CN103708376A

CN103708376A - 大型甲板片大位移同步顶升控制结构

Info

Publication number: CN103708376A
Application number: CN201310718627.6A
Authority: CN
Inventors: 章青; 石云飞; 芮建; 赵瑞营
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2033-12-17
Also published as: CN103708376B

Abstract

本发明公开了大型甲板片大位移同步顶升控制结构,它包括第一、第二、第三以及第四油缸，采用分流集流阀实现油缸的同步功能，并且在同步顶升前采用压力顶升的方式实现调平需求。采用本发明可以模拟滑移装船过程的小型实验平台，通过在实验平台上模拟，创新装船结构，优化调载过程，以实现在现场施工中提高装船的质量和效率、降低施工的安全风险。

Description

大型甲板片大位移同步顶升控制结构

技术领域

本发明涉及顶升控制结构，尤其涉及大位移同步顶升控制结构。

背景技术

大型甲板片具有结构大、空间层次多的特点，单层甲板片的焊接占全部焊接工作的50%以上。在焊接过程中，采用平焊的效率较高、焊接质量也较为容易控制。同时焊接过程中焊工的焊接高度在人站立地面可以操作为最佳（低位建造法），过低容易疲劳，超过2米需要搭脚手架进行（高位建造法），涉及高空作业，同时需要搭脚手架的辅助工种参与，不仅影响焊接效率，大大增加焊接成本。如果采用地位建造法，当建造完成后采取大位移同步顶升的方式将甲板片抬起所需高度，这样不仅有利于提高焊接质量和效率，同时也为焊工创造了良好的工作环境。

在传统施工过程中，由于工作环境的地基不是水平的，因此在各个液压缸顶升支点处的活塞杆端部初始位置点不在同一水平面，这就会导致部分液压缸负重超载而其余液压缸负重不足的现象发生。传统的方法是在同步顶升前，使用水平仪在各个顶升点处人工找平，使得初始顶升点处于同一工作水平面。这在一定程度上影响了焊接工作的进度。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种可以提高建造质量和效率、降低施工成本及风险的大型甲板片大位移同步顶升控制结构。

本发明的大型甲板片大位移同步顶升控制结构,它包括第一、第二、第三以及第四油缸，所述的第一油缸的有杆腔与油路A的一端相连通并且其无杆腔与装有第一液控单向阀的油路I的一端相连通，第二油缸的有杆腔与油路E的一端相连通并且其无杆腔与装有第二液控单向阀的油路M的一端相连通、第三油缸的有杆腔与油路H的一端相连通并且其无杆腔与装有第三液控单向阀的油路N的一端相连通、第四油缸的有杆腔与油路D的一端相连通并且其无杆腔与装有第四液控单向阀的油路Q的一端相连通,在所述的油路A、油路D、油路E、油路H、油路I、油路M、油路N以及油路Q上均安装有截止阀，油路M、油路N和油路Q的另一端共同与油路I的另一端相连通，第一分流集流阀和第二分流集流阀的集流口均连接在第一连接管上，第一连接管与油路I的另一端相连通，所述的第一分流集流阀的两个分流口分别通过油路J、油路K与油路I、油路M相连通，所述的第二分流集流阀的两个分流口分别通过油路O、油路P与油路N、油路Q相连通，装有调速阀的第一油管上通过支管连接有溢流阀，所述的第一油管一端与第一连接管相连通并且另一端与油箱相连通；所述的油路A的另一端和油路D通过第二连接管相连通，所述的油路E的另一端和油路H通过第三连接管相连通，第三分流集流阀和第四分流集流阀的集流口均连接在第四连接管上，第三分流集流阀的两个分流口分别通过油路B、油路C连接在油路A、油路D上，第四分流集流阀的两个分流口分别通过油路F、油路G连接在油路E、油路H上，油路D和油路H的另一端与第四连接管相连通，第二油管一端与油箱连通并且另一端与第三连接管以及第四连接管相连通，所述的第一、第二、第三以及第四液控单向阀分别通过连接管与油路A、油路E、油路H、油路D相连通。

本发明服务于大型甲板片在建造和安装过程中的大位移同步抬顶的需求，可以提高建造质量和效率、降低施工的安全风险。针对于以往通过水平仪人工找平的方式，本发明采用系统自适应找平顶升基准点的方式，可以提高建造效率，降低施工成本及风险。

附图说明

图1是本发明的大型甲板片大位移同步顶升控制结构的液压原理图；

图2是采用图1所示的结构进行自适应找平顶升基准点控制的初始位置图；

图3是采用图1所示的结构进行自适应找平顶升基准点控制的中间位置图；

图4是采用图1所示的结构进行自适应找平顶升基准点控制的完成位置图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明作以详细描述。

如附图所示的本发明的大型甲板片大位移同步顶升控制结构,它包括第一、第二、第三以及第四油缸4、5、6、7，所述的第一油缸4的有杆腔与油路A1-1的一端相连通并且其无杆腔与装有第一液控单向阀的油路I1-9的一端相连通，第二油缸5的有杆腔与油路E1-5的一端相连通并且其无杆腔与装有第二液控单向阀的油路M1-12的一端相连通、第三油缸6的有杆腔与油路H的一端相连通并且其无杆腔与装有第三液控单向阀的油路N1-13的一端相连通、第四油缸7的有杆腔与油路D1-4的一端相连通并且其无杆腔与装有第四液控单向阀的油路Q1-16的一端相连通,在所述的油路A1-1、油路D1-4、油路E1-5、油路H1-8、油路I1-9、油路M1-12、油路N1-13以及油路Q1-16上均安装有截止阀，油路M、油路N和油路Q的另一端共同与油路I的另一端相连通，第一分流集流阀3-1和第二分流集流阀3-2的集流口均连接在第一连接管上，第一连接管与油路I的另一端相连通，所述的第一分流集流阀3-1的两个分流口分别通过油路J1-10、油路K1-11与油路I1-9、油路M1-12相连通，所述的第二分流集流阀3-2的两个分流口分别通过油路O1-14、油路P1-15与油路N1-13、油路Q1-16相连通，装有调速阀2的第一油管上通过支管连接有溢流阀14，所述的第一油管一端与第一连接管相连通并且另一端与油箱8相连通；所述的油路A的另一端和油路D通过第二连接管相连通，所述的油路E的另一端和油路H通过第三连接管相连通，第三分流集流阀3-3和第四分流集流阀3-4的集流口均连接在第四连接管上，第三分流集流阀的两个分流口分别通过油路B1-2、油路C1-3连接在油路A1-1、油路D1-4上，第四分流集流阀的两个分流口分别通过油路F1-6、油路G1-7连接在油路E1-5、油路H1-8上，油路D和油路H的另一端与第四连接管相连通，第二油管一端与油箱连通并且另一端与第三连接管以及第四连接管相连通，所述的第一、第二、第三以及第四液控单向阀分别通过连接管与油路A、油路E、油路H、油路D相连通。

本发明是基于液压系统实现大型甲板片大位移同步顶升的控制方法，包括2油缸同步控制方法、4油缸同步控制方法以及在同步顶升前实现自适应找平顶升基准点的方法。具体说明如下：

（1）2油缸同步控制方法

本发明可以实现四种形式的2油缸同步升降方式：油缸4和油缸5同步、油缸6和油缸7同步、油缸5和油缸6同步以及油缸4和油缸7同步。

系统处于所述油缸4和油缸5同步工作状态时，油路J、油路K、油路E和油路A接通，其余油路均处于关闭状态。所述油路J、K与分流集流阀3-1接通，所述油路E、H与油箱8?接通。所述分流集流阀3-1与调速阀2接通。液压油经所述调速阀2、所述分流集流阀3-1、液控单向阀9-1和9-2进入到所述油缸4和5的无杆腔。所述调速阀带整流板，以实现进油和回油双从调速的功能。所述分流集流阀3-1将流入的液压油按1:1分流，从而实现所述油缸4、5的同步顶升功能。

系统处于所述油缸6和油缸7同步工作状态时，油路O、油路P、油路D和油路H接通，其余油路均处于关闭状态。所述油路O、P与分流集流阀3-2接通，所述油路D、H与油箱8接通。所述分流集流阀3-2与调速阀2接通。液压油经所述调速阀2、所述分流集流阀3-2、液控单向阀9-3和液控单向阀9-4进入到所述油缸6和7的无杆腔。所述分流集流阀3-2将流入的液压油按1:1分流，从而实现所述油缸6、7的同步顶升功能。

系统处于所述油缸5和油缸6同步工作状态时，油路M、油路N、油路F和油路G接通，其余油路均处于关闭状态。所述油路F、G与分流集流阀3-4接通，所述油路M、N与调速阀2接通。液压油经所述调速阀2、液控单向阀9-2和液控单向阀9-3进入到所述油缸5和6的无杆腔。所述油缸5、6的有杆腔的液压油经油路F、G进入到分流集流阀3-4，然后进入油箱。所述分流集流阀3-4将流入的液压油按1:1集流，从而实现所述油缸5、6的同步顶升功能。

系统处于所述油缸4和油缸7同步工作状态时，油路I、油路Q、油路B和油路C接通，其余油路均处于关闭状态。所述油路B、C与分流集流阀3-3接通，所述油路I、Q与调速阀2接通。液压油经调速阀2、液控单向阀9-1和液控单向阀9-4进入到所述油缸4和7的无杆腔。所诉油缸6、7的有杆腔的液压油经油路B、C进入到分流集流阀3-3，然后进入油箱。所述分流集流阀3-3将流入的液压油按1:1集流，从而实现所述油缸6、7的同步顶升功能。

若实现液压缸的同步下降工作方式，保持以上所述油管的通断状态，只需使得液压油反向流动即可。

（2）4油缸同步控制方法

本发明可以实现4油缸同步升降方式，即油缸4、5、6、7实现同步升降。

系统处于所述油缸4、5、6、7同步工作状态时，油路J、K、O、P、F、G或J、K、O、P、B、C或J、K、F、G、B、C或O、P、F、G、B、C或J、K、O、P、F、G、B、C接通，其余油路均处于关闭状态。以下仅以油路J、K、O、P、F、G接通为例加以阐述4油缸同步控制方式：

所述油路J、K与分流集流阀3-1接通，所述油路O、P与分流集流阀3-2接通，所述油路F、G与分流集流阀3-4接通。所述分流集流阀3-1和3-2与调速阀2接通，所述分流集流阀3-4与油箱接通。液压油经所述调速阀2、所述分流集流阀3-1、3-2、液控单向阀9-1、液控单向阀9-2、液控单向阀9-3和液控单向阀9-4进入到所述油缸4、5、6、7的无杆腔。所述分流集流阀3-1、将流入的液压油按1:1分流，从而实现所述油缸4和5的同步功能。所述分流集流阀3-2、将流入的液压油按1:1分流，从而实现所述油缸6和7的同步功能。所述分流集流阀3-4、将流入的液压油按1:1集流，从而实现所述油缸5和6的同步功能。因此，所述油缸4、5、6、7实现4油缸同步顶升的功能。

（3）自适应找平顶升基准点控制方法

系统处于自适应找平顶升基准点控制状态时，油路I、M、N、Q、A、D、E、H以及油路R接通。所述油路R将溢流阀14与系统主油路接通。所述溢流阀14调定的溢流压力小于系统顶升甲板片所需压力。如图2所示，地面10呈现凹凸不平的地貌，油缸4、5、6、7在初始时刻活塞杆顶端不处于水平面11。甲板片13下底面12与所述水平面11平行。图1中，液压油经调速阀2以及所述油路I、M、N、Q，液控单向阀9-1、液控单向阀9-2、液控单向阀9-3和液控单向阀9-4进入到所述油缸4、5、6、7的无杆腔中，所述油缸4、5、6、7作空载顶升运动，且所述油缸4、5、6、7无杆腔压力小于所述溢流阀14调定的溢流压力。当所述油缸4、5、6、7处于如图3所示的位置时，即若干油缸的活塞杆顶端与所述下底面12接触到（此处以油缸4、5、7活塞杆顶端与所述下底面12接触到）时，图1中所述溢流阀14仍为达到所设定的溢流压力，所述油缸4、5、7活塞杆静止不动，所述油缸6的活塞杆依旧作空载顶升运动，直至所有油缸活塞杆顶端均与所述下底面12接触到，如图4所示。此时所述溢流阀14到达设定的溢流压力，发生溢流，所述油缸4、5、6、7活塞杆均处于静止状态，切活塞杆顶端都处于所述甲板片13的下底面12所在的平面内。至此，系统已实现自适应找平顶升基准点的功能。

Claims

1.大型甲板片大位移同步顶升控制结构,其特征在于：它包括第一、第二、第三以及第四油缸，所述的第一油缸的有杆腔与油路A的一端相连通并且其无杆腔与装有第一液控单向阀的油路I的一端相连通，第二油缸的有杆腔与油路E的一端相连通并且其无杆腔与装有第二液控单向阀的油路M的一端相连通、第三油缸的有杆腔与油路H的一端相连通并且其无杆腔与装有第三液控单向阀的油路N的一端相连通、第四油缸的有杆腔与油路D的一端相连通并且其无杆腔与装有第四液控单向阀的油路Q的一端相连通,在所述的油路A、油路D、油路E、油路H、油路I、油路M、油路N以及油路Q上均安装有截止阀，油路M、油路N和油路Q的另一端共同与油路I的另一端相连通，第一分流集流阀和第二分流集流阀的集流口均连接在第一连接管上，第一连接管与油路I的另一端相连通，所述的第一分流集流阀的两个分流口分别通过油路J、油路K与油路I、油路M相连通，所述的第二分流集流阀的两个分流口分别通过油路O、油路P与油路N、油路Q相连通，装有调速阀的第一油管上通过支管连接有溢流阀，所述的第一油管一端与第一连接管相连通并且另一端与油箱相连通；所述的油路A的另一端和油路D通过第二连接管相连通，所述的油路E的另一端和油路H通过第三连接管相连通，第三分流集流阀和第四分流集流阀的集流口均连接在第四连接管上，第三分流集流阀的两个分流口分别通过油路B、油路C连接在油路A、油路D上，第四分流集流阀的两个分流口分别通过油路F、油路G连接在油路E、油路H上，油路D和油路H的另一端与第四连接管相连通，第二油管一端与油箱连通并且另一端与第三连接管以及第四连接管相连通，所述的第一、第二、第三以及第四液控单向阀分别通过连接管与油路A、油路E、油路H、油路D相连通。