CN104030163A - 一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，属起重机领域，本发明由液压油泵系统和电控系统组成，液压油泵系统的高压油泵为带远程压力控制功能的恒压变量油泵，其远程压力控制油口端设置电比例溢流阀，液压马达工作油口连接液控比例换向阀，该液控比例换向阀内部梭阀的出油口获取液压马达高压腔压力，并在其梭阀出口对应连接压力传感器，通过压力传感器实时检测并反馈负载工作压力，控制系统根据该反馈压力自动调定电比例溢流阀比例电磁铁电流值的输入，从而完成油泵的恒压变量点的自动跟踪设定，本发明利用电液技术的有机结合，有效地解决了恒压系统中负载变化带来的系统高能耗问题，系统构成和操控简单，有很好的节能降耗效果。

Description

一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统

技术领域

本发明一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，属起重机领域。

背景技术

我国船舶用全液压起重机常常采用中高压恒压系统。通过恒压变量油泵，方便实现快速工况时，负载压力低，流量大；额定负载时，负载压力高，流量小。

恒压变量油泵的功率损失主要为节流损失。机构速度一定的工况，如果机构承载变化范围大，系统存在较大的能耗浪费空间。机构承载越小，负载压力越小，功率损失越大，系统发热更加严重。因此，大吨位起重船常常须配置大规格的淡水或者海水作为介质的冷却系统。

目前，选用恒压系统的船用起重机，针对负载变化引起液压系统发热严重带来的不利因素影响，根据负载情况多进行分级控制。这种分级控制的设计一定程度上可以起到降低能耗和减少发热的作用。由于分级控制存在较大的局限性，且操作上须介入一定的人为选择的因素，因此并不能非常有效地解决负载多变产生的发热问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，当负载变化时，能将液压系统能耗恒定控制在较低范围内，有效降低系统能耗和系统发热，并简化冷却系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，由液压油泵系统和电控系统组成，所述液压油泵系统由高压油泵、齿轮油泵、吸油截止阀、单向阀、先导阀组、液控比例换向阀、电比例溢流阀、溢流阀和液压油箱构成串泵连接系统，高压油泵和齿轮油泵经过吸油截止阀从液压油箱吸油，其泄漏油流回液压油箱；所述高压油泵的高压油和远程压力调节油分别经过单向阀进入液控比例换向阀的进油口和比例溢流阀进油口，进入液控比例换向阀的进油口高压油同时并接溢流阀，溢流阀和比例溢流阀的溢流油流回液压油箱，齿轮泵的压力油经过单向阀后，并接进入先导阀组进油口和电磁溢流阀，电磁溢流阀的泄漏油经过单向阀流回液压油箱，液控比例换向阀主阀芯的两个移动控制口分别与先导阀组的出油口对应连接，液控比例换向阀的一个工作油口经过平衡阀与起重卷扬机工作马达进油口连通，另一工作油口直接与起重机工作马达的对应工作油口连通；液控比例换向阀制动器油口和工作压力检测口互通，制动器油口与起重卷扬减速器高速端制动器连通，工作压力检测口外接有压力传感器，补油口与高压油泵并接的溢流阀的回油口互通。

所述液控比例换向阀有高压油进油口、回油口、两个工作油口、两个阀芯控制油口、工作压力检测油口、制动器油口和补油口，共9个外接油口。

所述先导阀组有进油口、回油口和两个工作油口，共四个油口。

所述高压油溢流阀的溢流油经过冷却器、过滤器流回液压油箱。

所述齿轮油泵通过单向阀的电磁溢流阀泄漏油，经过冷却器、过滤器回到液压油箱。

所述连接齿轮油泵的单向阀与先导阀组进油口之间设有压油过滤器。

所述压力传感器与电控系统连接。

本发明技术方案其高压油泵为带远程压力控制功能的恒压变量油泵，其远程压力控制油口端设置电比例溢流阀，液压马达工作油口连接液控比例换向阀，该液控比例换向阀内部自带梭阀，通过梭阀的出油口获取液压马达高压腔压力，并在其梭阀出口对应连接压力传感器，通过压力传感器实时检测并反馈负载工作压力，控制系统的PLC根据该反馈压力自动调定电比例溢流阀比例电磁铁电流值的输入，从而完成油泵的恒压变量点的自动跟踪设定。

本发明利用电液技术的有机结合，有效地解决了恒压系统中负载变化带来的系统高能耗问题。由于实现了恒压控制变量点的自动化跟踪设定，从而解决了分级控制局限性问题，且操控简单。本发明系统构成简单，节能降耗效果好，具备较高的实用价值和应用前景。

附图说明

图1本发明液压系统示意图

具体实施方式

现结合附图进一步说明本发明是如何实施的：

本发明一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，由液压油泵系统和电控系统组成，所述的液压油泵系统由油泵、吸油截止阀、单向阀、先导阀组、液控比例换向阀、电比例溢流阀、溢流阀和液压油箱构成串泵连接系统，高压油泵1和齿轮油泵2经过吸油截止阀3从液压油箱18吸油；高压油泵1经过单向阀4后，并接进入液控比例换向阀5的进油口P5和溢流阀15，油泵1的远程压力调节油口经过单向阀11进入比例溢流阀10进油口，比例溢流阀10泄漏油直接流回液压油箱18；油泵2为齿轮泵，其压力油经过单向阀12后，并接进入先导阀组7进油口P7和电磁溢流阀14，电磁溢流阀14泄漏油经过单向阀20流回液压油箱18，液控比例换向阀5主阀芯的移动控制口a5、b5分别与先导阀组7的出油口a7、b7对应连接，液控比例换向阀5的工作油口A经过平衡阀8与卷扬机工作马达9进油口连通，工作油口B直接与卷扬工作马达9的另一工作油口连通；制动器油口Br和工作压力检测油口M互通，Br油口与卷扬减速器高速端制动器19连通，工作压力检测油口M外接有压力传感器6，补油口v与高压油泵并接的溢流阀15回油口互通。

所述液控比例换向阀5有高压油进油口P5、回油口T5、工作油口A、工作油口B、阀芯控制油口a5、阀芯控制油口b5、工作压力检测油口M、制动器油口Br、补油口v，共9个外接油口。

所述先导阀组7有进油口P7、回油口T7、工作油口a7、b7共四个油口。

所述高压油溢流阀15的溢流油经过冷却器16、过滤器17流回液压油箱18。

所述齿轮油泵2通过单向阀20的电磁溢流阀14的泄漏油，经过冷却器16、过滤器17回到液压油箱18。

所述连接齿轮泵2的单向阀12与先导阀组7进油口之间设有压油过滤器13。

所述压力传感器6与电控系统连接。

本设计降低能耗与系统发热的恒压系统，实施作业和控制过程如下：

1.操作人员按下原动机“启动”按钮，油泵1、2运转。电控系统自动检测吸油截止阀行程限位开关信号k1。此时，油泵1几乎为零压零流量输出，油泵2为卸荷状态。

2.操作人员按下“准备”按钮，主系统建立预设高压，控制系统建立预设工作压力。电控系统自动接通1DB和1DT，油泵1为高压零流量输出，油泵2工作在预设工作压力下，溢流阀14作为定压阀溢流。

3.卷扬机吊载工况，操作人员操纵“起升”、“下放”先导手柄，吊载正常起升或者下放。电控系统实时检测并反馈卷扬机构压力传感器6压力信号c1，PLC根据该压力信号，自动给定电比例溢流阀10比例电磁铁1DB相应输入电流，此时，恒压变量油泵1工作压力被设定在新的合适的变量点上，而不会始终维持在“准备”状态下高压变量点上。电比例溢流阀10为常闭型，给定输入电流的工作期间内，呈现较高的比例线性度，因此，控制精度高。由于该控制过程由PLC自动完成，因此操控十分简单。

Claims (7)

1.一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，由液压油泵系统和电控系统组成，所述的液压油泵系统由高压油泵、齿轮油泵、吸油截止阀、单向阀、先导阀组、液控比例换向阀、电比例溢流阀、溢流阀和液压油箱构成串泵连接系统，高压油泵和齿轮油泵经过吸油截止阀从液压油箱吸油，其泄漏油流回液压油箱；其特征在于，所述高压油泵的高压油和远程压力调节油分别经过单向阀进入液控比例换向阀的进油口和比例溢流阀进油口，进入液控比例换向阀的进油口高压油同时并接溢流阀，溢流阀和比例溢流阀的溢流油流回液压油箱，齿轮油泵的压力油经过单向阀后，并接进入先导阀组进油口和电磁溢流阀，电磁溢流阀的泄漏油经过单向阀流回液压油箱，液控比例换向阀主阀芯的两个移动控制口分别与先导阀组的出油口对应连接，液控比例换向阀的一个工作油口经过平衡阀与起重卷扬机工作马达进油口连通，另一工作油口直接与起重机工作马达的对应工作油口连通；液控比例换向阀制动器油口和工作压力检测口互通，制动器油口与起重卷扬减速器高速端制动器连通，工作压力检测口外接有压力传感器，补油口与高压油泵并接的溢流阀的回油口互通。

2.根据权利要求1所述的一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，其特征在于，液控比例换向阀有高压油进油口、回油口、两个工作油口、两个阀芯控制油口、工作压力检测油口、制动器油口和补油口，共9个外接油口。

3.根据权利要求1所述的一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，其特征在于，先导阀组有进油口、回油口和两个工作油口，共四个油口。

4.根据权利要求1所述的一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，其特征在于，高压油溢流阀的溢流油经过冷却器、过滤器流回液压油箱。

5.根据权利要求1所述的一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，其特征在于，齿轮油泵通过单向阀的电磁溢流阀泄漏油，经过冷却器、过滤器回到液压油箱。

6.根据权利要求1所述的一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，其特征在于，连接齿轮油泵的单向阀与先导阀组进油口之间设有压油过滤器。

7.根据权利要求1所述的一种船用全液压起重机低能耗及低发热恒压系统，其特征在于，压力传感器与电控系统连接。