CN110081034A

CN110081034A - 一种小型步桥液压系统

Info

Publication number: CN110081034A
Application number: CN201811307433.6A
Authority: CN
Inventors: 陈懿; 李新献; 梁兆环; 王江; 安万平
Original assignee: South China Marine Machinery Co Ltd
Current assignee: South China Marine Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-11-05
Filing date: 2018-11-05
Publication date: 2019-08-02
Anticipated expiration: 2038-11-05
Also published as: CN110081034B

Abstract

本发明公开了小型步桥液压系统，包括包括主供油系统、恒推力蓄能器系统、横摇补偿系统、俯仰补偿系统、伸缩系统和回转系统。利用本发明的系统，通过液压系统能实现更好的随动和补偿，步桥的搭接可靠、安全、效率高。

Description

一种小型步桥液压系统

技术领域

本发明涉及步桥。

背景技术

步桥或栈桥主要用来输送人员或货物，在陆地上，步桥的建造相对简单，但使用在海上的用于在两艘船之间输送人员和物资的步桥建造起来就相对较难，因为，船与船之间是相互运动的，因此，步桥一般建造在一艘船上，如果需要使用，通过搭接的方式在两艘船之间设置步桥。而在搭接过程中，要实现更好的搭接，就需要考虑步桥与另一艘船之间的相对位置，否则会因为船的浮动而造成步桥与船碰撞；搭接完成后，同样需要考虑两艘船之间的相对位置，根据两艘船的相对位置让步桥处于被动补偿的状态，这样，才能保证正常使用；另外，在出现紧急情况下，步桥与另一艘船要能实现紧急脱离，以保证安全性能。

在中国专利申请号为201510045917.8的专利文献中公开了一种步桥装置，包括基座和安装在所述基座上方的回转平台，所述回转平台通过回转机构与所述基座相连接，所述回转平台之上设置有驾驶室，所述回转平台连接有步桥，所述步桥的两侧具有安全护栏，所述步桥的悬置端设置有对接装置。本发明相比较于现有技术，其结构布置合理、运行平稳，可以在复杂、恶劣环境下实现船舶与海洋平台之间运输人员。上述步桥装置，虽然能实现船舶之间的人员和物资运输，但是在搭接步桥装置和搭接步桥装置后，步桥装置不能根据船舶之间的位置变化进行相应的位置变化，容易出现事故等问题，而且在紧急情况下，步桥也不能进行紧急脱离。

在中国专利申请号为200610049538.7的专利文献中公开了一种全液压驱动登船梯，由固定在码头上带有跑梯的梯架构成的主梯与能活动到船甲板面上带三角梯、舷梯的辅梯组成，所述辅梯由滑梯和滑梯上连接的变幅、旋转机构、液压站、走轮装置及固定在码头上的提升机构构成，提升油缸使滑梯上的走轮装置沿着梯架上的工字钢导轨升降，滑梯上的旋转平台在水平面上绕中心轴旋转，旋转平台前端铰接舷梯，通过变幅油缸的伸缩使舷梯绕旋转平台上的支座在垂直面上旋转，调节三角梯、舷梯的高度，旋转油缸使舷梯在水平面120度范围内旋转，液压站、变幅、旋转机构均在滑梯中并随滑梯升降，结构紧凑、简化油路、减少了油管，使用安全、可靠，工作同步稳定性好、灵敏度高，特别适宜在油品、化工码头上满足落差变化大的需求。上述结构虽然产生了一定的好处，但是船舶是运行或停靠在水上的，由于诸多因素的影响，船舶会产生升沉、晃动等，因此给搭接带来了很大的麻烦，而且搭接后，如果辅梯不能实现随动，则容易损坏登船梯，也不能进行平稳的过人和运送物资。

在中国专利申请号为201611205250.4的专利文献中公开了一种三自由度波浪补偿登乘栈桥，其技术方案是：它包括：基座平台，控制系统，姿态传感器，栈桥支座，栈桥通道，变幅油缸，横摇补偿油缸；本发明虽然能够实现对船舶横摇、纵摇、升沉运动进行实时补偿，但是改技术方案中未记载是如何控制变幅油缸，横摇补偿油缸的，该技术方案实现的是主动补偿，当栈桥通道搭接好后，必须通过控制系统来控制，而控制系统需要一定的反应时间，因此，容易出现延时控制的现象，同时耗能也大，而且栈桥通道的重量较重，当栈桥通道搭建好后，栈桥通道的重量大部分落在搭接点上。

在中国专利申请号为201610396070.2的专利文献中公开了一种海上运输和海上船舶作业领域中具有波浪补偿功能的登靠装置及方法，登靠前，舷梯垂直于甲板且固定连接舷梯支架，运动控制器先控制主动波浪补偿平台对船舶的横摇、纵摇和升沉实时补偿，再控制电机反转，电机带动钢丝绳释放舷梯，舷梯绕万向节逆时针旋转，当舷梯角度传感器检测到舷梯相对上平台释放旋转到预设角度时，电机停止运转；登靠结束后，运动控制器控制电机正转，当舷梯角度传感器检测到舷梯相对上平台旋转到预设角度时，舷梯垂直于甲板，舷梯固定在舷梯支架上；波浪补偿平台在恶劣的海况中实时补偿船舶的横摇、纵摇和升沉，自动收放舷梯在补偿了上平台到一定平稳状态时才进行收放，提高了登靠时的平稳性和安全性。该结构是通过主动波浪补偿调节平台的位置，然后实现搭接，而由于船舶是晃动的，在搭接过程中难以保证舷梯与船舶之间的位置，搭接非常的困难，搭接后，如果舷梯不能实现随动，则容易损坏该结构，也不能进行平稳的过人和运送物资。

对于小型步桥来说，其重量相对轻很多，使用起来便捷，在搭接过程中，通常采用快速对接装置进行对接，但在实际应用过程中，由于船体的横摇，因此，目前的步桥能进行更好的横摇补偿。另外，因控制系统和液压系统的原因，造成步桥的工作不稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种小型步桥液压系统，利用本发明的系统，通过液压系统能实现更好的随动和补偿，步桥的搭接可靠、安全、效率高。

为达到上述目的，一种小型步桥液压系统，包括主供油系统、恒推力蓄能器系统、横摇补偿系统、俯仰补偿系统、伸缩系统和回转系统；

主供油系统包括油箱、连接在油箱上的第一液压泵和第二液压泵；第一液压泵通过电机M1带动，第二液压泵通过电机M2带动；第一液压泵和第二液压泵的输出端汇集形成总输出端；

当电机M1和电机M2启动后，第一液压泵和第二液压泵启动，将液压油从油箱泵出到总输出端。采用多个液压泵，能提高液压系统中的油压和流量，同时当其中一液压泵损伤，另外的液压泵能起到应急的作用。

恒推力蓄能器系统连接在总输出端，恒推力蓄能器具有输出端P_P；恒推力蓄能器系统用于给伸缩油缸提供恒推力，让伸缩油缸在随动过程中运动更加的平稳，从而让伸缩通道的运动平稳。

横摇补偿系统包括横摇电比例换向阀和横摇组合阀块，横摇电比例换向阀与总输出端连接，电比例换向阀通过横摇第一管路和横摇第二管路连接有横摇油缸，横摇组合阀块连接在第横摇第一管路和横摇第二管路之间；

横摇组合阀块包括横摇第一平衡阀、横摇第二平衡阀、横摇第一梭阀、横摇第二梭阀、横摇第一单向阀、横摇第二单向阀、横摇第一溢流阀和横摇第二溢流阀；横摇第一平衡阀连接在横摇第一管路上，横摇第二平衡阀连接在横摇第二管路上；横摇第一梭阀的一输入端连接在横摇第一平衡阀的输入端，横摇第一梭阀的另一输入端连接在横摇第二梭阀的一输入端，横摇第二梭阀的另一输入端连接在横摇第二平衡阀的输入端；横摇第一梭阀的输出端连接在横摇第二平衡阀上，横摇第二梭阀的输出端连接在横摇第一平衡阀上；横摇第一单向阀的输出端连接在横摇第一平衡阀的输出端，横摇第二单向阀的输出端连接在横摇第二平衡阀的输出端，横摇第一单向阀和横摇第二单向阀的输入端连通油箱，横摇第一溢流阀的输入端连接在位于横摇第一平衡阀输出端与横摇油缸之间，横摇第一溢流阀的输出端连接油箱，横摇第二溢流阀的输入端连接在位于横摇第二平衡阀输出端与横摇油缸之间，横摇第二溢流阀的输出端连接油箱；在横摇第一梭阀与横摇第二梭阀之间连接有横摇二位四通电磁阀，横摇二位四通电磁阀的P端与总输出端连接，横摇二位四通电磁阀的T端与油箱端连接，横摇二位四通电磁阀的B端连接到横摇第一梭阀和横摇第二梭阀之间；

上述横摇补充系统，当第一液压泵和第二液压泵工作时，液压油从总输出端进入到横摇电比例换向阀；控制横摇电比例换向阀，液压油经横摇电比例换向阀通过横摇组合阀块进入到横摇油缸内，推动横摇油缸运动。

在正常工作时，如液压油从横摇第一管路进入，液压油经过横摇第一平衡阀进入到横摇油缸内，横摇油缸内的液压油从横摇第二管路经横摇第二平衡阀从横摇电比例换向阀回到油箱，同时，横摇第一平衡阀的输入端的部分液压油从横摇第一梭阀进入到横摇第二平衡阀，控制横摇第二平衡阀的流量，起到平衡横摇第一管路和横摇第二管路液压油压力和流量的作用，同时横摇第二平衡阀能提高背压，避免横摇油缸快速卸油而造成横摇速度过快。当横摇第一管路的液压油压力大于横摇第一溢流阀的压力，则出现溢流现象，保证进入到横摇油缸内的油压稳定。

如液压油从横摇第二管路进入，液压油经过横摇第二平衡阀进入到横摇油缸内，横摇油缸内的液压油从横摇第一管路经横摇第一平衡阀从横摇电比例换向阀回到油箱，同时，横摇第二平衡阀的输入端的部分液压油从横摇第二梭阀进入到横摇第一平衡阀，控制横摇第一平衡阀的流量，起到平衡横摇第一管路和横摇第二管路液压油压力和流量的作用，同时横摇第一平衡阀能提高背压，避免横摇油缸快速卸油而造成横摇速度过快。当横摇第二管路的液压油压力大于横摇第二溢流阀的压力，则出现溢流现象，保证进入到横摇油缸内的油压稳定。

如需要横摇补偿，让横摇二位四通电磁阀换位，液压油经横摇二位四通电磁阀进入到横摇第一梭阀和横摇第二梭阀之间，然后在液压油的作用下将横摇第一平衡阀和横摇第二平衡阀短路，液压油可直接经过横摇第一平衡阀或横摇第二平衡阀，横摇第一平衡阀和横摇第二平衡阀不会提供任何的压力，这样，能实现快速、精确的横摇补偿，让横摇补偿的速度与横摇的速度匹配，提高步桥的工作平稳性。

俯仰补偿系统包括俯仰电比例换向阀和俯仰组合阀块，俯仰电比例换向阀与总输出端连接，电比例换向阀通过第一俯仰管路和第二俯仰管路连接有变幅油缸，俯仰组合阀块连接在第俯仰第一管路和俯仰第二管路之间；

俯仰组合阀块包括俯仰平衡阀、俯仰第一梭阀422a、俯仰第二梭阀、俯仰第一单向阀、俯仰第二单向阀、俯仰第一溢流阀和俯仰第二溢流阀；俯仰平衡阀连接在俯仰第二管路上；俯仰第一梭阀的一输入端连接在俯仰第一管路上，俯仰第一梭阀的输出端连接在俯仰第二梭阀的一输入端，俯仰第二梭阀的另一输入端连接在俯仰平衡阀的输入端；俯仰第二梭阀的输出端连接在俯仰平衡阀上；俯仰第一单向阀的输出端连接在俯仰第一管路上，俯仰第二单向阀的输出端连接在俯仰平衡阀的输出端，俯仰第一单向阀和俯仰第二单向阀的输入端连通油箱，俯仰第一溢流阀的输入端连接在俯仰第一管路上，俯仰第一溢流阀的输出端连接油箱，俯仰第二溢流阀的输入端连接在位于俯仰平衡阀输出端与变幅油缸之间，俯仰第二溢流阀的输出端连接油箱；在俯仰第一梭阀的另一输入端连接有俯仰二位四通电磁阀，俯仰二位四通电磁阀的P端与总输出端连接，俯仰二位四通电磁阀的T端与油箱端连接，俯仰二位四通电磁阀的B端连接到俯仰第一梭阀的另一输入端；

在总输出端连接有俯仰主随动电磁换向阀，其中俯仰主随动电磁换向阀的P端连接总输入端，俯仰主随动电磁换向阀的T端连接油箱，俯仰主随动电磁换向阀的B端连接在俯仰第二管路上；

在俯仰第一管路和俯仰第二管路上分别连接有液控单向阀，液控单向阀的控制端与俯仰主随动电磁换向阀的B端连接；

上述俯仰补充系统，当第一液压泵和第二液压泵工作时，液压油从总输出端进入到俯仰电比例换向阀；控制俯仰电比例换向阀，液压油经俯仰电比例换向阀通过俯仰组合阀块进入到变幅油缸内，推动变幅油缸运动。

在正常工作时，俯仰主随动电磁换向阀不给信号，如液压油从俯仰第一管路进入，液压油经过俯仰平衡阀进入到变幅油缸内，变幅油缸内的液压油从俯仰第二管路从俯仰电比例换向阀回到油箱。当俯仰第一管路的液压油压力大于俯仰第一溢流阀的压力，则出现溢流现象，保证进入到俯仰油缸内的油压稳定。

如液压油从俯仰第二管路进入，液压油经过俯仰第二管路进入到变幅油缸内，横变幅油缸内的液压油从变幅第一管路经变幅平衡阀从变幅电比例换向阀回到油箱，同时，俯仰第二管路上的部分液压油从俯仰第一梭阀和俯仰第二梭阀进入到俯仰平衡阀，控制俯仰平衡阀的流量，起到平衡俯仰第一管路和俯仰第二管路液压油压力和流量的作用，同时俯仰平衡阀能提高背压，避免变幅油缸快速卸油而造成变幅速度过快。当俯仰第二管路的液压油压力大于俯仰第二溢流阀的压力，则出现溢流现象，保证进入到变幅油缸内的油压稳定。

如需要主动俯仰补偿，让俯仰二位四通电磁阀换位，液压油经俯仰二位四通电磁阀进入到俯仰第一梭阀，然后从俯仰第一梭阀进入到俯仰第二梭阀，液压油从俯仰第二梭阀进入到俯仰平衡阀，在液压油的作用下将俯仰平衡阀短路，液压油可直接经过俯仰平衡阀，俯仰平衡阀不会提供任何的压力，这样，能实现快速、精确的俯仰补偿，让横俯仰补偿的速度与俯仰的速度匹配，提高步桥的工作平稳性。

当对接装置对接好后，需要进行随动俯仰补偿，其原理是：俯仰主随动电磁换向阀通电，让俯仰主随动电磁换向阀换位，给俯仰二位四通电磁阀通电让其换位，液压油经俯仰二位四通电磁阀进入到俯仰第一梭阀，然后从俯仰第一梭阀进入到俯仰第二梭阀，液压油从俯仰第二梭阀进入到俯仰平衡阀，在液压油的作用下将俯仰平衡阀短路，液压油可直接经过俯仰平衡阀，俯仰平衡阀不会提供任何的压力，同时，液压油经俯仰主随动电磁换向阀进入到液控单向阀的控制端，变幅油缸中的液压油从液控单向阀回到油箱，实现随动补偿，由于俯仰平衡阀被短路，因此，能实现快速、精度的补偿，让步桥的工作更加的平稳。

该俯仰补偿系统能实现主动工作、主动补偿和随动补偿，让步桥的工作更加的平稳。

伸缩系统包括伸缩电比例换向阀和伸缩组合阀，伸缩电比例换向阀与总输出端连接，伸缩电比例换向阀通过伸缩第一管路和伸缩第二管路连接有伸缩油缸，伸缩组合阀连接在伸缩第一管路和伸缩第二管路上；

伸缩组合阀组包括伸缩平衡阀、二位一通液控换向阀一和二位一通液控换向阀二，伸缩平衡阀连接在伸缩第一管路与伸缩第二管路之间，二位一通液控换向阀一的A端连接P_p端，二位一通液控换向阀一的B端连接二位一通液控换向阀二的A端，二位一通液控换向阀二的B端连接到伸缩第二管路上，二位一通液控换向阀一的B端连接到伸缩第一管路上；二位一通液控换向阀一和二位一通液控换向阀二的一端控制端汇合后连接到回油管路L上，二位一通液控换向阀一和二位一通液控换向阀二的另一端控制端汇合后连接有伸缩主随动电磁换向阀上，伸缩主随动电磁换向阀的P端连接P_p端，伸缩主随动电磁换向阀的T端连接油箱，伸缩主随动电磁换向阀的B端与二位一通液控换向阀一和二位一通液控换向阀二的另一端控制端汇合点连接；

上述伸缩系统，当第一液压泵和第二液压泵工作时，液压油从总输出端进入到伸缩电比例换向阀；控制伸缩电比例换向阀，液压油经伸缩电比例换向阀通过伸缩组合阀组进入到伸缩油缸内，推动伸缩油缸运动。

在正常工作时，不给伸缩主随动电磁换向阀控制信号，如液压油从伸缩第一管路进入到伸缩油缸内，伸缩油缸内的液压油从伸缩第二管路从伸缩电比例换向阀回到油箱。由于设置了伸缩平衡阀，因此，能调节伸缩第一管路和伸缩第二管路的压力和流量。

当对接装置对接好后，需要进行随动伸缩补偿，其原理是：伸缩电比例换向阀复位，给伸缩主随动电磁换向阀控制信号，让伸缩主随动电磁换向阀换位，P_p端的液压油从伸缩主随动电磁换向阀控制二位一通液控换向阀一和二位一通液控换向阀二，二位一通液控换向阀一和二位一通液控换向阀二换位，P_p端的液压油给伸缩油缸一恒定推力，让伸缩油缸匀速进行补偿，在该过程中，如果伸缩油缸的压力小，则通过恒推力储能器系统提供压力，如果伸缩油缸的压力过大，则伸缩油缸的压力储存到恒推力储能器系统中，使得伸缩动作平稳。

回转系统包括回转电比例阀，回转电比例阀通过回转第一管路和回转第二管路连接有回转马达；在回转第一管路与回转第二管路之间连接有回转平衡阀；在回转平衡阀上通过回转马达刹车机构管路连接到回转马达刹车机构上；

在回转马达刹车机构管路上设有回转梭阀，回转梭阀的其中一输入端连接回转平衡阀，回转梭阀的输出端连接回转马达刹车机构；

在回转梭阀另一输入端连接有回转主随动电磁换向阀，主随动电磁换向阀的P端连接总输出端，主随动电磁换向阀的T端连接到回油管路L上，主随动电磁换向阀的B端连接到回转梭阀上；

在回转平衡阀与回转马达之间的回转第一管路与回转第二管路之间连接有第一随动梭阀，第一随动梭阀的输出端连接有第一随动溢流阀，第一随动溢流阀的输出端连接到油箱，在第一随动梭阀上并联有第二随动梭阀，第二随动梭阀的输出端连接油箱，第一随动溢流阀的X口连接有随动二位一通液控换向阀，随动二位一通液控换向阀连接有第二随动溢流阀，第二随动溢流阀的输出端连接回油管路L，随动二位一通液控换向阀的其中一控制端连接回油管路L，随动二位一通液控换向阀的另一控制端连接到主随动电磁换向阀的B端。

上述回转系统，当第一液压泵和第二液压泵工作时，液压油从总输出端进入到回转电比例换向阀；控制回转电比例换向阀，液压油经回转电比例换向阀进入到回转油缸内，推动回转油缸旋转。回转油缸的正反转通过控制回转电比例换向阀的位置来实现。回转油缸在工作的同时，液压油从回转梭阀进入到回转马达刹车机构内，对回转马达刹车机构进行刹车解除。

如果需要回转随动补偿，给回转主随动电磁换向阀控制信号，回转主随动电磁换向阀换位，液压油从回转主随动电磁换向阀控制随动二位一通液控换向阀，随动二位一通液控换向阀换位，第一随动溢流阀的X口与第二随动溢流阀连通，由于第一随动溢流阀的压力大于第二随动溢流阀的压力，因此，当回转马达中的液压油压力大于第二随动溢流阀的压力时，第一随动溢流阀接通，回转马达中的液压油能在两端通过第一随动梭阀和第二随动梭阀自由流动，起到回转随动补偿的作用。

进一步的，在总输出端上连接有主蓄能器组合阀；主蓄能器组合阀包括蓄能器二位二通液控换向阀、蓄能器二位二通电磁换向阀、蓄能器溢流阀；总输出端连接有蓄能器，总输出端与蓄能器溢流阀的输入端连接，蓄能器溢流阀的输出端连接油箱；总输出端连接到蓄能器二位二通液控换向阀P端，蓄能器二位二通液控换向阀的A端连接横摇补偿系统、俯仰补偿系统、伸缩系统和回转系统；蓄能器二位二通液控换向阀的其中一控制端连接蓄能器二位二通液控换向阀的A端和P端，蓄能器二位二通液控换向阀另一控制端连接蓄能器二位二通液控换向阀的A端和P端，蓄能器二位二通液控换向阀的另一控制端连接蓄能器二位二通电磁换向阀，蓄能器二位二通电磁换向阀连接回油管路L；总输出端通过充油阀连接到恒推力蓄能器系统。

当第一液压泵和第二液压泵工作，液压油可直接给主蓄能器蓄能待用，如果主蓄能器的压力过大，则蓄能器溢流阀溢流。当有液压油进入到蓄能器二位二通液控换向阀P端，蓄能器二位二通液控换向阀换位，蓄能器二位二通液控换向阀的P端与A端连通，实现对横摇补偿系统、俯仰补偿系统、伸缩系统和回转系统供油。如果充油阀换位，则可向恒推力蓄能器系统充油。

进一步的，恒推力蓄能器系统包括充油减压阀、充油单向阀、充油手动阀、放油手动阀、充油溢流阀和恒推力蓄能器；充油减压阀、充油单向阀、充油手动阀和恒推力蓄能器依次连接，充油减压阀连接在总输出端，放油手动阀的一端连接恒推力蓄能器，放油手动阀的另一端连接油箱，充油溢流阀的输入端连接恒推力蓄能器，充油溢流阀的输出端连接油箱；恒推力蓄能器的输出端为P_P端。

上述充油的过程为：打开充油手动阀，液压油经充油阀、充油减压阀、充油单向阀、充油手动阀进入到恒推力蓄能器，如恒推力蓄能器，则通过充油溢流阀溢流。如果要释放恒推力蓄能器的液压油，打开放油手动阀。

进一步的，在总输出端与伸缩电比例换向阀之间设有伸缩减压阀，伸缩减压阀的X口连接有第一梭阀，第一梭阀的两输入端分别与伸缩第一管路和伸缩第二管路连接，在伸缩第一管路和伸缩第二管路上分别设有第一溢流阀。通过第一梭阀与伸缩减压阀的作用来控制伸缩减压阀的输出压力，让输出的压力稳定。

进一步的，在总输出端与回转电比例换向阀之间设有回转压阀，回转减压阀的X口连接有第二梭阀，第二梭阀的两输入端分别与回转第一管路和回转第二管路连接。通过第二梭阀与回转减压阀的作用来控制回转减压阀的输出压力，让输出的压力稳定。

附图说明

图1为液压系统主油路部分示意图。图2为液压系统执行部分系统。图3为图1中E的放大图。图4为图1中F的放大图。图5为图2中G的放大图。图6为图2中H的放大图。图7为图2中I的放大图。图8为回转系统的部分示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。

如图1和图2所示，小型步桥液压系统包括主供油系统1a、恒推力蓄能器系统2a、横摇补偿系统3a、俯仰补偿系统4a、伸缩系统5a和回转系统6a。

主供油系统1a包括油箱11a、连接在油箱11a上的第一液压泵12a和第二液压泵13a；第一液压泵12a通过电机M1带动，第二液压泵13a通过电机M2带动；第一液压泵12a和第二液压泵13a的输出端汇集形成总输出端O。

当电机M1和电机M2启动后，第一液压泵12a和第二液压泵13a启动，将液压油从油箱11a泵出到总输出端O。采用多个液压泵，能提高液压系统中的油压和流量，同时当其中一液压泵损伤，另外的液压泵能起到应急的作用。

如图1和图3所示，在总输出端O上连接有主蓄能器组合阀7a；主蓄能器组合阀7a包括蓄能器二位二通液控换向阀71a、蓄能器二位二通电磁换向阀72a、蓄能器溢流阀73a；总输出端O连接有蓄能器74a，总输出端O与蓄能器溢流阀73a的输入端连接，蓄能器溢流阀73a的输出端连接油箱11a；总输出端O连接到蓄能器二位二通液控换向阀71a的P端，蓄能器二位二通液控换向阀71a的A端连接横摇补偿系统、俯仰补偿系统、伸缩系统和回转系统；蓄能器二位二通液控换向阀71a的其中一控制端连接蓄能器二位二通液控换向阀71a 的A端和P端，蓄能器二位二通液控换向阀71a另一控制端连接蓄能器二位二通液控换向阀71a的A端和P端，蓄能器二位二通液控换向阀71a的另一控制端连接蓄能器二位二通电磁换向阀72a，蓄能器二位二通电磁换向阀72a连接回油管路L；总输出端O通过充油阀20a 连接到恒推力蓄能器系统2a。

当第一液压泵12a和第二液压泵13a工作，液压油可直接给主蓄能器蓄能待用，如果主蓄能器的压力过大，则蓄能器溢流阀73a溢流。当有液压油进入到蓄能器二位二通液控换向阀71aP端，蓄能器二位二通液控换向阀71a换位，蓄能器二位二通液控换向阀71a的P端与A端连通，实现对横摇补偿系统、俯仰补偿系统、伸缩系统和回转系统供油。如果充油阀换位，则可向恒推力蓄能器系统充油。

恒推力蓄能器系统2a连接在总输出端O，恒推力蓄能器系统2a具有输出端P_P；恒推力蓄能器系统2a用于给伸缩油缸提供恒推力，让伸缩油缸在随动过程中运动更加的平稳，从而让伸缩通道的运动平稳。

如图1和图4所示，恒推力蓄能器系统2a包括充油减压阀21a、充油单向阀22a、充油手动阀23a、放油手动阀24a、充油溢流阀25a和恒推力蓄能器26a；充油减压阀21a、充油单向阀22a、充油手动阀23a和恒推力蓄能器26a依次连接，充油减压阀21a连接在总输出端O，放油手动阀24a的一端连接恒推力蓄能器26a，放油手动阀24a的另一端连接油箱11a，充油溢流阀25a的输入端连接恒推力蓄能器26a，充油溢流阀25a的输出端连接油箱11a；恒推力蓄能器26a的输出端为P_P端。

上述充油的过程为：打开充油手动阀23a，液压油经充油阀、充油减压阀21a、充油单向阀22a、充油手动阀23a进入到恒推力蓄能器26a，如恒推力蓄能器26a，则通过充油溢流阀25a溢流。如果要释放恒推力蓄能器26a的液压油，打开放油手动阀24a。

如图2所示，横摇补偿系统3a包括横摇电比例换向阀31a和横摇组合阀块32a，横摇电比例换向阀31a与总输出端O连接，横摇电比例换向阀31a通过横摇第一管路34a和横摇第二管路35a连接有横摇油缸3，横摇组合阀块32a连接在第横摇第一管路34a和横摇第二管路35a之间。

如图4所示，横摇组合阀块32a包括横摇第一平衡阀321a、横摇第二平衡阀322a、横摇第一梭阀323a、横摇第二梭阀324a、横摇第一单向阀325a、横摇第二单向阀326a、横摇第一溢流阀327a和横摇第二溢流阀328a；横摇第一平衡阀321a连接在横摇第一管路34a上，横摇第二平衡阀322a连接在横摇第二管路35a上；横摇第一梭阀323a的一输入端连接在横摇第一平衡阀321a的输入端，横摇第一梭阀323a的另一输入端连接在横摇第二梭阀324a 的一输入端，横摇第二梭阀324a的另一输入端连接在横摇第二平衡阀322a的输入端；横摇第一梭阀323a的输出端连接在横摇第二平衡阀322a上，横摇第二梭阀324a的输出端连接在横摇第一平衡阀321a上；横摇第一单向阀325a的输出端连接在横摇第一平衡阀321a的输出端，横摇第二单向阀326a的输出端连接在横摇第二平衡阀322a的输出端，横摇第一单向阀325a和横摇第二单向阀326a的输入端连通油箱11a，横摇第一溢流阀327a的输入端连接在位于横摇第一平衡阀321a输出端与横摇油缸3之间，横摇第一溢流阀327a的输出端连接油箱11a，横摇第二溢流阀328a的输入端连接在位于横摇第二平衡阀322a输出端与横摇油缸3之间，横摇第二溢流阀328a的输出端连接油箱11a；在横摇第一梭阀323a与横摇第二梭阀324a之间连接有横摇二位四通电磁阀，横摇二位四通电磁阀的P端与总输出端O连接，横摇二位四通电磁阀的T端与油箱11a端连接，横摇二位四通电磁阀的B端连接到横摇第一梭阀323a和横摇第二梭阀324a之间。

上述横摇补充系统，当第一液压泵12a和第二液压泵13a工作时，液压油从总输出端O 进入到横摇电比例换向阀31a；控制横摇电比例换向阀31a，液压油经横摇电比例换向阀31a 通过横摇组合阀块32a进入到横摇油缸3内，推动横摇油缸3运动。

在正常工作时，如液压油从横摇第一管路34a进入，液压油经过横摇第一平衡阀321a 进入到横摇油缸3内，横摇油缸3内的液压油从横摇第二管路35a经横摇第二平衡阀322a 从横摇电比例换向阀31a回到油箱11a，同时，横摇第一平衡阀321a的输入端的部分液压油从横摇第一梭阀323a进入到横摇第二平衡阀322a，控制横摇第二平衡阀322a的流量，起到平衡横摇第一管路34a和横摇第二管路35a液压油压力和流量的作用，同时横摇第二平衡阀 322a能提高背压，避免横摇油缸3快速卸油而造成横摇速度过快。当横摇第一管路34a的液压油压力大于横摇第一溢流阀327a的压力，则出现溢流现象，保证进入到横摇油缸3内的油压稳定。

如液压油从横摇第二管路35a进入，液压油经过横摇第二平衡阀322a进入到横摇油缸 3内，横摇油缸3内的液压油从横摇第一管路34a经横摇第一平衡阀321a从横摇电比例换向阀31a回到油箱11a，同时，横摇第二平衡阀322a的输入端的部分液压油从横摇第二梭阀 324a进入到横摇第一平衡阀321a，控制横摇第一平衡阀321a的流量，起到平衡横摇第一管路34a和横摇第二管路35a液压油压力和流量的作用，同时横摇第一平衡阀321a能提高背压，避免横摇油缸3快速卸油而造成横摇速度过快。当横摇第二管路35a的液压油压力大于横摇第二溢流阀328a的压力，则出现溢流现象，保证进入到横摇油缸3内的油压稳定。

如需要横摇补偿，让横摇二位四通电磁阀换位，液压油经横摇二位四通电磁阀进入到横摇第一梭阀323a和横摇第二梭阀324a之间，然后在液压油的作用下将横摇第一平衡阀 321a和横摇第二平衡阀322a短路，液压油可直接经过横摇第一平衡阀321a或横摇第二平衡阀322a，横摇第一平衡阀321a和横摇第二平衡阀322a不会提供任何的压力，这样，能实现快速、精确的横摇补偿，让横摇补偿的速度与横摇的速度匹配，提高步桥的工作平稳性。

如图2所示，俯仰补偿系统4a包括俯仰电比例换向阀41a和俯仰组合阀块42a，俯仰电比例换向阀41a与总输出端O连接，俯仰电比例换向阀41a通过第一俯仰管路44a和第二俯仰管路45a连接有变幅油缸，俯仰组合阀块42a连接在第俯仰第一管路和俯仰第二管路之间；

如图6所示，俯仰组合阀块42a包括俯仰平衡阀421a、俯仰第一梭阀422a、俯仰第二梭阀423a、俯仰第一单向阀424a、俯仰第二单向阀425a、俯仰第一溢流阀426a和俯仰第二溢流阀427a；俯仰平衡阀421a连接在俯仰第二管路上；俯仰第一梭阀422a的一输入端连接在俯仰第一管路44a上，俯仰第一梭阀422a的输出端连接在俯仰第二梭阀423a的一输入端，俯仰第二梭阀423a的另一输入端连接在俯仰平衡阀421a的输入端；俯仰第二梭阀423a的输出端连接在俯仰平衡阀421a上；俯仰第一单向阀424a的输出端连接在俯仰第一管路44a 上，俯仰第二单向阀425a的输出端连接在俯仰平衡阀的输出端，俯仰第一单向阀424a和俯仰第二单向阀425a的输入端连通油箱11a，俯仰第一溢流阀426a的输入端连接在俯仰第一管路44a上，俯仰第一溢流阀426a的输出端连接油箱11a，俯仰第二溢流阀427a的输入端连接在位于俯仰平衡阀输出端与变幅油缸9之间，俯仰第二溢流阀427a的输出端连接油箱 11a；在俯仰第一梭阀422a的另一输入端连接有俯仰二位四通电磁阀428a，俯仰二位四通电磁阀428a的P端与总输出端O连接，俯仰二位四通电磁阀428a的T端与油箱11a端连接，俯仰二位四通电磁阀428a的B端连接到俯仰第一梭阀422a的另一输入端。

在总输出端O连接有俯仰主随动电磁换向阀429a，其中俯仰主随动电磁换向阀429a 的P端连接总输入端，俯仰主随动电磁换向阀429a的T端连接油箱11a，俯仰主随动电磁换向阀429a的B端连接在俯仰第二管路上。

在俯仰第一管路44a和俯仰第二管路上分别连接有液控单向阀，液控单向阀的控制端与俯仰主随动电磁换向阀429a的B端连接。

上述俯仰补充系统，当第一液压泵12a和第二液压泵13a工作时，液压油从总输出端O 进入到俯仰电比例换向阀41a；控制俯仰电比例换向阀41a，液压油经俯仰电比例换向阀41a 通过俯仰组合阀块42a进入到变幅油缸内，推动变幅油缸运动。

在正常工作时，俯仰主随动电磁换向阀429a不给信号，如液压油从俯仰第一管路44a 进入，液压油经过俯仰平衡阀421a进入到变幅油缸内，变幅油缸内的液压油从俯仰第二管路从俯仰电比例换向阀41a回到油箱11a。当俯仰第一管路44a的液压油压力大于俯仰第一溢流阀426a的压力，则出现溢流现象，保证进入到俯仰油缸内的油压稳定。

如液压油从俯仰第二管路进入，液压油经过俯仰第二管路进入到变幅油缸内，横变幅油缸内的液压油从变幅第一管路经变幅平衡阀从变幅电比例换向阀回到油箱11a，同时，俯仰第二管路上的部分液压油从俯仰第一梭阀422a和俯仰第二梭阀423a进入到俯仰平衡阀 421a，控制俯仰平衡阀421a的流量，起到平衡俯仰第一管路44a和俯仰第二管路液压油压力和流量的作用，同时俯仰平衡阀421a能提高背压，避免变幅油缸快速卸油而造成变幅速度过快。当俯仰第二管路的液压油压力大于俯仰第二溢流阀427a的压力，则出现溢流现象，保证进入到变幅油缸内的油压稳定。

如需要主动俯仰补偿，让俯仰二位四通电磁阀428a换位，液压油经俯仰二位四通电磁阀428a进入到俯仰第一梭阀422a，然后从俯仰第一梭阀422a进入到俯仰第二梭阀423a，液压油从俯仰第二梭阀423a进入到俯仰平衡阀421a，在液压油的作用下将俯仰平衡阀421a 短路，液压油可直接经过俯仰平衡阀421a，俯仰平衡阀421a不会提供任何的压力，这样，能实现快速、精确的俯仰补偿，让横俯仰补偿的速度与俯仰的速度匹配，提高步桥的工作平稳性。

当对接装置对接好后，需要进行随动俯仰补偿，其原理是：俯仰主随动电磁换向阀429a 通电，让俯仰主随动电磁换向阀429a换位，给俯仰二位四通电磁阀428a通电让其换位，液压油经俯仰二位四通电磁阀428a进入到俯仰第一梭阀422a，然后从俯仰第一梭阀422a进入到俯仰第二梭阀423a，液压油从俯仰第二梭阀423a进入到俯仰平衡阀421a，在液压油的作用下将俯仰平衡阀421a短路，液压油可直接经过俯仰平衡阀421a，俯仰平衡阀421a不会提供任何的压力，同时，液压油经俯仰主随动电磁换向阀429a进入到液控单向阀的控制端，变幅油缸中的液压油从液控单向阀回到油箱11a，实现随动补偿，由于俯仰平衡阀421a被短路，因此，能实现快速、精度的补偿，让步桥的工作更加的平稳。

如图2所示，伸缩系统5a包括伸缩电比例换向阀51a和伸缩组合阀52a，伸缩电比例换向阀51a与总输出端O连接，伸缩电比例换向阀51a通过伸缩第一管路和伸缩第二管路连接有伸缩油缸，伸缩组合阀52a连接在伸缩第一管路54a和伸缩第二管路55a上。

如图7所示，伸缩组合阀52a组包括伸缩平衡阀521a、二位一通液控换向阀一522a和二位一通液控换向阀二523a，伸缩平衡阀521a连接在伸缩第一管路54a与伸缩第二管路55a 之间，二位一通液控换向阀一522a的A端连接P_p端，二位一通液控换向阀一522a的B端连接二位一通液控换向阀二523a的A端，二位一通液控换向阀二523a的B端连接到伸缩第二管路55a上，二位一通液控换向阀一522a的B端连接到伸缩第一管路54a上；二位一通液控换向阀一522a和二位一通液控换向阀二523a的一端控制端汇合后连接到回油管路L 上，二位一通液控换向阀一522a和二位一通液控换向阀二523a的另一端控制端汇合后连接有伸缩主随动电磁换向阀524a上，伸缩主随动电磁换向阀524a的P端连接P_p端，伸缩主随动电磁换向阀524a的T端连接油箱11a，伸缩主随动电磁换向阀524a的B端与二位一通液控换向阀一522a和二位一通液控换向阀二523a的另一端控制端汇合点连接。

上述伸缩系统，当第一液压泵12a和第二液压泵13a工作时，液压油从总输出端O进入到伸缩电比例换向阀51a；控制伸缩电比例换向阀51a，液压油经伸缩电比例换向阀51a通过伸缩组合阀52a组进入到伸缩油缸内，推动伸缩油缸运动。

在正常工作时，不给伸缩主随动电磁换向阀524a控制信号，如液压油从伸缩第一管路 54a进入到伸缩油缸内，伸缩油缸内的液压油从伸缩第二管路55a从伸缩电比例换向阀51a 回到油箱11a。由于设置了伸缩平衡阀521a，因此，能调节伸缩第一管路54a和伸缩第二管路55a的压力和流量。

当对接装置对接好后，需要进行随动伸缩补偿，其原理是：伸缩电比例换向阀51a复位，给伸缩主随动电磁换向阀524a控制信号，让伸缩主随动电磁换向阀524a换位，P_p端的液压油从伸缩主随动电磁换向阀524a控制二位一通液控换向阀一522a和二位一通液控换向阀二523a，二位一通液控换向阀一522a和二位一通液控换向阀二523a换位，P_p端的液压油给伸缩油缸一恒定推力，让伸缩油缸匀速进行补偿，在该过程中，如果伸缩油缸的压力小，则通过恒推力储能器系统提供压力，如果伸缩油缸的压力过大，则伸缩油缸的压力储存到恒推力储能器系统中，使得伸缩动作平稳。

如图2所示，回转系统6a包括回转电比例阀61a，回转电比例阀61a通过回转第一管路64a和回转第二管路65a连接有回转马达61；在回转第一管路64a与回转第二管路65a之间连接有回转平衡阀63a；在回转平衡阀63a上通过回转马达刹车机构管路连接到回转马达刹车机构66a上。

如图8所示，在回转马达刹车机构管路上设有回转梭阀671a，回转梭阀671a的其中一输入端连接回转平衡阀63a，回转梭阀671a的输出端连接回转马达刹车机构66a；

在回转梭阀671a另一输入端连接有回转主随动电磁换向阀672a，回转主随动电磁换向阀的P端连接总输出端O，回转主随动电磁换向阀的T端连接到回油管路L上，回转主随动电磁换向阀的B端连接到回转梭阀671a上。

在回转平衡阀63a与回转马达之间的回转第一管路64a与回转第二管路65a之间连接有第一随动梭阀673a，第一随动梭阀673a的输出端连接有第一随动溢流阀675a，第一随动溢流阀675a的输出端连接到油箱11a，在第一随动梭阀673a上并联有第二随动梭阀674a，第二随动梭阀674a的输出端连接油箱11a，第一随动溢流阀675a的X口连接有随动二位一通液控换向阀676a，随动二位一通液控换向阀676a连接有第二随动溢流阀677a，第二随动溢流阀677a的输出端连接回油管路L，随动二位一通液控换向阀676a的其中一控制端连接回油管路L，随动二位一通液控换向阀676a的另一控制端连接到主随动电磁换向阀的B端。第一随动溢流阀的设定压力大于第二随动溢流阀的设定压力。

上述回转系统，当第一液压泵12a和第二液压泵13a工作时，液压油从总输出端O进入到回转电比例换向阀；控制回转电比例换向阀，液压油经回转电比例换向阀进入到回转油缸内，推动回转油缸旋转。回转油缸的正反转通过控制回转电比例换向阀的位置来实现。回转油缸在工作的同时，液压油从回转梭阀671a进入到回转马达刹车机构66a内，对回转马达刹车机构66a进行刹车解除。

如果需要回转随动补偿，给回转主随动电磁换向阀672a控制信号，回转主随动电磁换向阀672a换位，液压油从回转主随动电磁换向阀672a控制随动二位一通液控换向阀676a，随动二位一通液控换向阀676a换位，第一随动溢流阀675a的X口与第二随动溢流阀677a 连通，由于第一随动溢流阀675a的压力大于第二随动溢流阀677a的压力，因此，当回转马达中的液压油压力大于第二随动溢流阀677a的压力时，第一随动溢流阀675a接通，回转马达中的液压油能在两端通过第一随动梭阀673a和第二随动梭阀674a自由流动，起到回转随动补偿的作用。

如图7所示，在总输出端O与伸缩电比例换向阀51a之间设有伸缩减压阀，伸缩减压阀的X口连接有第一梭阀，第一梭阀的两输入端分别与伸缩第一管路54a和伸缩第二管路55a连接，在伸缩第一管路54a和伸缩第二管路55a上分别设有第一溢流阀。通过第一梭阀与伸缩减压阀的作用来控制伸缩减压阀的输出压力，让输出的压力稳定。

如图8所示，在总输出端O与回转电比例换向阀之间设有回转压阀，回转减压阀的X口连接有第二梭阀，第二梭阀的两输入端分别与回转第一管路64a和回转第二管路65a连接。通过第二梭阀与回转减压阀的作用来控制回转减压阀的输出压力，让输出的压力稳定。

Claims

1.一种小型步桥液压系统，其特征在于：包括主供油系统、恒推力蓄能器系统、横摇补偿系统、俯仰补偿系统、伸缩系统和回转系统；

恒推力蓄能器系统连接在总输出端，恒推力蓄能器具有输出端P_P；

俯仰组合阀块包括俯仰平衡阀、俯仰第一梭阀、俯仰第二梭阀、俯仰第一单向阀、俯仰第二单向阀、俯仰第一溢流阀和俯仰第二溢流阀；俯仰平衡阀连接在俯仰第二管路上；俯仰第一梭阀的一输入端连接在俯仰第一管路上，俯仰第一梭阀的输出端连接在俯仰第二梭阀的一输入端，俯仰第二梭阀的另一输入端连接在俯仰平衡阀的输入端；俯仰第二梭阀的输出端连接在俯仰平衡阀上；俯仰第一单向阀的输出端连接在俯仰第一管路上，俯仰第二单向阀的输出端连接在俯仰平衡阀的输出端，俯仰第一单向阀和俯仰第二单向阀的输入端连通油箱，俯仰第一溢流阀的输入端连接在俯仰第一管路上，俯仰第一溢流阀的输出端连接油箱，俯仰第二溢流阀的输入端连接在位于俯仰平衡阀输出端与变幅油缸之间，俯仰第二溢流阀的输出端连接油箱；在俯仰第一梭阀的另一输入端连接有俯仰二位四通电磁阀，俯仰二位四通电磁阀的P端与总输出端连接，俯仰二位四通电磁阀的T端与油箱端连接，俯仰二位四通电磁阀的B端连接到俯仰第一梭阀的另一输入端；

2.根据权利要求1所述的小型步桥液压系统，其特征在于：在总输出端上连接有主蓄能器组合阀；主蓄能器组合阀包括蓄能器二位二通液控换向阀、蓄能器二位二通电磁换向阀、蓄能器溢流阀；总输出端连接有蓄能器，总输出端与蓄能器溢流阀的输入端连接，蓄能器溢流阀的输出端连接油箱；总输出端连接到蓄能器二位二通液控换向阀P端，蓄能器二位二通液控换向阀的A端连接横摇补偿系统、俯仰补偿系统、伸缩系统和回转系统；蓄能器二位二通液控换向阀的其中一控制端连接蓄能器二位二通液控换向阀的A端和P端，蓄能器二位二通液控换向阀另一控制端连接蓄能器二位二通液控换向阀的A端和P端，蓄能器二位二通液控换向阀的另一控制端连接蓄能器二位二通电磁换向阀，蓄能器二位二通电磁换向阀连接回油管路L；总输出端通过充油阀连接到恒推力蓄能器系统。

3.根据权利要求1所述的小型步桥液压系统，其特征在于：恒推力蓄能器系统包括充油减压阀、充油单向阀、充油手动阀、放油手动阀、充油溢流阀和恒推力蓄能器；充油减压阀、充油单向阀、充油手动阀和恒推力蓄能器依次连接，充油减压阀连接在总输出端，放油手动阀的一端连接恒推力蓄能器，放油手动阀的另一端连接油箱，充油溢流阀的输入端连接恒推力蓄能器，充油溢流阀的输出端连接油箱；恒推力蓄能器的输出端为P_P端。

4.根据权利要求1所述的小型步桥液压系统，其特征在于：在总输出端与伸缩电比例换向阀之间设有伸缩减压阀，伸缩减压阀的X口连接有第一梭阀，第一梭阀的两输入端分别与伸缩第一管路和伸缩第二管路连接，在伸缩第一管路和伸缩第二管路上分别设有第一溢流阀。

5.根据权利要求1所述的小型步桥液压系统，其特征在于：在总输出端与回转电比例换向阀之间设有回转压阀，回转减压阀的X口连接有第二梭阀，第二梭阀的两输入端分别与回转第一管路和回转第二管路连接。