CN107585696B - 一种绞车的液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绞车的液压系统，属于液压控制领域。液压系统包括液压泵模块、液压马达模块和控制模块，液压泵模块包括变量泵和负载敏感阀；控制模块包括换向阀和压力补偿器，换向阀的a油口与变量泵连通，换向阀的b油口与对应的液压马达模块连通，换向阀的c油口与对应的液压马达模块连通，换向阀的d油口分别与压力补偿器的第一控制油口和压力补偿器的a油口连通，换向阀的e油口分别与压力补偿器的c油口和换向阀的f油口连通，换向阀的g油口与液压系统的主回油口连通，压力补偿器的b油口分别与压力补偿器的第二控制油口和负载敏感阀的第二控制油口连通。本发明避免了液压系统功率损失。

Description

一种绞车的液压系统

技术领域

本发明属于液压控制领域，特别涉及一种绞车的液压系统。

背景技术

绞车是一种常见的船用机械，主要布置在船头或者船尾，以用于船舶的系泊和货物的起升。

绞车通常采用液压系统来调节绞车的转速和转向，常见的液压系统通常包括液压泵模块、控制模块和液压马达模块，液压泵模块主要包括用于提供液压能的恒压变量泵，液压马达模块主要包括用于驱动绞车的绞车马达，控制模块主要包括用于实现绞车马达无极变速的换向阀和压力补偿器。一般船舶上设有多个绞车，每个绞车都共用一个液压泵模块，每个绞车都各自配备一个控制模块和一个液压马达模块。由于每个绞车的负载不同，所以每个液压马达模块所需要输出的流量也不同，为了保证负载最大的绞车能够正常工作，所以液压泵模块中的恒压变量泵将始终在高压力状态下工作，造成了大量的功率损失，且降低了恒压变量泵的使用寿命。

发明内容

为了解决液压系统功率大量损失的问题，本发明实施例提供了一种绞车的液压系统。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种绞车的液压系统，所述液压系统包括液压泵模块、液压马达模块和与所述液压马达模块一一对应的控制模块，

所述液压泵模块包括变量泵和负载敏感阀，所述变量泵的出油口分别与所述负载敏感阀的a油口和所述负载敏感阀的第一控制油口连通，所述负载敏感阀的b油口与所述液压系统的主泄油口连通，所述负载敏感阀的c油口与所述变量泵的排量控制油缸的无杆腔连通；

每个所述控制模块均包括换向阀和压力补偿器，所述换向阀的a油口与所述变量泵的出油口连通，所述换向阀的b油口与对应的所述液压马达模块的a油口连通，所述换向阀的c油口与对应的所述液压马达模块的b油口连通，所述换向阀的d油口分别与所述压力补偿器的第一控制油口和所述压力补偿器的a油口连通，所述换向阀的e油口分别与所述压力补偿器的c油口和所述换向阀的f油口连通，所述换向阀的g油口与所述液压系统的主回油口连通，所述压力补偿器的b油口分别与所述压力补偿器的第二控制油口和所述负载敏感阀的第二控制油口连通。

在本发明的一种实现方式中，所述液压泵模块还包括压力切断阀，所述压力切断阀的a油口与所述变量泵的出油口连通，所述压力切断阀的b油口与所述负载敏感阀的c油口连通，所述压力切断阀的c油口与所述排量控制油缸的无杆腔连通，所述压力切断阀的第一控制油口与所述变量泵的出油口连通，所述压力切断阀的第二控制油口与所述负载敏感阀的b油口连通。

在本发明的另一种实现方式中，所述液压系统还包括卸荷模块，所述卸荷模块包括节流阀和卸荷阀，所述卸荷阀的第一控制油口分别与所述压力补偿器的b油口和所述节流阀的a油口连通，所述卸荷阀的第二控制油口与所述节流阀的b油口连通，所述卸荷阀的a油口与所述卸荷阀的第二控制油口连通，所述卸荷阀的b油口与所述液压系统的主回油口连通，所述节流阀设置在所述压力补偿器的第一控制油口和所述压力补偿器的第二控制油口之间。

在本发明的又一种实现方式中，所述卸荷阀的流通流量不大于1.4L/min。

在本发明的又一种实现方式中，所述液压系统还包括第一安全阀，所述第一安全阀的a油口与所述变量泵的出油口连通，所述第一安全阀的b油口与所述液压系统的主回油口连通，所述第一安全阀的控制油口与所述第一安全阀的a油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述液压系统还包括第一单向阀，所述第一单向阀的a油口与所述变量泵的出油口连通，所述第一单向阀的b油口与所述换向阀的a油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述液压马达模块包括绞车马达和平衡模块，所述平衡模块包括第二单向阀和平衡阀，所述平衡阀的a油口与所述换向阀的c油口连通，所述平衡阀的b油口与所述绞车马达的a油口连通，所述平衡阀的控制油口分别与所述平衡阀的b油口和所述绞车马达的b油口连通，所述第二单向阀的a油口与所述平衡阀的a油口连通，所述第二单向阀的b油口与所述平衡阀的b油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述液压马达模块还包括第二安全阀，所述第二安全阀的a油口与所述平衡阀的b油口连通，所述第二安全阀的b油口与所述换向阀的b油口连通，所述第二安全阀的控制油口与所述第二安全阀的a油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述换向阀为手动换向阀，且所述换向阀具有阀芯自动回中功能。

在本发明的又一种实现方式中，所述换向阀的中位机能为Q型机能。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在本实施例所提供的液压系统工作时，如果多个液压马达模块中的一个液压马达模块的实际工作压力最高，且高于自身的标准工作压力，那么此时该液压马达模块对应的压力补偿器的工作位处于左位(工作位处于左位即阀芯为左位，工作位处于中位即阀芯为中位，工作位处于右位即阀芯为右位)，而其他补偿器的工作位处于中位，即对对应的液压马达模块起到压力补偿的作用。负载敏感阀的第一控制油口受到来自变量泵的泵口压力，使得负载敏感阀工作位处于左位，从而使得变量泵泵出的部分液压油经负载敏感阀流向变量泵的排量控制油缸的无杆腔，进而使得变量泵的排量减小，直至变量泵的排量达到各个液压马达模块所需的工作流量，此时变量泵的排量达到动态平衡，变量泵的泵口压力即为多个液压马达模块中标准工作压力最高的液压马达模块的实际工作压力。从而使得变量泵的泵口压力始终处于最合理的范围，解决了液压系统功率大量损失的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的液压系统的液压图；

图2是本发明实施例提供的控制模块的液压图；

图3是本发明实施例提供的液压泵模块的液压图；

图中各符号表示含义如下：

1-液压泵模块，11-变量泵，12-负载敏感阀，13-排量控制油缸，14-压力切断阀，2-液压马达模块，21-绞车马达，22-平衡模块，221-第二单向阀，222-第二单向阀，23-第二安全阀，3-控制模块，31-换向阀，32-压力补偿器，4-卸荷模块，41-节流阀，42-卸荷阀，5-第一安全阀，6-第一单向阀。

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。

本发明实施例提供了一种绞车的液压系统，如图1-3所示，液压系统包括液压泵模块1、多个液压马达模块2和与液压马达模块2一一对应的控制模块3，液压泵模块1包括变量泵11和负载敏感阀12，变量泵11的进油口与液压系统的主进油口P连通，变量泵11的出油口分别与负载敏感阀12的a油口和负载敏感阀12的第一控制油口连通，负载敏感阀12的b油口与液压系统的主泄油口L连通，负载敏感阀12的c油口与变量泵11的排量控制油缸13的无杆腔连通；每个控制模块3均包括换向阀31和压力补偿器32，换向阀31的a油口与变量泵11的出油口连通，换向阀31的b油口与对应的液压马达模块2的a油口连通，换向阀31的c油口与对应的液压马达模块2的b油口连通，换向阀31的d油口分别与压力补偿器32的第一控制油口和压力补偿器32的a油口连通，换向阀31的e油口分别与压力补偿器32的c油口和换向阀31的f油口连通，换向阀31的g油口与液压系统的主回油口T连通，压力补偿器32的b油口分别与压力补偿器32的第二控制油口和负载敏感阀12的第二控制油口连通。

在本实施例所提供的液压系统工作时，如果多个液压马达模块2中的一个液压马达模块2的实际工作压力最高，且高于自身的标准工作压力，那么此时该液压马达模块2对应的压力补偿器32的工作位处于左位(工作位处于左位即阀芯为左位，工作位处于中位即阀芯为中位，工作位处于右位即阀芯为右位，后文相同，不再赘述)，而其他补偿器32的工作位处于中位，即对对应的液压马达模块2起到压力补偿的作用。负载敏感阀12的第一控制油口受到来自变量泵11的泵口压力，使得负载敏感阀12工作位处于左位，从而使得变量泵11泵出的部分液压油经负载敏感阀12流向变量泵11的排量控制油缸13的无杆腔，进而使得变量泵11的排量减小，直至变量泵11的排量达到各个液压马达模块2所需的工作流量，此时变量泵11的排量达到动态平衡，变量泵11的泵口压力即为多个液压马达模块2中标准工作压力最高的液压马达模块2的实际工作压力。从而使得变量泵11的泵口压力始终处于最合理的范围，解决了液压系统功率大量损失的问题。

具体地，换向阀31为手动换向阀31，且换向阀31具有阀芯自动回中功能，从而能够实现各个换向阀31的手动调节，且由于换向阀31具有阀芯自动回中功能，所以提高了液压系统的操作便捷性和安全性能。

具体地，换向阀31的中位机能为Q型机能。

在本实施例中，液压泵模块1还包括压力切断阀14，压力切断阀14的a油口与变量泵11的出油口连通，压力切断阀14的b油口与负载敏感阀12的c油口连通，压力切断阀14的c油口与排量控制油缸13的无杆腔连通，压力切断阀14的第一控制油口与变量泵11的出油口连通，压力切断阀14的第二控制油口与负载敏感阀12的b油口连通。

在上述实现方式中，使得压力切断阀14的工作位处于左位所需的压力远大于使得负载敏感阀12的工作位处于左位所需的压力，所以在液压系统正常工作时，即负载敏感阀12的工作位正常变化时，压力切断阀14的工作位始终处于右位，不会对负载敏感阀12的工作位变化产生影响，而当变量泵11的泵口压力过大时，此时压力切断阀14的工作位迅速变化为左位，使得变量泵11泵出的液压油经压力切断阀14流向变量泵11的排量控制油缸13的无杆腔，从而使得变量泵11的泵口压力迅速减小，进而起到保护变量泵11的作用。

在本实施例中，液压系统还包括卸荷模块4，卸荷模块4包括节流阀41和卸荷阀42，卸荷阀42的第一控制油口分别与压力补偿器32的b油口和节流阀41的a油口连通，卸荷阀42的第二控制油口与节流阀41的b油口连通，卸荷阀42的a油口与卸荷阀42的第二控制油口连通，卸荷阀42的b油口与液压系统的主回油口T连通，节流阀41设置在压力补偿器32的第一控制油口和压力补偿器32的第二控制油口之间。

在上述实现方式中，由于负载敏感阀12的工作位变化十分敏感，所以通过卸荷模块4来泄流来自负载敏感阀12和各个补偿器32的液压油，能够保证负载敏感阀12的工作位变化不受到影响。

具体地，卸荷阀42的流通流量不大于1.4L/min。

在上述实现方式中，通过节流阀41来限制流向卸荷阀42的液压油流量。

在本实施例中，液压系统还包括第一安全阀5，第一安全阀5的a油口与变量泵11的出油口连通，第一安全阀5的b油口与液压系统的主回油口T连通，第一安全阀5的控制油口与第一安全阀5的a油口连通。

在上述实现方式中，第一安全阀5用于避免变量泵11的泵口压力过大。

在本实施例中，液压系统还包括第一单向阀6，第一单向阀6的a油口与变量泵11的出油口连通，第一单向阀6的b油口与换向阀31的a油口连通。

在本实施例中，液压马达模块2包括绞车马达21和平衡模块22，平衡模块22包括第二单向阀221和平衡阀222，平衡阀222的a油口与换向阀31的c油口连通，平衡阀222的b油口与绞车马达21的a油口连通，平衡阀222的控制油口分别与平衡阀222的b油口和绞车马达21的b油口连通，第二单向阀221的a油口与平衡阀222的a油口连通，第二单向阀221的b油口与平衡阀222的b油口连通。

下面简单介绍一下平衡模块22的工作原理：

当平衡阀222处于正常状态时(即平衡阀222的控制油口没有压力时)，平衡阀222的阀芯位于右位，当控制模块3需要控制绞车马达21下放负载时，换向阀31的工作位处于左位，液压油通过换向阀31的b油口导入绞车马达的a油口和平衡阀222的控制油口，使得平衡阀222的工作位处于中位，即平衡阀222导通，使得绞车马达21的回油能够经平衡阀222和换向阀31回流至液压系统的主回油口T；当控制模块3需要控制绞车马达21拉起负载时，换向阀31的工作位处于右位，液压油直接通过第二单向阀221进入绞车马达21的b油口，并从换向阀31回流至液压系统的主回油口T；当控制模块3需要控制绞车马达21锁死负载时，换向阀31的的工作位处于中位，由于负载受到重力的作用，使得绞车马达21有下放负载的趋势，平衡阀222的控制油口受到来自绞车马达21的b油口处的压力，且该压力远大于主动下放负载时平衡阀222的控制油口受到的压力，所以使得平衡阀222的工作位处于左位，平衡阀222关断，从而实现了锁死负载。

需要说明的是，上述平衡阀222的工作位处于“左位、中位、右位”仅用于方便说明平衡阀222的阀芯的开闭状态，并不是指平衡阀222具有三位。

具体地，液压马达模块2还包括第二安全阀23，第二安全阀23的a油口与平衡阀的b油口连通，第二安全阀23的b油口与换向阀31的b油口连通，第二安全阀23的控制油口与第二安全阀23的a油口连通，从而对绞车马达21起到了保护作用。

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 (8)

1.一种绞车的液压系统，所述液压系统包括液压泵模块、多个液压马达模块和与所述液压马达模块一一对应的控制模块，其特征在于，

所述液压泵模块包括变量泵和负载敏感阀，所述变量泵的出油口分别与所述负载敏感阀的a油口和所述负载敏感阀的第一控制油口连通，所述负载敏感阀的b油口与所述液压系统的主泄油口连通，所述负载敏感阀的c油口与所述变量泵的排量控制油缸的无杆腔连通；

每个所述控制模块均包括换向阀和压力补偿器，所述换向阀的a油口与所述变量泵的出油口连通，所述换向阀的b油口与对应的所述液压马达模块的a油口连通，所述换向阀的c油口与对应的所述液压马达模块的b油口连通，所述换向阀的d油口分别与所述压力补偿器的第一控制油口和所述压力补偿器的a油口连通，所述换向阀的e油口分别与所述压力补偿器的c油口和所述换向阀的f油口连通，所述换向阀的g油口与所述液压系统的主回油口连通，所述压力补偿器的b油口分别与所述压力补偿器的第二控制油口和所述负载敏感阀的第二控制油口连通；

所述液压系统还包括卸荷模块，所述卸荷模块包括节流阀和卸荷阀，所述卸荷阀的第一控制油口分别与所述压力补偿器的b油口和所述节流阀的a油口连通，所述卸荷阀的第二控制油口与所述节流阀的b油口连通，所述卸荷阀的a油口与所述卸荷阀的第二控制油口连通，所述卸荷阀的b油口与所述液压系统的主回油口连通，所述节流阀设置在所述压力补偿器的第一控制油口和所述压力补偿器的第二控制油口之间；

所述卸荷阀的流通流量不大于1.4L/min。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压泵模块还包括压力切断阀，所述压力切断阀的a油口与所述变量泵的出油口连通，所述压力切断阀的b油口与所述负载敏感阀的c油口连通，所述压力切断阀的c油口与所述排量控制油缸的无杆腔连通，所述压力切断阀的第一控制油口与所述变量泵的出油口连通，所述压力切断阀的第二控制油口与所述负载敏感阀的b油口连通。

3.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括第一安全阀，所述第一安全阀的a油口与所述变量泵的出油口连通，所述第一安全阀的b油口与所述液压系统的主回油口连通，所述第一安全阀的控制油口与所述第一安全阀的a油口连通。

4.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括第一单向阀，所述第一单向阀的a油口与所述变量泵的出油口连通，所述第一单向阀的b油口与所述换向阀的a油口连通。

5.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压马达模块包括绞车马达和平衡模块，所述平衡模块包括第二单向阀和平衡阀，所述平衡阀的a油口与所述换向阀的c油口连通，所述平衡阀的b油口与所述绞车马达的a油口连通，所述平衡阀的控制油口分别与所述平衡阀的b油口和所述绞车马达的b油口连通，所述第二单向阀的a油口与所述平衡阀的a油口连通，所述第二单向阀的b油口与所述平衡阀的b油口连通。

6.根据权利要求5所述的液压系统，其特征在于，所述液压马达模块还包括第二安全阀，所述第二安全阀的a油口与所述平衡阀的b油口连通，所述第二安全阀的b油口与所述换向阀的b油口连通，所述第二安全阀的控制油口与所述第二安全阀的a油口连通。

7.根据权利要求1-6任一项所述的液压系统，其特征在于，所述换向阀为手动换向阀，且所述换向阀具有阀芯自动回中功能。

8.根据权利要求1-6任一项所述的液压系统，其特征在于，所述换向阀的中位机能为Q型机能。