CN108425894A - 一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置 - Google Patents

Abstract

一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，包括液压泵站、同步调节机构，液压泵站包括油箱、齿轮泵、第一电机、比例柱塞泵、第二电机、阀台支架、第一阀块、第一比例换向阀、第二比例换向阀、第一溢流阀、第二溢流阀、第二阀块、第一电磁球阀、第二电磁球阀、第三溢流阀、第三阀块、第四溢流阀、电磁溢流阀、第五溢流阀、蓄能器和截止阀块；所述同步调节机构包括同步油缸、同步油缸支座、同步油缸轴承座组件、同步活塞杆、施压油缸支座、施压油缸轴承座组件、施压油缸、施压活塞杆、连架、缸旁阀块、平衡阀、第六溢流阀。液压泵站与同步调节机构通过液压管路连接。本发明装置可模拟升船机主要液压控制系统及执行机构，结构稳定，操作简便且易于上手。

Description

一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置

技术领域

本发明一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，涉及升船机维护技术领域。

背景技术

三峡升船机为目前全世界最大的齿轮齿条爬升式全平衡升船机，该升船机上有多套液压控制系统及执行机构，由于目前三峡升船机处于试运行阶段，很难在短时间内全面准确地掌握所有液压控制系统及执行机构的特性。为了能让三峡升船机的运行维护人员快速了解并掌握升船机上液压控制系统及执行机构的工作特性，需设计一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置以供运行维护人员操作培训使用。

发明内容

本发明的目的是提出一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，实现液压系统模拟动态负载的适应调节，在调节过程中保证同步油缸伸出或缩回时行程同步控制。该装置操作方便、易于上手，且能综合反映升船机多套液压控制系统及执行机构的主要特性。

本发明采取的技术方案为：

一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，包括液压泵站、同步调节机构，所述液压泵站与同步调节机构通过液压管路连接。

所述液压泵站包括油箱、齿轮泵、第一电机、比例柱塞泵、第二电机、电机底座a6、阀台支架、蓄能器、截止阀块；

所述同步调节机构包括同步油缸、同步油缸支座、同步油缸轴承座组件、施压油缸支座、施压油缸轴承座组件、施压油缸、连架、缸旁阀块、平衡阀、第六溢流阀。

所述齿轮泵与第一电机连接，比例柱塞泵与第二电机连接，所述齿轮泵、比例柱塞泵通过液压管路连接油箱；

所述蓄能器连接截止阀块；

两个同步油缸支座对称安装布置在地基上，每一个同步油缸支座安装有同步油缸轴承座组件，同步油缸轴承座组件上安装有同步油缸；

所述平衡阀、第六溢流阀安装在缸旁阀块上，所述缸旁阀块安装在同步油缸支座上；

所述施压油缸支座安装有两个施压油缸轴承座组件，施压油缸安装在施压油缸轴承座组件上；

所述连架分别与两个同步油缸和一组施压油缸铰接连接，保证两个同步油缸和一个施压油缸能够与连架相对转动；

所述施压油缸连接蓄能器。

该装置包括第一阀块、第二阀块、第三阀块，第一比例换向阀、第二比例换向阀安装在第一阀块顶部，第一溢流阀、第二溢流阀安装在第一阀块前侧边，所述第一阀块a8安装布置在阀台支架上端面靠右方；

第一电磁球阀、第二电磁球阀安装在第二阀块顶部，第三溢流阀安装在第二阀块前侧边，所述第二阀块安装布置在阀台支架上端面中部。

第四溢流阀、电磁溢流阀安装在第三阀块顶部，第五溢流阀安装在第三阀块上的后侧边，所述第三阀块安装布置在阀台支架上端面靠左方；

蓄能器固定在阀台支架的右侧方，蓄能器底部与截止阀块连接。

所述同步油缸上焊接有第一铰轴，第一铰轴与同步油缸轴承座组件中的轴承孔相配合，保证同步油缸能够绕第一铰轴自由转动；

施压油缸上焊接有第二铰轴，第二铰轴与施压油缸轴承座组件中的轴承孔相配合，保证施压油缸能够绕第二铰轴自由转动。

所述两个同步油缸位于连架的左侧，同步油缸与连架对应的孔径上安装有第一销轴；施压油缸位于连架的右侧，施压油缸与连架对应的孔径上安装有第二销轴。

所述两个同步油缸支座上分别焊接有第一挡块，第一挡块紧贴两个同步油缸轴承座组件的一侧，保证同步油缸轴承座组件能承受较大的油缸反作用力；

所述的施压油缸支座上焊接有第二挡块，第二挡块紧贴两个施压油缸轴承座组件的一侧，保证施压油缸轴承座组件能承受较大的油缸反作用力。

所述同步油缸支座由底板、前支撑板、两个连接板、后支撑板、八个侧加强筋板、安装板和四个底加强筋板焊接而成，其中底板上分布有六个孔，该孔分别与固定在地基上的地脚螺栓相配合实现底板的定位与固定，其中前支撑板上分布有四个铰制孔，两个同步油缸支座对称布置在地基上。

所述同步油缸轴承座组件中两个轴承安装在同步油缸轴承座的轴承孔径中，轴承端盖安装在同步油缸轴承座端面上并通过螺钉固定，轴承端盖实现对轴承的轴向定位，两个同步油缸轴承座组件通过螺栓安装固定在同步油缸支座的前支撑板上对应的孔径上。

所述施压油缸支座由底板、前支撑板、两个连接板、后支撑板、四个加强环、八个侧加强筋板和四个底加强筋板焊接而成，其中底板上分布有六个孔，该孔分别与固定在地基上的地脚螺栓相配合实现底板的定位与固定，其中前支撑板上分布有四个铰制孔。

所述施压油缸轴承座组件中两个轴承安装在施压油缸轴承座的轴承孔径中，轴承端盖安装在施压油缸轴承座端面上并通过螺钉固定，轴承端盖实现对轴承的轴向定位。两个施压油缸轴承座组件，通过螺栓安装固定在施压油缸支座的前支撑板上对应的孔径上。

所述连架由连架体、两个连接第一耳板和连接第二耳板焊接而成，其中两个连接第一耳板对称布置在连架体的后端面上，连接第二耳板布置在连架体的前端面中心上；所述的两个同步油缸分别与两个连接第一耳板相配合且与第一销轴装配连接，保证同步油缸沿第一销轴自由转动；所述的施压油缸连接第二耳板相配合且与第二销轴装配连接，保证施压油缸沿第二销轴自由转动。

所述第一电机安装在阀台支架底部，第二电机安装在阀台支架底部；所述蓄能器、截止阀块均固定在阀台支架上。

所述第一电机、第二电机固定在电机底座上。

本发明一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，有益效果如下：

1：该装置中两个同步油缸伸出或缩回，通过系统实时监测与反馈两个同步油缸进行伸出或缩回的行程参数，控制两个同步油缸的伸、缩速度来达到控制行程同步调节的目的，同时相对应的施压油缸同步缩回或伸出，两个同步油缸通过连架将负载传递给施压油缸，施压油缸与蓄能器相连，储能器的储能调节功能可实现对同步油缸动态负载的自适应平衡调节。

2：该装置可模拟升船机主要液压控制系统及执行机构，操作方便快捷、易于上手，适用于三峡升船机的运行维护人员的操作培训。

3：该装置中同步油缸支座、施压油缸支座、连架均为焊接件，且构件之间的连接螺栓均采用高强度铰制孔螺栓，装置结构稳定、力学性能良好，工作使用过程中安全可靠。

4、采用比例柱塞泵作为动力源，第一比例换向阀、第二比例换向阀作为同步控制元件，通过系统实时监测与反馈两个同步油缸进行伸出或缩回的行程参数，控制两个同步油缸的伸、缩速度来达到控制行程同步调节的目的。

5、所述的施压油缸通过连架承受两个同步油缸的负载，施压油缸与蓄能器连接，储能器的储能调节功能可实现同步油缸动态负载的自适应平衡调节；所述的第一电磁球阀、第二电磁球阀实现蓄能器充压、保压、泄压的功能。

6、该装置中两个同步油缸伸出或缩回，通过连架带动施压油缸同步缩回或伸出，施压油缸与储能器相连，施压油缸来适应同步油缸的动态负载，两个同步油缸的行程通过系统实时监测与反馈，当两个同步油缸的行程出现偏差时，同步油缸、连架和施压油缸会出现相应的转动，保证了装置中各构件的受力均衡，同时通过控制两个同步油缸的伸、缩速度来达到控制行程同步调节的目的。

附图说明

图1是本发明的液压泵站平面布置图。

图2是本发明的同步调节机构平面布置图。

图3是本发明的同步调节机构立体结构示意图。

图4是本发明的同步油缸支座及轴承座正面立体结构示意图。

图5是本发明的同步油缸支座及轴承座背面立体结构示意图。

图6是本发明的施压油缸支座及轴承座正面立体结构示意图。

图7是本发明的施压油缸支座及轴承座背面立体结构示意图。

图8是本发明的连架立体结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细描叙：

本发明所述的一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置,液压泵站a包括油箱a1、齿轮泵a2、第一电机a3、比例柱塞泵a4、第二电机a5、电机底座a6、阀台支架a7、第一阀块a8、第一比例换向阀a9、第二比例换向阀a12、第一溢流阀a10、第二溢流阀a11、第二阀块a13、第一电磁球阀a15、第二电磁球阀a16、第三溢流阀a14、第三阀块a17、第四溢流阀a18、电磁溢流阀a19、第五溢流阀a20、蓄能器a21和截止阀块a22；同步调节机构b包括包括同步油缸b1、第一挡块b2、同步油缸支座b3、同步油缸轴承座组件b4、第一销轴b5、施压油缸支座b6、施压油缸轴承座组件b7、第二挡块b8、施压油缸b9、第二销轴b10和连架b11、缸旁阀块b12、平衡阀b13和第六溢流阀b14。

所述的齿轮泵a1与第一电机a3连接，第一电机a3安装在阀台支架a7底部；所述的比例柱塞泵a4与第二电机a5连接，第二电机a5安装在阀台支架a7底部；

所述的第一比例换向阀a9、第二比例换向阀a12安装在第一阀块a8顶部，第一溢流阀a10、第二溢流阀a11安装在第一阀块a8前侧边，第一阀块a8安装布置在阀台支架a7上端面靠右方。

所述的第一电磁球阀a15、第二电磁球阀a16安装在第二阀块a13顶部，第三溢流阀a14安装在第二阀块a13前侧边，第二阀块a13安装布置在阀台支架a7上端面中部。

所述的第四溢流阀a18、电磁溢流阀a19安装在第三阀块a17顶部，第五溢流阀a20安装在第三阀块a17上的后侧边，第三阀块a17安装布置在阀台支架a7上端面靠左方。

所述的蓄能器a21固定在阀台支架a7的右侧方，蓄能器a21底部与截止阀块a22连接；

所述的第一阀块a8、第二阀块a13、第三阀块a17与齿轮泵a1、比例柱塞泵a4通过管路连接。

所述的平衡阀b13和第六溢流阀b14安装在缸旁阀块b12上，所述的缸旁阀块b12安装在同步油缸支座b3上

所述的同步油缸支座b3由底板b301、前支撑板b302、两个连接板b303、后支撑板b304、八个侧加强筋板b305、安装板b306和四个底加强筋板b307焊接而成，其中底板b301上分布有六个孔，该孔分别与固定在地基上的地脚螺栓相配合实现底板b301的定位与固定，其中前支撑板b302上分布有四个铰制孔。两个同步油缸支座b3对称布置在地基上。

所述的同步油缸轴承座组件b4中两个轴承b402安装在同步油缸轴承座b403的轴承孔径中，轴承端盖b401安装在同步油缸轴承座b403端面上并通过螺钉固定，轴承端盖b401实现对轴承b402的轴向定位。两个同步油缸轴承座组件b4通过螺栓安装固定在同步油缸支座b3的前支撑板b302上对应的孔径上。

所述的第一挡块b2位于同步油缸支座b3的前支撑板b302侧边，且第一挡块b2的侧面紧贴两个同步油缸轴承座b403的一侧，保证同步油缸轴承座b403能承受较大的油缸反作用力。

所述的两个同步油缸b1的铰轴分别与同步油缸轴承座组件b4中的轴承b402的孔径相配合，两个同步油缸b1可分别沿其铰轴自由转动。

所述的施压油缸支座b6由底板b601、前支撑板b602、两个连接板b603、后支撑板b604、四个加强环b605、八个侧加强筋板b606和四个底加强筋板b607焊接而成，其中底板b601上分布有六个孔，该孔分别与固定在地基上的地脚螺栓相配合实现底板b601的定位与固定，其中前支撑板b602上分布有四个铰制孔。

所述的施压油缸轴承座组件b7中两个轴承b702安装在施压油缸轴承座b703的轴承孔径中，轴承端盖b701安装在施压油缸轴承座b703端面上并通过螺钉固定，轴承端盖b701实现对轴承b702的轴向定位。两个施压油缸轴承座组件b7通过螺栓安装固定在施压油缸支座b6的前支撑板b602上对应的孔径上。

所述的第二挡块b8位于施压油缸支座b6的前支撑板b602侧边，且第二挡块b8的侧面紧贴两个施压油缸轴承座b703的一侧，保证施压油缸轴承座b703能承受较大的油缸反作用力。

所述的施压油缸b9的铰轴与施压油缸轴承座组件b7中的轴承b702的孔径相配合，施压油缸b9可沿铰轴自由转动。

所述的连架b11由连架体b111、两个连接第一耳板b112和连接第二耳板b113焊接而成，其中两个连接第一耳板b112对称布置在连架体b111的后端面上，连接第二耳板b113布置在连架体b111的前端面中心上；所述的两个同步油缸b1分别与两个连接第一耳板b112相配合且与第一销轴b5装配连接，保证同步油缸b1沿第一销轴b5自由转动；所述的施压油缸b9连接第二耳板b113相配合且与第二销轴b10装配连接，保证施压油缸b9沿第二销轴b10自由转动。

本发明装置工作原理如下：

该装置中液压泵站a和同步调节机构b通过管道连接，液压泵站a中比例柱塞泵a4作为动力源，第一比例换向阀a9、第二比例换向阀a12作为控制元件，通过系统实时监测与反馈两个同步油缸进行伸出或缩回的行程参数，控制两个同步油缸的伸、缩速度来达到控制行程同步调节的目的。同步调节机构b中两个同步油缸b1的铰轴可分别绕施压油缸轴承座组件b4中的轴承孔自由转动，施压油缸b9的铰轴可绕施压油缸轴承座组件b7中的轴承孔自由转动，两个同步油缸b1可分别绕第一销轴b5自由转动，施压油缸b9可绕第二销轴b10自由转动。两个同步油缸b1同时伸出或缩回，相对应的施压油缸b9同步缩回或伸出，当两个同步油缸b1的行程出现偏差时，同步油缸b1、施压油缸b9、连架b11会出现相应的转动，保证了装置中各构件的受力均衡，两个同步油缸b1通过连架b11将动态负载传递给施压油缸b9，施压油缸b9与蓄能器a21连接，储能器a21的储能调节功能可实现同步油缸b1动态负载的自适应平衡调节，第一电磁球阀a15、第二电磁球阀a16实现蓄能器a21充压、保压、泄压的功能。装置可模拟升船机主要液压控制系统及执行机构，结构稳定，操作简便且易于上手。

Claims (10)

1.一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，包括液压泵站（a）、同步调节机构（b），所述液压泵站（a）与同步调节机构（b）通过液压管路连接；其特征在于：所述液压泵站（a）包括油箱（a1）、齿轮泵（a2）、第一电机（a3）、比例柱塞泵（a4）、第二电机（a5）、电机底座（a6）、阀台支架（a7）、蓄能器（a21）、截止阀块（a22）；

所述同步调节机构（b）包括同步油缸（b1）、同步油缸支座（b3）、同步油缸轴承座组件（b4）、施压油缸支座（b6）、施压油缸轴承座组件（b7）、施压油缸（b9）、连架（b11）、缸旁阀块（b12）、平衡阀（b13）、第六溢流阀（b14）；

所述齿轮泵（a2）与第一电机（a3）连接，比例柱塞泵（a4）与第二电机（a5）连接，所述齿轮泵（a2）、比例柱塞泵（a4）通过液压管路连接油箱（a1）；

所述蓄能器（a21）连接截止阀块（a22）；

两个同步油缸支座（b3）对称安装布置在地基上，每一个同步油缸支座（b3）安装有同步油缸轴承座组件（b4），同步油缸轴承座组件（b4）上安装有同步油缸（b1）；

所述平衡阀（b13）、第六溢流阀（b14）安装在缸旁阀块（b12）上，所述缸旁阀块（b12）安装在同步油缸支座（b3）上；

所述施压油缸支座（b6）安装有两个施压油缸轴承座组件（b7），施压油缸（b9）安装在施压油缸轴承座组件（b7）上；

所述连架（b11）分别与两个同步油缸（b1）和一组施压油缸（b9）铰接连接，保证两个同步油缸（b1）和一个施压油缸（b9）能够与连架（b11）相对转动；

所述施压油缸（b9）连接蓄能器（a21）。

2.根据权利要求1所述一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，其特征在于：该装置包括第一阀块（a8）、第二阀块（a13）、第三阀块（a17），

第一比例换向阀（a9）、第二比例换向阀（a12）安装在第一阀块（a8）顶部，第一溢流阀（a10）、第二溢流阀（a11）安装在第一阀块（a8）前侧边，所述第一阀块（a8）安装布置在阀台支架（a7）上端面靠右方；

第一电磁球阀（a15）、第二电磁球阀（a16）安装在第二阀块（a13）顶部，第三溢流阀（a14）安装在第二阀块（a13）前侧边，所述第二阀块（a13）安装布置在阀台支架（a7）上端面中部；

第四溢流阀（a18）、电磁溢流阀（a19）安装在第三阀块（a17）顶部，第五溢流阀（a20）安装在第三阀块（a17）上的后侧边，所述第三阀块（a17）安装布置在阀台支架（a7）上端面靠左方；

蓄能器（a21）固定在阀台支架（a7）的右侧方，蓄能器（a21）底部与截止阀块（a22）连接。

3.根据权利要求1所述一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，其特征在于：所述同步油缸（b1）上焊接有第一铰轴，第一铰轴与同步油缸轴承座组件（b4）中的轴承孔相配合，保证同步油缸（b1）能够绕第一铰轴自由转动；

施压油缸（b9）上焊接有第二铰轴，第二铰轴与施压油缸轴承座组件（b8）中的轴承孔相配合，保证施压油缸（b9）能够绕第二铰轴自由转动。

4.根据权利要求1所述一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，其特征在于：所述两个同步油缸（b1）位于连架（b11）的左侧，同步油缸（b1）与连架（b11）对应的孔径上安装有第一销轴（b5）；施压油缸（b9）位于连架（b11）的右侧，施压油缸（b9）与连架（b11）对应的孔径上安装有第二销轴（b10）。

5.根据权利要求1所述一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，其特征在于：所述两个同步油缸支座（b3）上分别焊接有第一挡块（b2），第一挡块（b2）紧贴两个同步油缸轴承座组件（b4）的一侧，保证同步油缸轴承座组件（b4）能承受较大的油缸反作用力；

所述的施压油缸支座（b6）上焊接有第二挡块（b8），第二挡块（b8）紧贴两个施压油缸轴承座组件（b7）的一侧，保证施压油缸轴承座组件（b7）能承受较大的油缸反作用力。

6.根据权利要求1所述一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，其特征在于：所述同步油缸支座（b3）由底板（b301）、前支撑板（b302）、两个连接板（b303）、后支撑板（b304）、八个侧加强筋板（b305）、安装板（b306）和四个底加强筋板（b307）焊接而成，其中底板（b301）上分布有六个孔，该孔分别与固定在地基上的地脚螺栓相配合实现底板（b301）的定位与固定，其中前支撑板（b302）上分布有四个铰制孔，两个同步油缸支座（b3）对称布置在地基上。

7.根据权利要求1所述一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，其特征在于：所述同步油缸轴承座组件（b4）中两个轴承（b402）安装在同步油缸轴承座（b403）的轴承孔径中，轴承端盖（b401）安装在同步油缸轴承座（b403）端面上并通过螺钉固定，轴承端盖（b401）实现对轴承（b402）的轴向定位，两个同步油缸轴承座组件（b4）通过螺栓安装固定在同步油缸支座（b3）的前支撑板（b302）上对应的孔径上。

8.根据权利要求1所述一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，其特征在于：所述施压油缸支座（b6）由底板（b601）、前支撑板（b602）、两个连接板（b603）、后支撑板（b604）、四个加强环（b605）、八个侧加强筋板（b606）和四个底加强筋板（b607）焊接而成，其中底板（b601）上分布有六个孔，该孔分别与固定在地基上的地脚螺栓相配合实现底板（b601）的定位与固定，其中前支撑板（b602）上分布有四个铰制孔。

9.根据权利要求1所述一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，其特征在于：所述施压油缸轴承座组件（b7）中两个轴承（b702）安装在施压油缸轴承座（b703）的轴承孔径中，轴承端盖（b701）安装在施压油缸轴承座（b703）端面上并通过螺钉固定，轴承端盖（b701）实现对轴承（b702）的轴向定位；

两个施压油缸轴承座组件（b7）通过螺栓安装固定在施压油缸支座（b6）的前支撑板（b602）上对应的孔径上。

10.根据权利要求1所述一种实现同步控制与适应动态负载的液压装置，其特征在于：所述连架（b11）由连架体（b111）、两个连接第一耳板（b112）和连接第二耳板（b113）焊接而成，其中两个连接第一耳板（b112）对称布置在连架体（b111）的后端面上，连接第二耳板（b113）布置在连架体（b111）的前端面中心上；所述的两个同步油缸（b1）分别与两个连接第一耳板（b112）相配合且与第一销轴（b5）装配连接，保证同步油缸（b1）沿第一销轴（b5）自由转动；所述的施压油缸（b9）连接第二耳板（b113）相配合且与第二销轴（b10）装配连接，保证施压油缸（b9）沿第二销轴（b10）自由转动。