CN107524651A - 一种海上平台吊机电液先导比例控制系统 - Google Patents

一种海上平台吊机电液先导比例控制系统 Download PDF

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Abstract

一种海上平台吊机电液先导比例控制系统，由泵站系统、换向阀系统、起升系统、变幅系统、回转系统及操作系统等六大系统组成。该控制系统电液比例阀对简化机械操作、提高效率和作业精度以及实现智能化作业都有着极其重要的意义，其性能的进一步提高和应用范围日益拓宽必将使吊机产品技术水平飞速提高。

Description

一种海上平台吊机电液先导比例控制系统
所属技术领域
本发明涉及一种海上平台吊机电液先导比例控制系统，适用于机械领域。
背景技术
电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变，并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。电液比例阀具有形式种类多样，容易组成使用电气控制的各种电液系统，控制精度高，安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益广阔。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到吊机的使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对液压机械整体技术水平提升具有重要意义，特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。
发明内容
本发明提出了一种海上平台吊机电液先导比例控制系统，电液比例阀对简化机械操作、提高效率和作业精度以及实现智能化作业都有着极其重要的意义，其性能的进一步提高和应用范围日益拓宽必将使吊机产品技术水平飞速提高。
本发明所采用的技术方案是：
所述吊机液压先导比例控制系统由泵站系统、换向阀系统、起升系统、变幅系统、回转系统及操作系统等六大系统组成。
所述的液压式系统是由电机驱动多联泵组成的，串联泵包括一个高压恒功率柱塞泵以及多个定量泵。在液压泵组的出曰安装了调节阀块，该阀块由单向阀、球阀及节流阀组成，在任一台泵损坏情况下，设备仍能靠剩余的泵继续运行。
所述液压泵站系统由电机驱动多联泵组成的液压式系统，串联泵包括一个高压恒功率柱塞泵以及多个定量泵。在液压泵组的出口安装了调节阀块，该阀块由单向阀、球阀及节流阀组成，在任一台泵损坏情况下，设备仍能靠剩余的泵继续运行。
所述换向系统液压基本回路设计为方向控制回路，吊机的各个动作换向是通过液控换向阀来实现的。吊机上共有3个此类型的片式阀，分别为起升、变幅及回转阀组，应设计3片换向阀。阀组具有压力反馈功能和二次压力。始终保持换向阀进出口压力恒定，根据流量公式Q =CXP 两端的压差不变，而流量系数C为恒定，X 为换向阀的开口量，为此通过操作阀的流量只与阀的开口量有关，而阀的开口量与操作手柄推动的位移成正比。其优点为：不管负载如何变化，操作手柄在同一位置时，速度不变化，保证了良好的安全及使用性能。该换向阀能够实现液控比例换向，换向阀的中位泄荷，换向阀带有主安全阀和二次压力限定功能，多重压力保护功能。
所述起升系统液压基本回路由液压绞车系统及起升控制阀组组成，液压绞车系统由滚筒及液压马达组成，液压绞车内部安装有常闭碟式刹车片，马达为定量柱塞马达。起升系统设计为压力控制回路，是利用压力控制阀来控制整个系统或局部支路的压力，以满足执行元件对力和转矩的要求，合理利用功率，保证系统工作安全。起升压力控制阀组由起升阀组以及波浪控制阀组共同组成，各回路设有单向阀、节流阀、梭阀、顺序阀、溢流阀、液控阀、平衡阀、刹车块，以实现调压、保压、卸荷、平衡等各项功能等。整套阀组具有波浪补偿功能，在卷筒上保持一定的张力，或使起升绞车马达在应急状态下放。卷筒钢丝绳的张紧力可靠阀组进行调整，波浪补偿控制阀组。
所述变幅系统液压基本回路由变幅液压缸和变幅控制阀组组成，变幅液压缸：油缸两端装有复合材料制成的球轴承。该球轴承适合海事工况，并且是自润滑型的。活塞处的油口内，装有流量控制阀，可防止吊臂在软管或钢管爆裂时，失速下滑太快。在应急操作情况下，可旋转变幅阀组内的针阀，使吊臂放下。该液压缸的两端带有缓冲装置，为此不需要另外加装上下限位功能。变幅控制阀组由平衡阀及溢流阀组成基本回路，通过平衡阀来调整重物下降的速度，防止重物失速。
所述回转液压系统包括1套带定量马达的回转减速机以及1套回转阀组。基本回路设计为双向平衡阀控制阀组，防止回转失速。由减压阀、梭阀、节流阀、单向阀、平衡阀组成控制回路。
所述操纵手柄为人体工学手柄，起升系统单独一个操作手柄，回转及变幅共用一个操作手柄。由限位阀组和手柄组成。
本发明的有益效果是：电液比例阀对简化机械操作、提高效率和作业精度以及实现智能化作业都有着极其重要的意义，其性能的进一步提高和应用范围日益拓宽必将使吊机产品技术水平飞速提高。
附图说明
图1是本发明的泵站系统图。
图2是本发明的液控比例换向系统图。
图3是本发明的起升系统回路图。
图4是本发明的变幅系统回路图。
图5是本发明的回转系统回路图。
图中：1.油箱；2.电机；3.多联泵；4.放却阀；5.回油滤器；6.液位计；7.压力表；8.温度开关；9.加热器；10.单向阀；11.风冷器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，吊机液压先导比例控制系统由泵站系统、换向阀系统、起升系统、变幅系统、回转系统及操作系统等六大系统组成。
液压式系统是由电机驱动多联泵组成的，串联泵包括一个高压恒功率柱塞泵以及多个定量泵。在液压泵组的出曰安装了调节阀块，该阀块由单向阀、球阀及节流阀组成，在任一台泵损坏情况下，设备仍能靠剩余的泵继续运行。
液压泵站系统由电机驱动多联泵组成的液压式系统，串联泵包括一个高压恒功率柱塞泵以及多个定量泵。在液压泵组的出口安装了调节阀块，该阀块由单向阀、球阀及节流阀组成，在任一台泵损坏情况下，设备仍能靠剩余的泵继续运行。
如图2，换向系统液压基本回路设计为方向控制回路，吊机的各个动作换向是通过液控换向阀来实现的。吊机上共有3个此类型的片式阀，分别为起升、变幅及回转阀组，应设计3片换向阀。阀组具有压力反馈功能和二次压力。始终保持换向阀进出口压力恒定，根据流量公式Q =CXP 两端的压差不变，而流量系数C为恒定，X 为换向阀的开口量，为此通过操作阀的流量只与阀的开口量有关，而阀的开口量与操作手柄推动的位移成正比。其优点为：不管负载如何变化，操作手柄在同一位置时，速度不变化，保证了良好的安全及使用性能。该换向阀能够实现液控比例换向，换向阀的中位泄荷，换向阀带有主安全阀和二次压力限定功能，多重压力保护功能。
如图3，起升系统液压基本回路由液压绞车系统及起升控制阀组组成，液压绞车系统由滚筒及液压马达组成，液压绞车内部安装有常闭碟式刹车片，马达为定量柱塞马达。起升系统设计为压力控制回路，是利用压力控制阀来控制整个系统或局部支路的压力，以满足执行元件对力和转矩的要求，合理利用功率，保证系统工作安全。起升压力控制阀组由起升阀组以及波浪控制阀组共同组成，各回路设有单向阀、节流阀、梭阀、顺序阀、溢流阀、液控阀、平衡阀、刹车块，以实现调压、保压、卸荷、平衡等各项功能等。整套阀组具有波浪补偿功能，在卷筒上保持一定的张力，或使起升绞车马达在应急状态下放。卷筒钢丝绳的张紧力可靠阀组进行调整，波浪补偿控制阀组。
如图4，变幅系统液压基本回路由变幅液压缸和变幅控制阀组组成，变幅液压缸：油缸两端装有复合材料制成的球轴承。该球轴承适合海事工况，并且是自润滑型的。活塞处的油口内，装有流量控制阀，可防止吊臂在软管或钢管爆裂时，失速下滑太快。在应急操作情况下，可旋转变幅阀组内的针阀，使吊臂放下。该液压缸的两端带有缓冲装置，为此不需要另外加装上下限位功能。变幅控制阀组由平衡阀及溢流阀组成基本回路，通过平衡阀来调整重物下降的速度，防止重物失速。
如图5，回转液压系统包括1套带定量马达的回转减速机以及1套回转阀组。基本回路设计为双向平衡阀控制阀组，防止回转失速。由减压阀、梭阀、节流阀、单向阀、平衡阀组成控制回路。
操纵手柄为人体工学手柄，起升系统单独一个操作手柄，回转及变幅共用一个操作手柄。由限位阀组和手柄组成。

Claims (8)

1.一种海上平台吊机电液先导比例控制系统，其特征是：所述吊机液压先导比例控制系统由泵站系统、换向阀系统、起升系统、变幅系统、回转系统及操作系统等六大系统组成。
2.根据权利要求1所述的一种海上平台吊机电液先导比例控制系统，其特征是：所述的液压式系统是由电机驱动多联泵组成的，串联泵包括一个高压恒功率柱塞泵以及多个定量泵，在液压泵组的出曰安装了调节阀块，该阀块由单向阀、球阀及节流阀组成，在任一台泵损坏情况下，设备仍能靠剩余的泵继续运行。
3.根据权利要求1所述的一种海上平台吊机电液先导比例控制系统，其特征是：所述液压泵站系统由电机驱动多联泵组成的液压式系统，串联泵包括一个高压恒功率柱塞泵以及多个定量泵，在液压泵组的出口安装了调节阀块，该阀块由单向阀、球阀及节流阀组成，在任一台泵损坏情况下，设备仍能靠剩余的泵继续运行。
4.根据权利要求1所述的一种海上平台吊机电液先导比例控制系统，其特征是：所述换向系统液压基本回路设计为方向控制回路，吊机的各个动作换向是通过液控换向阀来实现的，吊机上共有3个此类型的片式阀，分别为起升、变幅及回转阀组，应设计3片换向阀。
5.根据权利要求1所述的一种海上平台吊机电液先导比例控制系统，其特征是：所述起升系统液压基本回路由液压绞车系统及起升控制阀组组成，液压绞车系统由滚筒及液压马达组成，液压绞车内部安装有常闭碟式刹车片，马达为定量柱塞马达。
6.根据权利要求1所述的一种海上平台吊机电液先导比例控制系统，其特征是：所述回转液压系统包括1套带定量马达的回转减速机以及1套回转阀组，基本回路设计为双向平衡阀控制阀组，防止回转失速，由减压阀、梭阀、节流阀、单向阀、平衡阀组成控制回路。
7.根据权利要求1所述的一种海上平台吊机电液先导比例控制系统，其特征是：所述变幅系统液压基本回路由变幅液压缸和变幅控制阀组组成，变幅液压缸：油缸两端装有复合材料制成的球轴承，该球轴承适合海事工况，并且是自润滑型的。
8.根据权利要求1所述的一种海上平台吊机电液先导比例控制系统，其特征是：所述操纵手柄为人体工学手柄，起升系统单独一个操作手柄，回转及变幅共用一个操作手柄，由限位阀组和手柄组成。
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