当方向的反力，以减小海浪对船舶的摇摆运动的影响。
然而，现有减摇鳍系统仅具有浪级调节和航速调节，但是无法针对海情变化、航向变化以及船舶的航行状态变化提供针对性的控制策略，结果减摇鳍系统并不适应所有的航行状态，无法提供最佳的减摇效果。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种减摇鳍的液压控制系统，通过液压系统控制减摇鳍片的偏转，其控制精确、反应迅速，以便于根据航向变化以及船舶的航行状态变化实时地调整减摇鳍片的偏转角度，更好地完成减摇工作。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种减摇鳍的液压控制系统，其特征在于，包括：
一台双向变量泵，其通过第一动力油路以及第二动力油路分别与第一液控单向阀的进油口以及第二液控单向阀的进油口连接，该第一液控单向阀的出油口连接有液压缸进油管，该第二液控单向阀的出油口连接有液压缸出油管，该液压缸进油管和液压缸出油管连通到一个液压缸；该液压缸与减摇鳍连动；
一台与该双向变量泵串连的控制油定量泵，该控制油定量泵的出油口上连接的压力油路同时与该第一液控单向阀的控制口以及第二液控单向阀的控制口相通，该控制油定量泵的进油口则与油箱相通；
该压力油路还通过第一伺服控制油路与一个电液伺服阀的其中一个入油口相通，该电液伺服阀的另外一个入油口则通过第二伺服控制油路与该油箱相通；电液伺服阀的两个出油口则与该双向变量泵的流量控制回路相通。
在较佳的技术方案中：增加有一个手动泵，该手动泵的出油口通过手动油路与一个手动换向阀的进油口相连，该手动换向阀的两个出油口则分别与液压缸进油管以及液压缸出油管相通。
在较佳的技术方案中：在该手动换向阀与液压缸进油管以及液压缸出油管之间还连接有液压锁。
在较佳的技术方案中：增加一个补油泵，该补油泵的出油口通过一根补油管与一个过滤器相通，该过滤器又同时连接到一个第一单向阀的进油口和一个第二单向阀的进油口，该第一单向阀的出油口与该第二动力油路相通，该第二单向阀的出油口与该第一动力油路相通。
在较佳的技术方案中：还设置有一个安全阀，该第二动力油路通过一个第三单向阀与该安全阀的入口相通，该第一动力油路也通过一个第四单向阀与该安全阀的入口相通，该安全阀的出口则同时与该第一单向阀的进油口和一个第二单向阀的进油口相通。
在较佳的技术方案中：在补油管和油箱之间还连接有一个第二安全阀。
在较佳的技术方案中：在手动油路和油箱之间还连接有一个第三安全阀。
在较佳的技术方案中：在该液压缸上还设有平衡阀。
与现有技术相比较，采用上述技术方案的本发明具有的优点在于：
1、该液压控制系统控制精确、反应迅速、安全可靠，便于根据航向变化以及船舶的航行状态变化实时地调整减摇鳍片的偏转角度，更好地完成减摇工作。
2、该液压控制系统与反馈控制系统相结合，可针对海情变化、航向变化以及船舶的航行状态变化提供针对性的控制策略，提供最佳的减摇效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1上半部分的放大示意图；
图3是图1的下半部分的放大示意图。
附图标记说明：91、92、93、94-过滤器；95-控制油定量泵；951-压力油路；96-第二安全阀；971-第一单向阀；972-第二单向阀；973-第三单向阀；974-第四单向阀；98-安全阀；991-第一液控单向阀；9911-液压缸进油管；992-第二液控单向阀；9921-液压缸出油管；910-液压锁；911-手动泵；9111-手动油路；912-手动换向阀；913-电液伺服阀；9131-第一伺服控制油路；9132-第二伺服控制油路；914-第三安全阀；915-双向变量泵；9151-第一动力油路；9152-第二动力油路；916-截止阀；917、918、919-压力表；920、921-截止阀；922-油箱；923-补油泵；9231-补油管。
具体实施方式
本发明是在船舱内安装角位移传感器，通过传感器上传导回的信号，结合船舶的摇摆数据，经过分析与计算后，再发出指令给液压控制系统，来改变减摇鳍片的偏转角度。减摇鳍片的安装结构、传感器的安装方式以及反馈控制的计算方法均不是本申请的重点，在此就不作赘述了。
如图1、图2、图3所示，是本发明的液压系统的结构示意图，其主要结构包括：
一台双向变量泵915，是主要动力源，其通过第一动力油路9151以及第二动力油路9152分别与第一液控单向阀991的进油口以及第二液控单向阀992的进油口连接，该第一液控单向阀991的出油口连接有液压缸进油管9911，该第二液控单向阀992的出油口连接有液压缸出油管9921，该液压缸进油管9911和液压缸出油管9921连通到一个液压缸(图中未示)；本发明是以双向变量泵915驱动该液压缸旋转，该液压缸带动上述减摇鳍片偏转；
一台与该双向变量泵915串连的控制油定量泵95，该控制油定量泵95的出油口上连接的压力油路951同时与该第一液控单向阀991的控制口以及第二液控单向阀992的控制口相通，该控制油定量泵95的进油口则与油箱922相通；
该压力油路951还通过第一伺服控制油路9131与一个电液伺服阀913的其中一个入油口相通，该电液伺服阀913的另外一个入油口则通过第二伺服控制油路9132与该油箱922相通；电液伺服阀913的两个出油口则与该双向变量泵915的流量控制回路相通。
上述结构即构成一个完整的伺服控制回路，其工作过程如下：
给予该电液伺服阀913一个电信号，使电液伺服阀913处于第一工作位，双向变量泵915就开始正向工作，与双向变量泵915串连的控制油定量泵95也开始工作，压力油从该压力油路951作用到第一液控单向阀991的控制口以及第二液控单向阀91的控制口上，使双向变量泵915与液压缸之间的回路畅通；同时，由于双向变量泵915开始正向工作，将带动液压缸伸出，并带动减摇鳍片偏转；
若给予该电液伺服阀913一个相反的电信号，将使电液伺服阀913处于第二工作位，双向变量泵915就开始反向工作，第一液控单向阀991与第二液控单向阀91仍然处于双向贯通，同时，由于双向变量泵915反向工作，将带动液压缸缩回，并带动减摇鳍片反向偏转；
若电液伺服阀913处于中位位置，双向变量泵915就不向任何方向提供压力油，液压缸不工作；此时，一般在液压缸上还设有平衡阀，可以保证液压缸保持在原位置。
从上述描述可知，本发明能根据传感器发出的控制指令，通过电液伺服阀的控制，进行排量切换，实现减摇鳍动作，从而达到减摇的效果。
以上仅是对本发明的主体结构进行介绍，其仍有许多可供选择安装的结构，在此一并详细阐述如下：
本发明还可以增加一个手动泵911，以处理停电等突发事故。该手动泵911的出油口通过手动油路9111与一个手动换向阀912的进油口相连，该手动换向阀912的两个出油口则分别与液压缸进油管9911以及液压缸出油管9921相通。其中，为了防止液压系统正常工作时，压力油反灌到手动泵中，在手动换向阀912与液压缸进油管9911以及液压缸出油管9921之间还连接有液压锁10。该液压锁10实质上由两个并联的液控单向阀组成，并且任一个液控单向阀的控制口与另一路的油路连通，这是一个常用结构，就不予赘述了。
因此，在停电等突发事故发生，并需要将减摇鳍片转动到初始位置的时候，启动手动泵911以及手动换向阀912，使压力油流入到液压缸进油管9911或者液压缸出油管9921中，由于第一液控单向阀991的控制口以及第二液控单向阀992的存在，压力油不会进入双向变量泵915中，而会带动液压缸动作，实现了应急情况下的可操作性。
本发明还可以增加一个补油泵923，该补油泵923的出油口通过一根补油管9231与一个过滤器91相通，该过滤器91又同时连接到一个第一单向阀971的进油口和一个第二单向阀972的进油口，该第一单向阀971的出油口与该第二动力油路9152相通，该第二单向阀972的出油口与该第一动力油路9151相通。无论双向变量泵915的工作方向如何，该补油泵923均可以实现补油功能，将过滤后的油液补充到工作回路中。
本发明还设置有一个安全阀98，该第二动力油路9152通过一个第三单向阀973与该安全阀98的入口相通，该第一动力油路9151也通过一个第四单向阀974与该安全阀98的入口相通，该安全阀98的出口则同时与该第一单向阀971的进油口和一个第二单向阀972的进油口相通。一旦第一动力油路9151内的压力值过高，则将通过第一单向阀971流入第二动力油路9152卸压，若第二动力油路9152内的压力值过高，则将通过第二单向阀71流入第一动力油路9151卸压，保证系统不受损坏。
为了保证补油泵923不受损坏，在补油管9231和油箱922之间还连接有一个第二安全阀96。
同样，在手动油路9111和油箱922之间还连接有一个第三安全阀914。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种减摇鳍的液压控制系统，其特征在于，包括：
一台双向变量泵，其通过第一动力油路以及第二动力油路分别与第一液控单向阀的进油口以及第二液控单向阀的进油口连接，该第一液控单向阀的出油口连接有液压缸进油管，该第二液控单向阀的出油口连接有液压缸出油管，该液压缸进油管和液压缸出油管连通到一个液压缸；该液压缸与减摇鳍连动；
一台与该双向变量泵串连的控制油定量泵，该控制油定量泵的出油口上连接的压力油路同时与该第一液控单向阀的控制口以及第二液控单向阀的控制口相通，该控制油定量泵的进油口则与油箱相通；
该压力油路还通过第一伺服控制油路与一个电液伺服阀的其中一个入油口相通，该电液伺服阀的另外一个入油口则通过第二伺服控制油路与该油箱相通；电液伺服阀的两个出油口则与该双向变量泵的流量控制回路相通。
2.根据权利要求1所述的减摇鳍的液压控制系统，其特征在于：增加有一个手动泵，该手动泵的出油口通过手动油路与一个手动换向阀的进油口相连，该手动换向阀的两个出油口则分别与液压缸进油管以及液压缸出油管相通。
3.根据权利要求2所述的减摇鳍的液压控制系统，其特征在于：在该手动换向阀与液压缸进油管以及液压缸出油管之间还连接有液压锁。
4.根据权利要求1所述的减摇鳍的液压控制系统，其特征在于：增加一个补油泵，该补油泵的出油口通过一根补油管与一个过滤器相通，该过滤器又同时连接到一个第一单向阀的进油口和一个第二单向阀的进油口，该第一单向阀的出油口与该第二动力油路相通，该第二单向阀的出油口与该第一动力油路相通。
5.根据权利要求4所述的减摇鳍的液压控制系统，其特征在于：还设置有一个第一安全阀，该第二动力油路通过一个第三单向阀与该第一安全阀的入口相通，该第一动力油路也通过一个第四单向阀与该第一安全阀的入口相通，该第一安全阀的出口则同时与该第一单向阀的进油口和一个第二单向阀的进油口相通。
6.根据权利要求4所述的减摇鳍的液压控制系统，其特征在于：在补油管和油箱之间还连接有一个第二安全阀。
7.根据权利要求2所述的减摇鳍的液压控制系统，其特征在于：在手动油路和油箱之间还连接有一个第三安全阀。
8.根据权利要求1所述的减摇鳍的液压控制系统，其特征在于：在该液压缸上还设有平衡阀。
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