CN107651588A - 一种闭式传动系统的液压绞车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种闭式传动系统的液压绞车，包括双向主油泵、液压马达、常闭式钳式盘形制动器、控制油缸、补油泵以及热交换阀；所述双向主油泵、液压马达之间还设有第二导油管，第二导油管经冷却器与油箱连通；所述热交换阀与液压马达并联，所述热交换阀为设有第一油口、第二油口和第三油口的三位三通阀，其常态位时第一油口、第二油口和第三油口之间均不导通，所述第一油口、第二油口分别与双向主油泵的第一进出油口和第二进出油口连通，所述第三油口与第二导油管连通，所述第三油口与第二导油管的连接管路上设有第一溢流阀；所述补油泵分别经单向阀与所述第一油口、第二油口连通。本发明不但油路散热效果好、可靠性高，而且管路连通简单。

Description

一种闭式传动系统的液压绞车

技术领域

本发明涉及一种闭式传动系统的液压绞车，属于液压绞车技术领域。

背景技术

船用锚机、绞车等船用甲板机械的生产，从产品的工艺设计，到原材料的选用，基本上几十年一贯制，基本都是选用开式系统。但开式系统的管路连通较为复杂，安装空间占用较大，容易引起管道振动。闭式系统虽然克服了上述缺陷，但闭式系统中液压泵排出的液压油直接进入马达的进口，马达出口排出的液压油又流回液压泵的吸油口，所以工作油液很容易发热，从而影响液压绞车的工作性能，降低工作效率。

发明内容

本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种油路散热效果好、可靠性高、管路连通简单的闭式传动系统的液压绞车。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种闭式传动系统的液压绞车，包括双向主油泵、液压马达、常闭式钳式盘形制动器以及驱动盘形制动器的控制油缸，所述双向主油泵与液压马达之间通过第一导油管连接并形成主回路，所述第一导油管上设有平衡阀；还包括补油泵以及热交换阀；所述双向主油泵的补油口、液压马达的补油口之间还设有第二导油管，第二导油管经冷却器与油箱连通；所述热交换阀与液压马达并联，所述热交换阀为设有第一油口、第二油口和第三油口的三位三通阀，其常态位时第一油口、第二油口和第三油口之间均不导通，所述第一油口、第二油口分别与双向主油泵的第一进出油口和第二进出油口连通，所述第三油口与第二导油管连通，所述第三油口与第二导油管的连接管路上设有第一溢流阀；所述补油泵分别经单向阀与所述第一油口、第二油口连通；在使用时，当双向主油泵的第一进出油口的温度超过预设值时，所述热交换阀的第一油口和第三油口导通，此时所述补油泵经热交换阀的第一油口和第三油口、第一溢流阀、冷却器与油箱形成第一散热回路；当双向主油泵的第二进出油口的温度超过预设值时，所述热交换阀的第二油口和第三油口导通，此时所述补油泵经热交换阀的第二油口和第三油口、第一溢流阀、冷却器与油箱形成第二散热回路。

所述双向主油泵的第一、第二进出油口的温度可通过温度传感器测量，当温度传感器测得某一温度超过预设值时，通过控制器驱动补油泵及热交换阀动作等均为现有技术，不再赘述。

上述技术方案的进一步改进是：还包括与所述液压马达并联的第二溢流阀。这样，主回路的最高溢流压力的大小是由第二溢流阀决定的。

上述技术方案的再进一步改进是：所述补油泵与油箱之间串接有过滤器。这样可以提高传动装置的可靠性和使用寿命。

本发明采用闭式液压系统驱动绞车，相比于开式系统，此系统绞车使管路连通变得简单，不仅缩小了安装空间，而且减少了由管路连通造成的泄漏和管道振动，提高了系统的可靠性，简化了操作过程。补油系统不仅能在主油泵的排量发生变化时保证容积式传动的响应，提高系统的动作频率，还能增加主泵进油口处压力，防止大流量时产生气蚀，可有效提高泵的转速和防止泵吸空，提高工作寿命；另外，补油泵还能方便的为一些低压辅助机构提供动力，减少了油箱的损耗。

因为本发明采用闭式传动系统，主油泵排出的液压油直接进入液压马达的进口，液压马达出口排出的液压油又流回液压泵的吸油口，所以工作油液很容易发热，影响液压绞车的工作性能，降低工作效率，为了使油液能够保持在适当的温度以下，在绞车的液压系统中安装了热交换阀，热交换阀主要用于闭式传动系统，通过第一散热回路、第二散热回路可以将回路中的高温油液交换出来，然后经过冷却器回油箱，这样就保证了油液的温度不会持续升高。

本发明进一步的有益效果可参见实施例部分。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例的液压原理示意图。

附图标记：主油泵2；溢流阀3、28、34；冷却器4；单向阀5、9-a、9-b；液控换向阀6、26；节流阀7、25、27；梭阀8；热交换阀11；第二溢流阀10-a、10-b；第一溢流阀12；液压马达13-a、13-b；常闭式钳式盘形制动器14-a、14-b；绞车滚筒15；平衡阀16；压力表17、20、21；压力续电器18、19；脚踏紧急开关23；单向节流阀22、24；换向阀23；控制油泵29；精油滤器30、39；减压阀32；控制油缸37；补油泵38。

具体实施方式

实施例

本实施例的闭式传动系统的液压绞车，如图1所示，包括双向主油泵2、液压马达13-a、13-b、常闭式钳式盘形制动器14-a、14-b以及驱动盘形制动器14-a、14-b的控制油缸37，所述双向主油泵2与液压马达13-a、13-b之间通过第一导油管连接并形成主回路，所述第一导油管上设有平衡阀16。绞车的正常制动和紧急制动都是通过常闭式的钳式盘形制动器完成，当不通压力油时，在弹簧的作用下，制动器抱紧绞车滚筒15，只有通入压力油时，制动器松闸，马达在压力油作用下带动绞车滚筒15转动，所以在正常工作时，制动器的控制油缸37必须有压力油供应。

本实施例还包括补油泵38以及热交换阀11；所述双向主油泵2的补油口和液压马达13-a、13-b的补油口之间还设有第二导油管，第二导油管经冷却器4与油箱连通；所述热交换阀11与液压马达并联，所述热交换阀11为设有第一油口、第二油口和第三油口的三位三通阀，其常态位时第一油口、第二油口和第三油口之间均不导通，所述第一油口、第二油口分别与双向主油泵2的第一进出油口和第二进出油口连通，所述第三油口与第二导油管连通，所述第三油口与第二导油管的连接管路上设有第一溢流阀12；所述补油泵38分别经单向阀5-a、5-b与所述第一油口、第二油口连通；补油泵38与油箱之间串接有过精油滤器39。

在使用时，当双向主油泵2的第一进出油口的温度超过预设值时，所述热交换阀11的第一油口和第三油口导通，此时所述补油泵38经热交换阀11的第一油口和第三油口、第一溢流阀12、冷却器4与油箱形成第一散热回路；当双向主油泵2的第二进出油口的温度超过预设值时，所述热交换阀11的第二油口和第三油口导通，此时所述补油泵38经热交换阀11的第二油口和第三油口、第一溢流阀12、冷却器4与油箱形成第二散热回路。

本实施例中液压绞车的启动顺序是：先启动副泵（包括补油泵38和控制油泵29），再启动主油泵2。在未启动主油泵2前先启动补油泵38和控制油泵29，其中补油泵38通过精滤油器39、单向阀5向主油泵2及主回路的管道和液压元件补油，溢流阀3调定补油回路的压力，其调定压力值由压力表21显示。控制泵29排出的油液分成两路，一路经减压阀32减压后向控制油缸37供油；另一路经液控换向阀26、单向节流阀24向钳式盘形制动器14-a、14-b的油缸供油。启动主油泵2时，为提升平稳运转做好准备，先让主油泵2空载运转，主油泵2空载运转时，理论排量为零，但其实际排量不一定为零，可能是很小的值，这时主油泵2排出的少量的压力油通过液控换向阀6和节流阀7又返回到主油泵2。液控换向阀6、26为联动阀，液控换向阀26动作使控制油缸37驱动常闭式钳式盘形制动器14-a、14-b打开时，液控换向阀6断开使主油泵2驱动绞车动作，而液控换向阀26断开控制油缸37与常闭式钳式盘形制动器之间的油路时，常闭式钳式盘形制动器抱紧马达驱动的滚筒15，液控换向阀6导通使主油泵直接回油。

因为本发明采用闭式传动系统，主油泵2排出的液压油直接进入液压马达的进口，液压马达出口排出的液压油又流回主油泵2的吸油口，所以工作油液很容易发热，影响液压绞车的工作性能，降低工作效率，为了使油液能够保持在适当的温度以下，在绞车的液压系统中安装了热交换阀，热交换阀主要用于闭式传动系统，在通过温度传感器检测到主油泵2的两个进出油口附近的油温高出预定值时，补油泵38通过第一散热回路、第二散热回路可以将回路中的高温油液交换出来，然后经过冷却器4回油箱，这样就保证了油液的温度不会持续升高。

在液压绞车主回路中所述液压马达并联的第二溢流阀，第二溢流阀包括分别与两个方向相反的单向阀9-a、9-b串接的溢流阀10-a、10-b，其作用是在液压绞车系统的压力过高（如负载超载、绞车滚筒卡住等情况）时，双向主油泵2提供的主回路的液压油可以通过第二溢流阀10-a、10-b和单向阀9-a、9-b溢流到低压侧，主回路的最高溢流压力的大小是由第二溢流阀决定的，其值出压力表20显示。

压继电器力18是为了实现电液双重保护，使液压绞车系统更可靠，如果高压溢流阀出现故障，当液压绞车主回路的压力过高时，并且达到压力继电器的调定压力时，压力继电器动作，断开接在液压绞车电气控制系统中的电接点，这样绞车就会紧急制动，滚筒停止转动。提高了液压绞车的安全可靠性。

该绞车系统采用钳式盘形制动器，绞车的正常制动和紧急制动都是通过钳式盘形制动器，本系统的钳式盘形制动器是常闭式的，当不通压力油时，在弹簧的作用下，钳式盘形制动器抱紧滚筒15，只有通入压力油时，钳式盘形制动器松闸，马达在压力油作用下带动滚筒转动。所以在正常工作时，钳式盘形制动器的控制油缸37必须有压力油供应。

因为钳式盘形制动器是常闭的，在提升重物时钳式盘形制动器要打开，如果钳式盘形制动器打开的时间和主回路的主油泵2向液压马达供油的时间不同步，可能会造成重物瞬间下滑，为了克服这一现象，在液压制动回路中安装了一个单项节流阀24，通过调节节流孔的大小，来调整盘形制动闸的开启时间。

在液压绞车正常工作时，液压绞车的制动是靠控制系统实现的，使控制油泵29的排量逐渐减小从而使马达带动滚筒的转速逐渐减为零，当绞车提升重物时，重物充当制动力，当绞车下放重物时，控制油泵29变成了马达的工况，电动机变成制动力。因此，钳式盘形制动闸只是在紧急制动时使用。

脚踏紧急开关23是在紧急情况下使用，安装在操作台下面，当踩下脚踏紧急开关时，一方面给电气控制系统的电气开关一个信号，使绞车断电，另一方面通过换向阀24换向，把制动回路的油源切断，在弹簧的作用下，制动回路的液压油流回油箱，制动闸抱闸制动，实现绞车紧急制动使绞车滚筒停止转动，绞车停车。节流阀25的作用是调节紧急制动的快慢。

液压绞车在正常工作时，制动是靠系统自身的容积调速，使滚筒的转速逐渐变小，最后停止转动的。是在到达某一位置时，通过改变变量泵控制油缸的位置来改变变量泵的斜盘倾角，进而改变变量泵的排量，绞车滚筒的转速也相应的改变，最后逐渐减为零，绞车滚筒停止转动，滚筒停止后再用盘形制动器抱住绞车滚筒。盘形制动器只有在出现紧急状况时，才在滚筒转动的情况下制动。因此盘形制动闸瓦的磨损和发热比较小，使用寿命就比较长。

本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种闭式传动系统的液压绞车，包括双向主油泵（2）、液压马达（13-a、13-b）、常闭式钳式盘形制动器（14-a、14-b）、驱动盘形制动器（14-a、14-b）的控制油缸（37）以及为控制油缸供油的控制油泵（29），所述双向主油泵（2）与液压马达（13-a、13-b）之间通过第一导油管连接并形成主回路，所述第一导油管上设有平衡阀（16）；其特征在于：还包括补油泵（38）以及热交换阀（11）；所述双向主油泵（2）的补油口、液压马达（13-a、13-b）的补油口之间还设有第二导油管，第二导油管经冷却器（4）与油箱连通；所述热交换阀（11）与液压马达并联，所述热交换阀（11）为设有第一油口、第二油口和第三油口的三位三通阀，其常态位时第一油口、第二油口和第三油口之间均不导通，所述第一油口、第二油口分别与双向主油泵（2）的第一进出油口和第二进出油口连通，所述第三油口与第二导油管连通，所述第三油口与第二导油管的连接管路上设有第一溢流阀（12）；所述补油泵（38）分别经单向阀（5-a、5-b）与所述第一油口、第二油口连通；

在使用时，当双向主油泵（2）的第一进出油口的温度超过预设值时，所述热交换阀（11）的第一油口和第三油口导通，此时所述补油泵（38）经热交换阀（11）的第一油口和第三油口、第一溢流阀（12）、冷却器（4）与油箱形成第一散热回路；当双向主油泵（2）的第二进出油口的温度超过预设值时，所述热交换阀（11）的第二油口和第三油口导通，此时所述补油泵（38）经热交换阀（11）的第二油口和第三油口、第一溢流阀（12）、冷却器（4）与油箱形成第二散热回路。

2.根据权利要求1所述的闭式传动系统的液压绞车，其特征在于：还包括与所述液压马达并联的第二溢流阀。

3.根据权利要求1所述的闭式传动系统的液压绞车，其特征在于：补油泵（38）与油箱之间串接有过精油滤器（39）。