CN103994111A - 一种液压插销升降平台液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压插销升降平台液压控制系统，包括三位四通电液换向阀、三位四通电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器，所述系统还包括第一溢流阀、第二溢流阀、电磁卸荷阀、第一阀门及第二阀门；所述第一阀门的出油口与所述三位四通电磁阀的第一油口以及所述第一溢流阀的进油口连通，所述三位四通电磁阀的第二油口与所述第二溢流阀的出油口连通，所述三位四通电磁阀的第三油口与所述第二溢流阀的进油口连通，所述三位四通电磁阀的第四油口以及所述第一溢流阀的出油口与所述油箱连通；所述第二阀门的进油口与所述三位四通电液换向阀的第四油口连通。

Description

一种液压插销升降平台液压控制系统

技术领域

本发明涉及自升式海洋工程平台技术领域，特别涉及一种液压插销升降平台液压控制系统。

背景技术

液压升降系统作为自升式海洋工程平台的关键组成部分，其功能的好坏直接影响平台的安全性能和工作效率。作为液压升降系统的其中一种升降形式，液压插销式升降系统的机械装置、液压循环、电气控制在设计时均要保证安全性、可靠性。对于使用液压升降系统的工程平台来说，一旦某个关键阀件损坏，将会对整个平台造成致命的危害。因此，对于液压插销式升降系统中的关键阀件进行冗余控制是十分必要的。

现有技术中有一种液压插销升降系统，该系统使用三点溢流阀作为背压阀来平衡升降过程中负载的重力。三点溢流阀中的主阀用于平衡平台的重力，两个次阀分别用来平衡桩腿、环梁的重力。

由于液压插销升降系统在升降过程中需要平台、桩腿或环梁多次交替动作，所以升降过程中需要不断地切换不同的背压阀来进行负载平衡控制，进而导致三点溢流阀工作频率较高。一旦这些溢流阀出现故障，在没有应急控制装置的情况下就会无法平衡系统的重力负载，将会对整个平台产生致命的影响。

发明内容

为了解决相关技术中液压插销升降系统在背压阀故障时无应急控制装置平衡负载，容易对平台产生致命影响的问题，本发明实施例提供了一种液压插销升降平台液压控制系统，技术方案如下：

本发明实施例提供了一种液压插销升降平台液压控制系统，包括三位四通电液换向阀、三位四通电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器，所述系统还包括第一溢流阀、第二溢流阀、电磁卸荷阀、第一阀门及第二阀门；

所述三位四通电液换向阀的第一油口与所述进油口连通，所述三位四通电液换向阀的第二油口与提升油缸的无杆腔连通，所述三位四通电液换向阀的第三油口与所述提升油缸的有杆腔连通，所述三位四通电液换向阀的第四油口与所述第一阀门的进油口连通；

所述第一阀门的出油口与所述三位四通电磁阀的第一油口以及所述第一溢流阀的进油口和控制油口连通，所述三位四通电磁阀的第二油口与所述第二溢流阀的出油口连通，所述三位四通电磁阀的第三油口与所述第二溢流阀的进油口和控制油口连通，所述三位四通电磁阀的第四油口以及所述第一溢流阀的出油口与所述油箱连通；

所述第二阀门的进油口与所述三位四通电液换向阀的第四油口连通，所述第二阀门的出油口与所述电磁卸荷阀的进油口连通，所述电磁卸荷阀的出油口与所述油箱连通；

所述第一压力传感器设置于所述提升油缸的无杆腔与所述三位四通电液换向阀的第二油口之间，用于检测所述提升油缸的无杆腔回油时的系统背压大小，所述第二压力传感器设置于所述提升油缸的有杆腔与所述三位四通电液换向阀的第三油口之间，用于检测所述提升油缸的有杆腔回油时的系统背压大小。

进一步地，所述三位四通电液换向阀的第一先导压力控制油口以及与所述第一先导压力控制油口处于相对一侧的第四先导压力控制油口分别与进油口连通，所述三位四通电液换向阀中与所述第一先导压力控制油口同侧的第二先导压力控制油口以及与第二先导压力控制油口处于相对一侧的第三先导压力控制油口分别与油箱连通。

进一步地，所述系统还设置有第三溢流阀，所述第三溢流阀的进油口和控制油口与所述三位四通电磁阀的第二油口连通，所述第三溢流阀的出油口与所述三位四通电磁阀的第三油口连通。

进一步地，所述第一阀门为常开球阀。

进一步地，所述第二阀门为常闭球阀。

进一步地，所述第一压力传感器与所述提升油缸的无杆腔之间设置有第三阀门。

进一步地，所述第三阀门为常开球阀。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

针对液压插销升降平台的液压系统增设了电磁卸荷阀作为冗余的背压阀，同时提供了相应的应急控制方法。使得升降系统工作中在背压阀件出现故障时，针对不同的故障情况，能够及时切换使用冗余的背压阀并采用相应的控制方法来稳定系统的负载，提高了平台升降过程中的安全性及稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种液压插销升降平台液压控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

参见图1，本实施例提供一种液压插销升降平台液压控制系统，包括三位四通电液换向阀1、三位四通电磁阀2、第一压力传感器3、第二压力传感器4，该系统还包括第一溢流阀5、第二溢流阀6、电磁卸荷阀7、第一阀门8及第二阀门9；

三位四通电液换向阀1的第一油口与进油口P1连通，三位四通电液换向阀1的第二油口与提升油缸10的无杆腔连通，三位四通电液换向阀1的第三油口与提升油缸10的有杆腔连通，三位四通电液换向阀1的第四油口与第一阀门8的进油口连通；

第一阀门8的出油口分别与三位四通电磁阀2的第一油口以及第一溢流阀5的进油口和控制油口连通，三位四通电磁阀2的第二油口与第二溢流阀6的出油口连通，三位四通电磁阀2的第三油口与第二溢流阀6的进油口和控制油口连通，三位四通电磁阀2的第四油口以及第一溢流阀5的出油口与所述油箱连通；

第二阀门9的进油口与三位四通电液换向阀1的第四油口连通，第二阀门9的出油口与电磁卸荷阀7的进油口和液压控制口连通，电磁卸荷阀7的出油口与油箱11连通；

第一压力传感器3设置于提升油缸10的无杆腔与三位四通电液换向阀1的第二油口之间，用于检测提升油缸10的无杆腔回油时的系统背压大小，第二压力传感器4设置于提升油缸10的有杆腔与三位四通电液换向阀1的第三油口之间，用于检测提升油缸10的有杆腔回油时的系统背压大小。

其中，电磁卸荷阀7包括压力控制阀7a和电磁阀7b，压力控制阀7a具有进油口、控制油口和两个出油口，压力控制阀7a的进油口和控制油口均与第二阀门9的出油口连通，压力控制阀7a的一个出油口与油箱11连通，压力控制阀7a的另一个出油口通过电磁阀7b与油箱11连通。

进一步地，三位四通电液换向阀1的第一先导压力控制油口以及与第一先导压力控制油口处于相对一侧的第四先导压力控制油口分别与进油口P1连通，三位四通电液换向阀中与第一先导压力控制油口同侧的第二先导压力控制油口以及与第二先导压力控制油口处于相对一侧的第三先导压力控制油口分别与油箱11连通。如图1所示。第二先导压力控制油口处于三位四通电液换向阀1最左侧与虚线所示液压管路连接的地方，第三先导压力控制油口处于与第二先导压力控制油口相对称并与图示虚线液压管路连接的地方。

进一步地，本实施例提供的系统还设置有第三溢流阀12，第三溢流阀12的进油口和控制油口与三位四通电磁阀2的第二油口连通，第三溢流阀12的出油口与三位四通电磁阀2的第三油口连通。

进一步地，第一阀门8为常开球阀。容易知道，使用常开球阀只是作为一种优选，还可以使用截止阀等具有阻流限流作用的阀门。

进一步地，第二阀门9为常闭球阀。容易知道，使用常闭球阀只是作为一种优选，还可以使用截止阀等具有阻流限流作用的阀门。

进一步地，第一压力传感器3与提升油缸10的无杆腔之间设置有第三阀门13，第三阀门13为常开球阀。升降系统完成一次升降动作后稳定下来时，关闭第三阀门13，封住液压管路，用于维持平台的压力平衡。

本实施例提供的控制系统工作原理具体如下：

升降系统平台下降时，三位四通电液换向阀1左端电磁铁得电，提升油缸10活塞杆回缩；此时液压油从P1口进入三位四通电液换向阀1，然后从B1口进入提升油缸10的有杆腔；同时提升油缸10的无杆腔内回油到A1口，经三位四通电液换向阀1流向第一阀门8，克服第一溢流阀5设定压力后，最终经过T1口回到油箱11，此时第一压力传感器3可检测平台下降时的回油路背压大小；

如果此时检测到系统回油路背压较小，说明第一溢流阀5故障，准备进行应急控制；系统控制三位四通电液换向阀1左端电磁铁失电，并将第一阀门8关闭，将第二阀门9打开；上述操作完成后，继续控制平台下降，提升油缸10无杆腔回油，液压油经三位四通电液换向阀1，克服电磁卸荷阀7的设定压力后，通过T1口回到油箱11。

升降系统环梁下降时，三位四通电液换向阀1右端电磁铁得电，提升油缸10活塞杆推出；此时液压油从P1口进入三位四通电液换向阀1，然后从A1口进入提升油缸10的无杆腔；同时提升油缸10的有杆腔内回油到B1口，经三位四通电液换向阀1流向第一阀门8。此时三位四通电磁阀2左端电磁铁得电，液压油克服第二溢流阀6设定压力后，最终经过T1口回到油箱11，此时第二压力传感器4可检测平台下降时的回油路背压大小；

如果第二溢流阀6突然故障，则系统背压阀丧失背压作用，环梁仍然可以进行下降动作，液压油直接经T1口回到油箱11，此时回油管路的背压足以平衡环梁的重量。

桩腿下降时提升油缸10活塞杆推出，第三溢流阀12用来平衡桩腿下降时的重力，与环梁下降时的工作方式相同；第三溢流阀12出现故障时，系统的背压应急控制方法与平台下降时的方法相同。

本发明实施例针对液压插销升降平台的液压系统增设了电磁卸荷阀作为冗余的背压阀，同时提供了相应的应急控制方法。使得升降系统工作中在背压阀件出现故障时，针对不同的故障情况，能够及时切换使用冗余的背压阀并采用相应的控制方法来稳定系统的负载，提高了平台升降过程中的安全性及稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液压插销升降平台液压控制系统，包括三位四通电液换向阀、三位四通电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器，其特征在于，所述系统还包括第一溢流阀、第二溢流阀、电磁卸荷阀、第一阀门及第二阀门；

所述三位四通电液换向阀的第一油口与所述进油口连通，所述三位四通电液换向阀的第二油口与提升油缸的无杆腔连通，所述三位四通电液换向阀的第三油口与所述提升油缸的有杆腔连通，所述三位四通电液换向阀的第四油口与所述第一阀门的进油口连通；

所述第一阀门的出油口与所述三位四通电磁阀的第一油口以及所述第一溢流阀的进油口和控制油口连通，所述三位四通电磁阀的第二油口与所述第二溢流阀的出油口连通，所述三位四通电磁阀的第三油口与所述第二溢流阀的进油口和控制油口连通，所述三位四通电磁阀的第四油口以及所述第一溢流阀的出油口与所述油箱连通；

所述第二阀门的进油口与所述三位四通电液换向阀的第四油口连通，所述第二阀门的出油口与所述电磁卸荷阀的进油口连通，所述电磁卸荷阀的出油口与所述油箱连通；

所述第一压力传感器设置于所述提升油缸的无杆腔与所述三位四通电液换向阀的第二油口之间，用于检测所述提升油缸的无杆腔回油时的系统背压大小，所述第二压力传感器设置于所述提升油缸的有杆腔与所述三位四通电液换向阀的第三油口之间，用于检测所述提升油缸的有杆腔回油时的系统背压大小。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述三位四通电液换向阀的第一先导压力控制油口以及与所述第一先导压力控制油口处于相对一侧的第四先导压力控制油口分别与进油口连通，所述三位四通电液换向阀中与所述第一先导压力控制油口同侧的第二先导压力控制油口以及与第二先导压力控制油口处于相对一侧的第三先导压力控制油口分别与油箱连通。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还设置有第三溢流阀，所述第三溢流阀的进油口和控制油口与所述三位四通电磁阀的第二油口连通，所述第三溢流阀的出油口与所述三位四通电磁阀的第三油口连通。

4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述第一阀门为常开球阀。

5.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述第二阀门为常闭球阀。

6.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述第一压力传感器与所述提升油缸的无杆腔之间设置有第三阀门。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第三阀门为常开球阀。