CN110304566A - 采用液压系统的起锚绞车装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用液压系统的起锚绞车装置及其控制方法，所属起锚绞车设备技术领域，包括绞车液压马达和油泵，绞车液压马达与油泵间相管路连通，油泵下端设有油箱，油泵与绞车液压马达间设有阀板组件。阀板组件包括阀块，阀块上设有与阀块相螺栓连接固定的手动操作阀，手动操作阀与油泵间设有进油管，手动操作阀与油箱间设有回油管，所述的手动操作阀与绞车液压马达一端间设有A油管，手动操作阀与绞车液压马达另一端间设有B油管，回油管上设有保压阀。具有结构紧凑、动刹车载荷大、稳定性好、体积小、重量轻、噪音小和使用周期长的优点。提高了制动运行的稳定性。通过锚的自重形成自由下落，实现起锚绞车的自由抛锚。

Description

采用液压系统的起锚绞车装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及起锚绞车设备技术领域，具体涉及一种采用液压系统的起锚绞车装置及其控制方法,适用于小型液压起锚（系泊）绞车。

背景技术

起锚绞车即系泊绞车，系泊绞车是在船舶泊船或泊船靠岸停船时同样能有效运行，并且具有众多功能如在装载和卸载过程中起到漂移、支持和定位的作用，同时以恒定的张力调整补偿振动产生的偏差。岸上安装用于泊船装载或卸载的系泊绞车就是恒定张力调整特征的应用实例。

在抛锚时，若不设置离合器，会出现传动装置与链轮无法正常脱离，无法实现锚的自由下落完成抛锚过程。离合器的分离与合闭是起到切换抛锚和起锚过程的作用。

目前船舶主要采用手动绞车、电动绞车和液压绞车。手动绞车的手柄回转的传动机构上装有停止器(棘轮和棘爪)，可使重物保持在需要的位置。装配或提升重物用的手动绞车还应设置安全手柄和制动器。手动绞车一般用在起重量小、设施条件较差或无电源的地方。电动绞车广泛用于工作繁重和所需牵引力较大的场所。单卷筒电动绞车的电动机经减速器带动卷筒，电动机与减速器输入轴之间装有制动器。为适应提升、牵引和回转等作业的需要，还有双卷筒和多卷筒装置的绞车。液压绞车结构主要由液压马达（低速或高速马达）、液压常闭多片式制动器、行星齿轮箱、离合器(选配)、卷筒、支撑轴、机架、压绳器(选配)等组成。

但手动绞车、电动绞车和液压绞车在制动离合上都是采用机械式离合器制动系统。电动机通过蜗杆-蜗轮和齿轮两级减速，带动绞缆轴转动，在绞缆轴上活套一对链轮和以滑键安装一对牙嵌离合器，通过手柄可使离合器轴向滑动，使之与链轮嵌合或分离。起锚时，使离合器与链轮嵌合，放松带式刹车机构，绞缆轴即可带动链轮转动。抛锚时，使离合器与链轮分开，放松带式刹车机构，即可利用锚的自重抛出。脱开离合器，并用刹车带刹住链轮，绞缆轴只带动绞缆筒转动，可用以进行绞缆。采用机械式离合器制动系统运行时噪音大、稳定性差和占用空间大。在离合器的使用过程中，会出现啮合齿牙打断的恶性事故。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在制动刹车载荷小、稳定性差、磨损快、启动扭矩大、体积大、重量重、噪音大和使用周期短的不足，提供了一种采用液压系统的起锚绞车装置及其控制方法，其采用液压系统的起锚绞车装置具有结构紧凑、动刹车载荷大、稳定性好、体积小、重量轻、噪音小和使用周期长的优点。其控制方法提高了制动运行的稳定性。通过锚的自重形成自由下落，实现起锚绞车的自由抛锚。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种采用液压系统的起锚绞车装置，包括绞车液压马达和油泵，所述的绞车液压马达与油泵间相管路连通，所述的油泵下端设有与油泵相管路连通且呈法兰式螺栓连接固定的油箱，所述的油泵与绞车液压马达间设有阀板组件。所述的阀板组件包括阀块，所述的阀块上设有与阀块相螺栓连接固定的手动操作阀，所述的手动操作阀与油泵间设有进油管，所述的手动操作阀与油箱间设有回油管，所述的手动操作阀与绞车液压马达一端间设有A油管，所述的手动操作阀与绞车液压马达另一端间设有B油管，所述的回油管上设有与手动操作阀相串联的保压阀。

绞车液压马达选型为PHV-2B系列，额定排量：627.9/354.9ml/r，额定转速：39.8/70.4r/min。油泵选型为A16FR01HSK-32，排量：16ml/r。手动操作阀借助手轮、手柄、杠杆、链轮，由人力来操纵阀门动作。当阀门启闭力矩较大时，可在手轮和阀杆之间设置此轮或蜗轮减速器。手动操作阀是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。保压阀用于稳定油管内的油压，保证绞车液压马达的制动离合效果稳定性。

作为优选，所述的A油管与B油管间设有与绞车液压马达相油路并联式连通的截止阀，所述的截止阀与手动操作阀间设有与A油管相油路串联式连通的平衡阀。截止阀具有限制流量功能，其流量控制在不通过绞车液压马达最大转速流量的80%，保证绞车液压马达在自由选择下不超过额定转速。截止阀的限流功能是限制绞车液压马达转速的第二道保险。

作为优选，所述的A油管与B油管间设有一对相镜像式对称分布且与绞车液压马达相油路并联式连通的单向阀，所述的绞车液压马达与油箱间设有自吸油主管，两单向阀间设有与自吸油主管相油管连通的自吸油支管。

作为优选，所述的回油管与进油管间设有溢流阀，所述的溢流阀与油箱间设有与回油管相油路串联式连通的回油过滤器，所述的回油过滤器上设有与回油过滤器相油路并联式连通的保压阀。

作为优选，所述的油泵与手动操作阀间设有与进油管相油管连通的压力表，所述的压力表与阀块间设有呈“L”形的过渡接头，所述的过渡接头端面设有与过渡接头相活动式嵌套触接的压力表开关，所述的压力表与溢流阀相电路信号连接控制。压力表开关是属于机械式开关，可以根据不同需求设定动作点值，当压力达到这个数值，开关就动作。

作为优选，所述的油箱上设有与油箱相法兰式嵌接的温度式液位计。

作为优选，所述的采用液压系统的起锚绞车装置的控制方法包括如下操作步骤：

第一步：启动油泵，通过手动操作阀控制油泵从油箱吸油并经过进油管进入A油管，油再从B油管出去，经过回油管回到油箱，驱动绞车液压马达实现起锚过程。

第二步：完成起锚过程后，切换手动操作阀，进油管内的油无法通过手动操作阀进入绞车液压马达，压力表数值上升驱动溢流阀开启，进油管内的油从溢流阀回到油箱，此时回油管上的保压阀开启保压状态，绞车液压马达实现锁紧状态。

第三步：当需要抛锚时，保压阀保持保压状态，同时截止阀开启，使得A油管与B油管连通，此时液压马达处于自由旋转状态，然后锚借助自身重量下落完成抛锚过程。

作为优选，当起锚时，与手动操作阀串联的保压阀呈打开状态，油从回油管经过回油过滤器进入油箱，此时由于回油量过大，与回油过滤器并联的保压阀也呈打开状态。

作为优选，抛锚过程中回油管上的保压阀设置0.3～0.5Mpa压力值，并且通过自吸油支管和自吸油主管与油箱相连通，保证在A油管和B油管内由足够的液压油。

作为优选，在运行过程中，通过温度式液位计控制油箱内的油量和油温。温度式液位计为现有技术产品。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种采用液压系统的起锚绞车装置及其控制方法，与现有技术相比较，该采用液压系统的起锚绞车装置，具有结构紧凑、动刹车载荷大、稳定性好、体积小、重量轻、噪音小和使用周期长的优点。其控制方法提高了制动运行的稳定性。采用液压旁通阀，在抛锚时串通液压马达的工作腔，使液压马达处于无背压状态。通过锚的自重形成自由下落，实现起锚绞车的自由抛锚。

附图说明

图1是本发明的液压原理图。

图2是本发明的阀板组件的结构立体图。

图3是本发明的阀板组件的俯视结构示意图。

图4是本发明的阀板组件的侧视结构示意图。

图中：A油管1，绞车液压马达2，自吸油支管3，单向阀4，B油管5，截止阀6，自吸油主管7，平衡阀8，手动操作阀9，保压阀10，溢流阀11，回油过滤器12，温度式液位计13，油箱14，油泵15，回油管16，进油管17，压力表开关18，压力表19，阀板组件20，过渡接头21，阀块22。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1-4所示，一种采用液压系统的起锚绞车，包括绞车液压马达2和油泵15，绞车液压马达2与油泵15间相管路连通，油泵15下端设有与油泵15相管路连通且呈法兰式螺栓连接固定的油箱14，油箱14上设有与油箱14相法兰式嵌接的温度式液位计13。油泵15与绞车液压马达2间设有阀板组件20。阀板组件20包括阀块22，阀块22上设有与阀块22相螺栓连接固定的手动操作阀9，手动操作阀9与油泵15间设有进油管17，手动操作阀9与油箱14间设有回油管16，回油管16与进油管17间设有溢流阀11，溢流阀11与油箱14间设有与回油管16相油路串联式连通的回油过滤器12，回油过滤器12上设有与回油过滤器12相油路并联式连通的保压阀10。手动操作阀9与绞车液压马达2一端间设有A油管1，手动操作阀9与绞车液压马达2另一端间设有B油管5，A油管1与B油管5间设有与绞车液压马达2相油路并联式连通的截止阀6，截止阀6与手动操作阀9间设有与A油管1相油路串联式连通的平衡阀8。A油管1与B油管5间设有一对相镜像式对称分布且与绞车液压马达2相油路并联式连通的单向阀4，绞车液压马达2与油箱14间设有自吸油主管7，两单向阀4间设有与自吸油主管7相油管连通的自吸油支管3。回油管16上设有与手动操作阀9相串联的保压阀10。油泵15与手动操作阀9间设有与进油管17相油管连通的压力表19，压力表19与阀块22间设有呈“L”形的过渡接头21，过渡接头21端面设有与过渡接头21相活动式嵌套触接的压力表开关18，压力表19与溢流阀11相电路信号连接控制。

采用液压系统的起锚绞车装置的控制方法包括如下操作步骤：

第一步：启动油泵15，通过手动操作阀9控制油泵15从油箱14吸油并经过进油管17进入A油管1，油再从B油管5出去，经过回油管16回到油箱14，驱动绞车液压马达2实现起锚过程。与手动操作阀9串联的保压阀10呈打开状态，油从回油管16经过回油过滤器12进入油箱14，此时由于回油量过大，与回油过滤器12并联的保压阀10也呈打开状态。

第二步：完成起锚过程后，切换手动操作阀9，进油管17内的油无法通过手动操作阀9进入绞车液压马达2，压力表19数值上升驱动溢流阀11开启，进油管17内的油从溢流阀11回到油箱14，此时回油管16上的保压阀10开启保压状态，绞车液压马达2实现锁紧状态。

第三步：当需要抛锚时，保压阀10保持保压状态，同时截止阀6开启，使得A油管1与B油管5连通，此时液压马达2处于自由旋转状态，然后锚借助自身重量下落完成抛锚过程。抛锚过程中回油管16上的保压阀10设置0.35Mpa压力值，并且通过自吸油支管3和自吸油主管7与油箱14相连通，保证在A油管1和B油管5内由足够的液压油。防止绞车液压马达2在自由旋转时，导致工作腔真空马达损坏。

在运行过程中，通过温度式液位计13控制油箱14内的油量和油温。

综上所述，该采用液压系统的起锚绞车装置，具有结构紧凑、动刹车载荷大、稳定性好、体积小、重量轻、噪音小和使用周期长的优点。其控制方法提高了制动运行的稳定性。通过锚的自重形成自由下落，实现起锚绞车的自由抛锚。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种采用液压系统的起锚绞车装置，包括绞车液压马达（2）和油泵（15），所述的绞车液压马达（2）与油泵（15）间相管路连通，所述的油泵（15）下端设有与油泵（15）相管路连通且呈法兰式螺栓连接固定的油箱（14），其特征在于：所述的油泵（15）与绞车液压马达（2）间设有阀板组件（20）；所述的阀板组件（20）包括阀块（22），所述的阀块（22）上设有与阀块（22）相螺栓连接固定的手动操作阀（9），所述的手动操作阀（9）与油泵（15）间设有进油管（17），所述的手动操作阀（9）与油箱（14）间设有回油管（16），所述的手动操作阀（9）与绞车液压马达（2）一端间设有A油管（1），所述的手动操作阀（9）与绞车液压马达（2）另一端间设有B油管（5），所述的回油管（16）上设有与手动操作阀（9）相串联的保压阀（10）。

2.根据权利要求1所述的采用液压系统的起锚绞车装置，其特征在于：所述的A油管（1）与B油管（5）间设有与绞车液压马达（2）相油路并联式连通的截止阀（6），所述的截止阀（6）与手动操作阀（9）间设有与A油管（1）相油路串联式连通的平衡阀（8）。

3.根据权利要求2所述的采用液压系统的起锚绞车装置，其特征在于：所述的A油管（1）与B油管（5）间设有一对相镜像式对称分布且与绞车液压马达（2）相油路并联式连通的单向阀（4），所述的绞车液压马达（2）与油箱（14）间设有自吸油主管（7），两单向阀（4）间设有与自吸油主管（7）相油管连通的自吸油支管（3）。

4.根据权利要求1所述的采用液压系统的起锚绞车装置，其特征在于：所述的回油管（16）与进油管（17）间设有溢流阀（11），所述的溢流阀（11）与油箱（14）间设有与回油管（16）相油路串联式连通的回油过滤器（12），所述的回油过滤器（12）上设有与回油过滤器（12）相油路并联式连通的保压阀（10）。

5.根据权利要求4所述的采用液压系统的起锚绞车装置，其特征在于：所述的油泵（15）与手动操作阀（9）间设有与进油管（17）相油管连通的压力表（19），所述的压力表（19）与阀块（22）间设有呈“L”形的过渡接头（21），所述的过渡接头（21）端面设有与过渡接头（21）相活动式嵌套触接的压力表开关（18），所述的压力表（19）与溢流阀（11）相电路信号连接控制。

6.根据权利要求1所述的采用液压系统的起锚绞车装置，其特征在于：所述的油箱（14）上设有与油箱（14）相法兰式嵌接的温度式液位计（13）。

7.根据权利要求5所述的采用液压系统的起锚绞车装置，其特征在于：所述的采用液压系统的起锚绞车装置的控制方法包括如下操作步骤：

第一步：启动油泵（15），通过手动操作阀（9）控制油泵（15）从油箱（14）吸油，并经过进油管（17）进入A油管（1），油再从B油管（5）出去，经过回油管（16）回到油箱（14），驱动绞车液压马达（2）实现起锚过程；

第二步：完成起锚过程后，切换手动操作阀（9），进油管（17）内的油无法通过手动操作阀（9）进入绞车液压马达（2），压力表（19）数值上升驱动溢流阀（11）开启，进油管（17）内的油从溢流阀（11）回到油箱（14），此时回油管（16）上的保压阀（10）开启保压状态，绞车液压马达（2）实现锁紧状态；

第三步：当需要抛锚时，保压阀（10）保持保压状态，同时截止阀（6）开启，使得A油管（1）与B油管（5）连通，此时液压马达（2）处于自由旋转状态，然后锚借助自身重量下落完成抛锚过程。

8.根据权利要求7所述的采用液压系统的起锚绞车装置的控制方法，其特征在于：当起锚时，与手动操作阀（9）串联的保压阀（10）呈打开状态，油从回油管（16）经过回油过滤器（12）进入油箱（14），此时由于回油量过大，与回油过滤器（12）并联的保压阀（10）也呈打开状态。

9.根据权利要求7所述的采用液压系统的起锚绞车装置的控制方法，其特征在于：抛锚过程中回油管（16）上的保压阀（10）设置0.3～0.5Mpa压力值，并且通过自吸油支管（3）和自吸油主管（7）与油箱（14）相连通，保证在A油管（1）和B油管（5）内由足够的液压油。

10.根据权利要求7所述的采用液压系统的起锚绞车装置的控制方法，其特征在于：在运行过程中，通过温度式液位计（13）控制油箱（14）内的油量和油温。