CN109399482B - 一种绞车控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绞车控制系统，属于液压控制领域。在需要绞车释放缆绳时，使二位二通换向阀与二位二通电磁球阀均得电，液压泵抽取油箱中的液压油，将液压油运送至二位二通电磁球阀，液压油自二位二通电磁球阀的PA油路进入比例减压阀并经过二位二通换向阀的TA油路进而进入制动器油缸无杆腔，进而使制动器松开绞车。在此过程中，可通过比例减压阀控制进入制动器油缸的液压油的油压，进而控制制动器完全放开绞车或者部分松开绞车，可使绞车在释放缆绳的同时仍会受到制动器一定的制动力，以此可保持绞车释放缆绳的速度较为合理，避免了绞车释放过快导致的绞车与制动器摩擦过大进而导致绞车在制动时损坏的情况出现。

Description

一种绞车控制系统
技术领域
本发明涉及液压控制领域，特别涉及一种绞车控制系统。
背景技术
绞车可以通过缆绳锚泊等动作实现对绞车所在平台的定位与支持。而绞车在实现锚泊定位时，会不断释放末端接有锚的缆绳进入海中，绞车在释放缆绳这一过程中，可能会出现由于释放的缆绳重量过大而放缆速度过快的情况，导致在使用制动器对绞车进行刹车时，绞车与制动器之间摩擦过大，造成绞车的结构损坏。
发明内容
本发明实施例提供了一种绞车控制系统，能够减小绞车收到损坏的可能性。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种绞车控制系统，所述绞车控制系统至少包括液压控制子系统，所述液压控制子系统包括液压泵、Y型三位四通换向阀、二位二通换向阀、二位二通电磁球阀、比例减压阀、制动器油缸及油箱，
所述液压泵的输入端与所述油箱连通，所述液压泵的输出端与所述Y型三位四通换向阀的P口连通，所述Y型三位四通换向阀的T口与所述油箱连通，所述Y型三位四通换向阀的A口与所述二位二通换向阀的P口连通，所述二位二通换向阀的A口与所述制动器油缸的无杆腔连通，所述Y型三位四通换向阀的B口与所述制动器油缸的有杆腔连通，
所述液压泵的输出端还与所述二位二通电磁球阀的P口连通，所述二位二通电磁球阀的T口与所述油箱连通，所述二位二通电磁球阀的A口与所述二位二通换向阀的T口连通。
可选地，所述液压控制子系统还包括减压阀，所述减压阀设置在所述液压泵与所述Y型三位四通换向阀之间，所述减压阀的第一工作油口与所述液压泵的输出端连通，所述减压阀的第二工作油口与所述Y型三位四通换向阀的P口连通，所述减压阀的控制油口与所述Y型三位四通换向阀的P口连通。
可选地，所述比例减压阀为电磁比例减压阀。
可选地，所述电磁比例减压阀上设置有泄油口，所述泄油口与所述油箱连通。
可选地，所述液压控制子系统还包括蓄能器，所述蓄能器与所述液压泵的输出端以及所述二位二通电磁球阀的P口连通。
可选地，所述液压控制子系统还包括第一截止阀，所述第一截止阀设置在所述液压泵与所述蓄能器之间。
可选地，所述蓄能器与所述二位二通电磁球阀之间设置有压力传感器。
可选地，所述液压控制子系统还包括安全阀，所述安全阀的第一工作油口与所述蓄能器连通，所述安全阀的第二工作油口与所述油箱连通，所述安全阀的控制油口与所述蓄能器连通。
可选地，所述液压控制子系统还包括第二截止阀，所述第二截止阀的第一工作油口与所述蓄能器连通，所述第二截止阀的第二工作油口与所述安全阀的第二工作油口连通。
可选地，所述液压控制子系统还包括紧急油口，所述紧急油口与所述蓄能器连通，所述紧急油口与所述蓄能器之间设置有单向阀，所述单向阀的进油口与所述紧急油口连通，所述单向阀的出油口与所述蓄能器连通。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在需要绞车释放缆绳时，使二位二通换向阀与二位二通电磁球阀均得电，液压泵抽取油箱中的液压油，将液压油运送至二位二通电磁球阀，液压油自二位二通电磁球阀的PA油路进入比例减压阀并经过二位二通换向阀的TA油路进而进入制动器油缸无杆腔，进而使制动器松开绞车。在此过程中，可通过比例减压阀控制进入制动器油缸的液压油的油压，进入无杆腔中的液压油的流量达到一定数值后，制动油缸的无杆腔中的油压与比例减压阀的第二工作油口处的油压相同时，制动器油缸中无杆腔中的油压与有杆腔中的油压达到平衡，制动器油缸的活塞杆的位置将保持不变，从而可通过制动器油缸中活塞杆的位置控制制动器对绞车的制动力。因此可实现控制制动器完全放开绞车或者部分松开绞车，可使绞车在释放缆绳的同时仍会受到制动器一定的制动力，以此可保持绞车释放缆绳的速度较为合理，避免了绞车释放过快导致的绞车与制动器摩擦过大进而导致绞车在制动时损坏的情况出现。
附图说明
图1是本发明实施例提供的液压控制子系统原理图；
图2是本发明实施例提供的绞车控制系统的示意图。
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。
为便于理解本发明，此处可对本发明中绞车控制系统的工作场景作进一步的说明。本发明中的绞车至少包括支架，可转动设置在支架上的卷筒，驱动卷筒转动的驱动结构以及可对卷筒进行制动的制动器。在绞车的工作过程中，驱动结构驱动卷筒进行转动，进而可将缆绳等线材缠绕在卷筒上，或者将卷筒上原有的缆绳等线材进行释放。而在需要卷筒紧急停住或者避免卷筒转动时，控制制动器对卷筒进行制动，以下简称制动器对绞车制动或放开。
其中，制动器主要通过制动器油缸实现对绞车的制动与放开。在本发明实施例中，制动器油缸的无杆腔持续进油时，制动器对绞车的制动力逐渐变小，直至制动器完全放开绞车，绞车受到的制动力为零。制动器油缸的有杆腔持续进油时则情况相反。在其他实施例中，情况也可相反，本发明对此不做限制。
在本发明实施例中，绞车控制系统至少包括液压控制子系统10。图1是本发明实施例提供的液压控制子系统原理图，如图1所示，该液压控制子系统10包括液压泵101、Y型三位四通换向阀102、二位二通换向阀103、二位二通电磁球阀104、比例减压阀105、制动器油缸106及油箱107。
液压泵101的输入端与油箱107连通，液压泵101的输出端与Y型三位四通换向阀102的P口连通，Y型三位四通换向阀102的T口与油箱107连通，Y型三位四通换向阀102的A口与二位二通换向阀103的P口连通，二位二通换向阀103的A口与制动器油缸106的无杆腔连通，Y型三位四通换向阀102的B口与制动器油缸106的有杆腔连通。
液压泵101的输出端还与二位二通电磁球阀104的P口连通，二位二通电磁球阀104的T口与油箱107连通，二位二通电磁球阀104的A口与二位二通换向阀103的T口连通。
在需要绞车释放缆绳时，使二位二通换向阀103与二位二通电磁球阀104均得电，液压泵101抽取油箱107中的液压油，将液压油运送至二位二通电磁球阀104，液压油自二位二通电磁球阀104的PA油路进入比例减压阀105并经过二位二通换向阀103的TA油路进而进入制动器油缸106无杆腔，进而使制动器松开绞车。在此过程中，可通过比例减压阀105控制进入制动器油缸106的液压油的油压，进入无杆腔中的液压油的流量达到一定数值后，制动油缸的无杆腔中的油压与比例减压阀105的第二工作油口处的油压相同时，制动器油缸106中无杆腔中的油压与有杆腔中的油压达到平衡，制动器油缸106的活塞杆的位置将保持不变，从而可通过制动器油缸106中活塞杆的位置控制制动器对绞车的制动力。因此可实现控制制动器完全放开绞车或者部分松开绞车，可使绞车在释放缆绳的同时仍会受到制动器一定的制动力，以此可保持绞车释放缆绳的速度较为合理，避免了绞车释放过快导致的绞车与制动器摩擦过大进而导致绞车在制动时损坏的情况出现。
如图1所示，比例减压阀105可为电磁比例减压阀。可通过电信号控制电磁比例减压阀的阀芯的开口大小进而控制电磁铁比例减压阀105在第二工作油口处的液压油的流量与油压，对电磁比例减压阀的阀芯的开口与第二工作油口处的油压的控制较为迅速。
可选地，液压控制子系统10还可包括减压阀108，减压阀108设置在液压泵101与Y型三位四通换向阀102之间，减压阀108的第一工作油口与液压泵101的输出端连通，减压阀108的第二工作油口与Y型三位四通换向阀102的P口连通，减压阀108的控制油口与Y型三位四通换向阀102的P口连通。减压阀108的设置可减小从液压泵101进入制动器油缸106的液压油的压力，避免制动器油缸106受到液压油的冲击过大，保证制动器油缸106的稳定使用。
其中，减压阀108也可为比例减压阀，可对其阀芯的开口大小进行调节以调节液压油的流量。
如图1所示，电磁比例减压阀108上设置有泄油口E，泄油口E与油箱107连通。泄油口E的设置可使得电磁比例减压阀108上泄露的液压油可重新回到油箱107，使得液压油可重复循环使用。
示例性地，液压控制子系统10还包括蓄能器109，蓄能器109与液压泵101的输出端以及二位二通电磁球阀104的P口连通。蓄能器109可在液压泵101无法进行工作时对制动器油缸106输送液压油，以保证绞车的正常使用。
同时，蓄能器109也可与液压泵101一同将液压油输送至制动器油缸106的无杆腔，或者与液压泵101一同将液压油输送至制动器油缸106的有杆腔，保证有足够的液压油进入制动器油缸106。
如图1所示，液压控制子系统10还可包括第一截止阀110，第一截止阀110设置在液压泵101与蓄能器109之间。第一截止阀110处于常开状态，尽在蓄能器109或者其他结构出现故障时关闭，此时可对出现故障的器件进行维修。
可选地，蓄能器109与二位二通电磁球阀104之间设置有压力传感器111。压力传感器111可对蓄能器109中的压力进行监测，进而可及时对蓄能器109进行充压。
示例性地，液压控制子系统10还包括安全阀112，安全阀112的第一工作油口与蓄能器109连通，安全阀112的第二工作油口与油箱107连通，安全阀112的控制油口与蓄能器109连通。安全阀112可对蓄能器109进行保护，避免出现蓄能器109中油压过大影响蓄能器109正常使用的情况出现。
如图1所示，液压控制子系统10还包括第二截止阀113，第二截止阀113的第一工作油口与蓄能器109连通，第二截止阀113的第二工作油口与安全阀112的第二工作油口连通。第二截止阀113为常闭截止阀，可在蓄能器109中液压油过大时开启，此时蓄能器109中的液压油可快速流向油箱107，避免蓄能器109中油压过大。
如图1所示，液压控制子系统10还包括紧急油口P，紧急油口P与蓄能器109连通，紧急油口P与蓄能器109之间设置有单向阀114，单向阀114的进油口与紧急油口P连通，单向阀114的出油口与蓄能器109连通。在蓄能器109中压力不过而液压泵101又无法正常使用时，可通过紧急油口P手动为蓄能器109进行充压，保证蓄能器109的稳定使用，且单向阀114可避免液压油自紧急油口P泄露。
示例性地，液压泵101可为定量液压泵。其成本较低。但在本发明的其他实施例中，液压泵101也可为变量液压泵，本发明对此不做限制。
可选地，制动器油缸106可包括第一子油缸106a与第二子油缸106b，第一子油缸106a的有杆腔与第二子油缸106b的有杆腔连通，第一子油缸106a的无杆腔与第二子油缸106b的无杆腔连通。两个子油缸的共同作用可增大制动器的制动力所在的范围，进而使得绞车释放缆绳的速度可在更大的范围内变动。
以下结合图1对本发明实施例中的液压控制子系统10的工作过程进行说明，液压控制子系统10至少包括第一工作模式与第二工作模式，
液压控制子系统10处于第一工作模式时，此时蓄能器109不参与工作，液压控制子系统10中仅液压泵101输出液压油，此时液压控制子系统10的工作情况如下：
若需要控制制动器放开绞车，可使Y型三位四通换向阀102的DT2端得电，其他阀均处于失电状态，液压油自油箱107依次经过液压泵101、减压阀108、Y型三位四通换向阀102的PA油路、二位二通换向阀103的PA油路进而进入制动器油缸106的无杆腔，制动器油缸106的有杆腔中的液压油经过Y型三位四通换向阀102的BT油路回油至油箱107。
若需要控制制动器制动绞车，可使Y型三位四通换向阀102的DT1端得电，其他阀均处于失电状态，液压油自油箱107依次经过液压泵101、减压阀108、Y型三位四通换向阀102的PB油路进而进入制动器油缸106的有杆腔，制动器油缸106的无杆腔中的液压油经过Y型三位四通换向阀102的AT油路回油至油箱107。
根据图1可知，在液压控制子系统10处于第一工作模式时，液压泵101在抽取液压油之后，部分液压油会进入蓄能器109中为其充能。
液压控制子系统10处于第二工作模式时，此时蓄能器109参与工作，液压控制子系统10中液压泵101与蓄能器109均可输出液压油，此时液压控制子系统10的工作情况如下：
若需要控制制动器放开绞车，可使二位二通换向阀103的DT3端得电，二位二通电磁球阀104的DT4端得电，其他阀均处于失电状态，液压泵101抽取的液压油依次经过二位二通电磁球阀104的PA油路、比例减压阀105、二位二通换向阀103的PA油路进入制动器油缸106的无杆腔，此时蓄能器109中的液压油也可经过相同的油路进入制动器油缸106的无杆腔，制动器油缸106的有杆腔中的液压油则经过Y型三位四通换向阀102的BT油路回油至油箱107；且此时可调整比例减压阀105的阀芯的开口大小，实现对绞车的释放缆绳的速度的控制。
若需要控制制动器制动绞车，液压控制子系统10中液压油的流向与第一工作模式时相同，蓄能器109中的油压较高(包括绞车需要紧急制动时的情况)，蓄能器109中的液压油也可依次经过减压阀108、Y型三位四通换向阀102的PB油路进而进入制动器油缸106的有杆腔，制动器油缸106的无杆腔中的液压油经过Y型三位四通换向阀102的AT油路回油至油箱107，时绞车快速制动。
图2是本发明实施例提供的绞车控制系统的示意图，如图2所示，绞车控制系统可包括控制子系统20与液压控制子系统10，控制子系统20至少包括处理器201与设置在缆绳上的张力传感器202。
结合图1与图2，在绞车的实际工作过程中，处理器201可接收来自张力传感器202的信号，根据张力传感器202的信号调整电磁比例减压阀108的阀芯的开口大小，使得缆绳上的张力为制动器支持负载的20％～30％，以避免缆绳上的张力过大，可对缆绳进行保护。
可选地，当缆绳的张力值低于制动器支持负载的20％时，处理器201经过运算后，增加比例减压阀105在第二工作油口处的压力值；当缆绳的张力值高于制动器支持负载的30％时，处理器201经过运算后，减少比例减压阀105在第二工作油口处的压力值。
处理器201还可监测压力传感器111的数值大小，以对蓄能器109的工作状态进行实时监测。
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 (10)

1.一种绞车控制系统，其特征在于，所述绞车控制系统至少包括液压控制子系统(10)，所述液压控制子系统(10)包括液压泵(101)、Y型三位四通换向阀(102)、二位二通换向阀(103)、二位二通电磁球阀(104)、比例减压阀(108)(105)、制动器油缸(106)及油箱(107)，
所述液压泵(101)的输入端与所述油箱(107)连通，所述液压泵(101)的输出端与所述Y型三位四通换向阀(102)的P口连通，所述Y型三位四通换向阀(102)的T口与所述油箱(107)连通，所述Y型三位四通换向阀(102)的A口与所述二位二通换向阀(103)的P口连通，所述二位二通换向阀(103)的A口与所述制动器油缸(106)的无杆腔连通，所述Y型三位四通换向阀(102)的B口与所述制动器油缸(106)的有杆腔连通，
所述液压泵(101)的输出端还与所述二位二通电磁球阀(104)的P口连通，所述二位二通电磁球阀(104)的T口与所述油箱(107)连通，所述二位二通电磁球阀(104)的A口与所述二位二通换向阀(103)的T口连通。
2.根据权利要求1所述的绞车控制系统，其特征在于，所述液压控制子系统(10)还包括减压阀(108)，所述减压阀(108)设置在所述液压泵(101)与所述Y型三位四通换向阀(102)之间，所述减压阀(108)的第一工作油口与所述液压泵(101)的输出端连通，所述减压阀(108)的第二工作油口与所述Y型三位四通换向阀(102)的P口连通，所述减压阀(108)的控制油口与所述Y型三位四通换向阀(102)的P口连通。
3.根据权利要求1所述的绞车控制系统，其特征在于，所述比例减压阀(105)为电磁比例减压阀(105)。
4.根据权利要求3所述的绞车控制系统，其特征在于，所述电磁比例减压阀(105)上设置有泄油口(E)，所述泄油口(E)与所述油箱(107)连通。
5.根据权利要求1～4任一项所述的绞车控制系统，其特征在于，所述液压控制子系统(10)还包括蓄能器(109)，所述蓄能器(109)与所述液压泵(101)的输出端以及所述二位二通电磁球阀(104)的P口连通。
6.根据权利要求5所述的绞车控制系统，其特征在于，所述液压控制子系统(10)还包括第一截止阀(110)，所述第一截止阀(110)设置在所述液压泵(101)与所述蓄能器(109)之间。
7.根据权利要求5所述的绞车控制系统，其特征在于，所述蓄能器(109)与所述二位二通电磁球阀(104)之间设置有压力传感器(111)。
8.根据权利要求5所述的绞车控制系统，其特征在于，所述液压控制子系统(10)还包括安全阀(112)，所述安全阀(112)的第一工作油口与所述蓄能器(109)连通，所述安全阀(112)的第二工作油口与所述油箱(107)连通，所述安全阀(112)的控制油口与所述蓄能器(109)连通。
9.根据权利要求8所述的绞车控制系统，其特征在于，所述液压控制子系统(10)还包括第二截止阀(113)，所述第二截止阀(113)的第一工作油口与所述蓄能器(109)连通，所述第二截止阀(113)的第二工作油口与所述安全阀(112)的第二工作油口连通。
10.根据权利要求5所述的绞车控制系统，其特征在于，所述液压控制子系统(10)还包括紧急油口(P)，所述紧急油口(P)与所述蓄能器(109)连通，所述紧急油口(P)与所述蓄能器(109)之间设置有单向阀(114)，所述单向阀(114)的进油口与所述紧急油口(P)连通，所述单向阀(114)的出油口与所述蓄能器(109)连通。
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