CN111924723B - 一种用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统及方法,系统包括:位移检测装置设置在两个变幅油缸的有杆腔的上方;第一纠偏电磁阀的第一端分别连接于两个变幅油缸的有杆腔,第一纠偏电磁阀的第二端连接于系统的泄漏油管路;空载纠偏阀组的第一管路中设置有可关断节流阀,第一管路连接于左右两个变幅油缸的两个有杆腔之间;空载纠偏阀组的第二管路连接于左右两个变幅油缸的两个无杆腔之间,第二管路的两端对称设置有一个截止阀和两个纠偏单向阀,两个纠偏单向阀的输入端并联后与截止阀串联,截止阀还连接于无杆腔。通过本申请中的技术方案,解决现有门架变幅油缸无法自动纠偏同步问题,提高作业效率和安全性。
Description
技术领域
本申请涉及海洋设备的技术领域,具体而言,涉及一种用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统及一种用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏方法。
背景技术
深海科学是科学前沿的重要方向之一,载人潜水器作为一种特别重要的深潜作业装备,可用于执行水下考察、地质勘探、样本采集、管道维修及打捞救生等任务。安全可靠的潜水器吊放系统是潜水器水面支持系统核心装备之一,门架作为吊放系统中重要的承载部件,用于将潜水器由母船舷内吊放至舷外,或由舷外回收至舷内。门架通常采用多根变幅油缸驱动,利用油缸伸缩实现门架变幅动作。但是,随着门架负载重量、外形的增大及作业海况越来越复杂,门架长时间使用后容易出现门架两侧油缸同步异常,导致油缸负载不均、活塞杆或密封件异常磨损、结构异响等问题,甚至引发设备故障。
为解决上述问题,一方面可以在门架两侧支腿相同位置处,设置重力式机械摆角指针或摆表,门架变幅作业过程中由专人观察两侧摆角并提醒异常情况,纠偏时需操作人员手动调节,对动作过快的油缸作用腔泄放阀排油操作,直至两支腿上指针或摆表一致。这种方法,在船舶晃动或海风扰动时摆角读数误差较大,且手动操作液压缸排油耗时较长,影响整个科考作业效率;此外,发现摆角异常时,两油缸已偏差显著,而纠偏操作的滞后将使门架设备产生累积损伤。
另一方面,对于A字门架变幅机构,可以在A字架左右支腿分别由两根变幅油缸(共四根油缸)驱动,在A字架在变幅进行到不同的角度时,通过控制系统改变不同油缸处于伸、缩或者浮动的状态,给A字架提供不同的拉力,保证变幅过程的同步性和安全性。此方法系统设计和控制较为复杂,油缸仅能在部分有限角度范围内实施浮动操作达到同步纠偏效果;如果吊点位置偏离门架横梁中心时,由于两侧油缸承担载荷不同,利用浮动纠偏时同步效果较差;且本方法需要门架具备四套及以上变幅油缸并不适用常规的两变幅油缸驱动的门架系统。
发明内容
本申请的目的在于:解决现有门架变幅油缸无法自动纠偏同步问题,提高作业效率和安全性。
本申请第一方面的技术方案是:提供了一种用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,该系统包括:系统适用于由左右两个变幅油缸驱动的门架,变幅油缸包括有杆腔和无杆腔,系统包括:两个位移检测装置,第一纠偏电磁阀和空载纠偏阀组;位移检测装置设置在两个变幅油缸的有杆腔的上方,位移检测装置用于测量有杆腔中活塞杆的位移,其中,位移包括左侧活塞位移和右侧活塞位移;第一纠偏电磁阀的第一端分别连接于两个变幅油缸的有杆腔,第一纠偏电磁阀的第二端连接于系统的泄漏油管路Y,当左右两侧活塞位移的差值在调整阈值范围内时,第一纠偏电磁阀被配置为得电导通状态,以使左侧变幅油缸的有杆腔或者右侧变幅油缸的有杆腔连通于泄漏油管路Y,当差值在同步阈值范围内时,第一纠偏电磁阀还被配置为失电断开状态;空载纠偏阀组的第一管路中设置有可关断节流阀,第一管路连接于左右两个变幅油缸的两个有杆腔之间,可关断节流阀被置为导通状态时,两个有杆腔导通;空载纠偏阀组的第二管路连接于左右两个变幅油缸的两个无杆腔之间,第二管路的两端对称设置有一个截止阀和两个纠偏单向阀,两个纠偏单向阀的输入端并联后与截止阀串联,截止阀还连接于无杆腔,第一纠偏单向阀的输出端连接于第一管路,两个第二纠偏单向阀之间通过油管串联,截止阀被置为导通状态时,两个无杆腔分别与两个有杆腔导通,以使无杆腔中的液压油流入有杆腔。
上述任一项技术方案中,进一步地,系统包括:主换向阀,同步配流马达和两个缸旁阀组;主换向阀的第一端连接于系统的压力油管路P和回油管路T,主换向阀的第二端连接于两个变幅油缸的无杆腔和同步配流马达,主换向阀用于调整第一端和第二端之间的导通状态;同步配流马达与第一纠偏电磁阀并联设置,同步配流马达连接于两个变幅油缸的有杆腔,同步配流马达用于均衡控制液压油泵入或者泵出两个变幅油缸的有杆腔;两个缸旁阀组串联于两个变幅油缸和同步配流马达之间,缸旁阀组包括相连的两个平衡阀,其中,第一平衡阀连接于有杆腔,第二平衡阀连接于无杆腔,相连的两个平衡阀用于在主换向阀失电时平衡有杆腔和无杆腔之间的压力。
上述任一项技术方案中,进一步地,缸旁阀组还包括:两个旁通单向阀;两个旁通单向阀分别并联于第一平衡阀和第二平衡阀,旁通单向阀处于导通状态时,用于将压力油管路P中的液压油注入有杆腔和无杆腔。
上述任一项技术方案中,进一步地,系统还包括:超压溢流阀组;超压溢流阀组设置于同步配流马达的输出端与回油管路T之间,超压溢流阀组包括并联设置的溢流阀和超压单向阀,超压溢流阀组用于当同步配流马达和有杆腔之间的液压油油压大于超压阈值时,将液压油注入回油管路T。
上述任一项技术方案中,进一步地,系统还包括:两个第二纠偏电磁阀;两个第二纠偏电磁阀分别串联于主换向阀和两个变幅油缸的无杆腔之间,其中,当判定差值大于或等于调整阈值的最大值,且左侧活塞位移大于右侧活塞位移时,左侧第二纠偏电磁阀被配置为关闭状态以使左侧变幅油缸的无杆腔与回油管路T断开,当判定差值大于或等于调整阈值的最大值,且左侧活塞位移小于右侧活塞位移时,右侧第二纠偏电磁阀被配置为关闭状态以使右侧变幅油缸的无杆腔与回油管路T断开。
上述任一项技术方案中,进一步地,系统还包括报警装置;报警装置连接于位移检测装置,报警装置用于当差值大于安全阈值时,发出位移异常报警。
上述任一项技术方案中,进一步地,系统还包括四个压力传感器;四个压力传感器分别用于检测两个变幅油缸的有杆腔压力值和无杆腔压力值;报警装置还连接于四个压力传感器,报警装置还用于当判定两个变幅油缸的有杆腔压力值的第一差值大于压力报警阈值,或者两个变幅油缸的无杆腔压力值的第二差值大于压力报警阈值时,发出压力异常报警。
上述任一项技术方案中,进一步地,位移检测装置可以为位移传感器和角度传感器中的一种。
本申请第二方面的技术方案是:提供了一种用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏方法,该方法适用于如第一方面技术方案中的用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,该方法包括:
步骤1,获取两个变幅油缸的活塞杆的位移,并计算两个位移的差值;
步骤2,当判定差值在调整阈值范围内、且左活塞位移大于右活塞位移时,将第一纠偏电磁阀配置为第一得电导通状态,以使左侧变幅油缸的有杆腔连通于泄漏油管路Y,对左侧变幅油缸进行纠偏调整;
步骤3,当判定差值在调整阈值范围内、且左活塞位移小于右活塞位移时,将第一纠偏电磁阀配置为第二得电导通状态,以使右侧变幅油缸的有杆腔连通于泄漏油管路Y,对右侧变幅油缸进行纠偏调整。
本申请的有益效果是:
本申请中的技术方案,通过优化门架液压控制系统,分别设置第一纠偏电磁阀、第二纠偏电磁阀、空载纠偏阀组以及两个缸旁阀组,结合设置在变幅油缸上的设置位移检测装置,在实现现有门架自动纠偏的同时,还使得门架可以进行手动纠偏和空载(人工)纠偏,提高了纠偏系统的普适性、以及纠偏作业的作业效率和安全性,有助于提高变幅油缸的使用寿命。
本申请中,通过设置由两个平衡阀组成的缸旁阀组,对主换向阀失电时进行有杆腔和无杆腔内液压油油压平衡,降低了门架发生油缸同步异常的可能性,同时,通过设置报警装置,结合两个活塞杆的差值,进行行程报警,使得操作人员执行不同功能的纠偏作业。
附图说明
本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本申请的一个实施例的变幅门架的示意图;
图2是根据本申请的一个实施例的变幅门架变幅范围示意图;
图3是根据本申请的一个实施例的用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统的示意图。
其中,100-横梁,101-支腿,102-基座,103-变幅油缸,104-摆动吊架,105-载人潜水器,106缸旁阀组,11-有杆腔,12-无杆腔,20-位移检测装置,31-第一纠偏电磁阀,32-左侧第二纠偏电磁阀,33-右侧第二纠偏电磁阀,34-可关断节流阀,35-截止阀,36-第一纠偏单向阀,37-第二纠偏单向阀,41-主换向阀,42-同步配流马达,43-第一平衡阀,44-第二平衡阀,45-旁通单向阀,46-溢流阀,47-超压单向阀,50-压力传感器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
在下面的描述中,阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是,本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示,变幅门架的横梁100被两个支腿101支起,支腿101的下方连接有基座102,两者之间还连接由变幅油缸103,通过变幅油缸103的伸缩,使得变幅门架可以向船舷外侧或者内侧摆动,如图2所示。横梁100的下方设置有摆动吊架104,由摆动吊架104对载人潜水器105进行吊装、布放。
本实施例中,通过在两个变幅油缸103上分别设置缸旁阀组106和纠偏同步阀站,实现对左右两侧的变幅油缸103进行纠偏,以使得横梁100保持平行,顺利实施对载人潜水器105的布放作业,其中,纠偏同步阀站主要包括第一纠偏电磁阀、第二纠偏电磁阀和空载纠偏阀组,以实现在不同状态下对变幅油缸103进行纠偏,防止变幅门架变幅过程中“失控”。同时本实施例中的纠偏系统还设置有压力传感器、报警装置等,以提高纠偏系统正常运行的可靠性。
如图3所示,本实施例提供了一种用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,系统适用于由左右两个变幅油缸驱动的门架,变幅油缸包括有杆腔11和无杆腔12,系统包括:主换向阀41,同步配流马达42和两个缸旁阀组;主换向阀41的第一端连接于系统的压力油管路P和回油管路T,主换向阀41的第二端连接于两个变幅油缸的无杆腔12和同步配流马达42,主换向阀41用于调整第一端和第二端之间的导通状态,将压力油管路P与同步配流马达42连通,或者将压力油管路P与两个变幅油缸的无杆腔连通,以实现对活塞杆的收回或者推出;同步配流马达42用于当与压力油管路P导通时,将压力油管路P中的液压油泵入两个变幅油缸的有杆腔11。
本实施例中,两个缸旁阀组串联于两个变幅油缸和同步配流马达42之间,缸旁阀组包括相连的两个平衡阀,其中,平衡阀中设置有先导控制阀,第一平衡阀43连接于有杆腔11,第二平衡阀44连接于无杆腔12,相连的两个平衡阀用于在主换向阀41失电时平衡有杆腔11和无杆腔12之间的压力。
进一步的,缸旁阀组还包括:两个旁通单向阀45;两个旁通单向阀45分别并联于第一平衡阀43和第二平衡阀44,旁通单向阀45处于导通状态时,用于将压力油管路P中的液压油注入有杆腔11和无杆腔12。
具体的,液压站泵源为变幅油缸提供一定流量和压力的液压油,设定P为压力油管路,T为回油管路,Y为泄漏油管路。液压油经P口进入同步配流马达42,当主换向阀DT1-a得电时,液压油进入B1、B2管路,变幅油缸活塞杆伸出并推动门架摆向舷外;当主换向阀DT1-b得电时,液压油进入A1、A2管路,变幅油缸活塞杆收回并带动门架摆向舷内;当主换向阀失电时,变幅油缸停止动作并在双向平衡阀作用下保持位置稳定。回路中,同步配流马达均衡分配进入或流出两根变幅油缸有杆腔的液压油,达到伸缩动作初步一致的目的。
进一步的,系统还包括:超压溢流阀组;超压溢流阀组设置于同步配流马达42的输出端与回油管路T之间,超压溢流阀组包括并联设置的溢流阀46和超压单向阀47,超压溢流阀组用于当同步配流马达42和有杆腔11之间的液压油油压大于超压阈值时,将液压油注入回油管路T。
具体的,通过设置并联的溢流阀46和超压单向阀47,可以实现对门架液压系统的超压溢流保护功能,提高门架安全运行的可靠性。
进一步的,该系统包括:两个位移检测装置20和第一纠偏电磁阀31;位移检测装置20设置在两个变幅油缸的有杆腔11的上方,位移检测装置20用于测量有杆腔11中活塞杆的位移,其中,位移包括左侧活塞位移和右侧活塞位移;
优选的,位移检测装置20可以为位移传感器和角度传感器中的一种。
具体的,为了准确实现纠偏系统的纠偏功能,在两个变幅油缸的上方分别设置一个位移检测装置20,如位移传感器,以测量变幅油缸中活塞杆的位移量。
需要说明的是,当位移检测装置20为角度传感器时,本领域技术人员可以理解的是,通过测量支腿101的变幅角度,结合支腿101的实际长度,可以计算出测量变幅油缸中活塞杆的位移量,或者也可以直接将变幅角度作为纠偏过程中的参数,此处过程不再赘述。
设定左侧活塞位移为S1,右侧活塞位移为S2,则两者的差值为ΔS=S1-S2,此处需要说明的是,当ΔS>0时,说明左侧活塞位移S1大于右侧活塞位移S2,在此种情况下进行纠偏时,需要减小左侧活塞位移S1和/或增加右侧活塞位移S2;当ΔS<0时,则增加左侧活塞位移S1和/或减小右侧活塞位移S2。
本实施例中,第一纠偏电磁阀31与同步配流马达42并联设置,第一纠偏电磁阀31的第一端分别连接于两个变幅油缸的有杆腔11,第一纠偏电磁阀31的第二端连接于系统的泄漏油管路Y,当左右两侧活塞位移的差值在调整阈值范围内时,第一纠偏电磁阀31被配置为得电导通状态,以使左侧变幅油缸的有杆腔11或者右侧变幅油缸的有杆腔11连通于泄漏油管路Y,当差值在同步阈值范围内时,第一纠偏电磁阀31还被配置为失电断开状态。
具体的,设定调整阈值范围为10mm<|ΔS|≤20mm,第一纠偏电磁阀31的得电导通状态包括两种,一种为左导通状态,此时电磁阀DT2-a得电,使得左侧变幅油缸的有杆腔连通于泄漏油管路Y;另一种为右导通状态,此时电磁阀DT2-b得电,使得右侧变幅油缸的有杆腔连通于泄漏油管路Y。
当|ΔS|≤10mm时,认为此时变幅门架未发生偏移或者发生的偏移在系统的允许范围内,此时不进行纠偏,电磁阀DT2-a、DT2-b不得电。
若主换向阀中的电磁阀DT1-b得电,液压油将通往各变幅油缸的无杆腔,将活塞杆推出。
当10mm<ΔS≤20mm时,即左侧活塞杆的位移大于右侧活塞杆的位移,且位移差值在调整阈值范围内,此时,电磁阀DT2-a得电,由于左侧变幅油缸有杆腔连通泄漏油管路Y,液压油经泄漏口流出,油液液阻较低,则右侧变幅油缸活塞杆快速伸出,逐步减少位移差值ΔS,达到同步目的。
当-20mm≤ΔS<-10mm时,即左侧活塞杆的位移小于右侧活塞杆的位移,且位移差值在调整阈值范围内,此时,电磁阀DT2-b得电,由于右侧变幅油缸有杆腔连通泄漏油管路Y,液压油经泄漏口流出,油液液阻较低,则左侧变幅油缸活塞杆快速伸出,逐步减少位移差值ΔS,达到同步目的。
若主换向阀中的电磁阀DT1-a得电,液压油将通往各变幅油缸的有杆腔,将活塞杆缩回。当10mm<|ΔS|≤20mm时,通过电磁阀DT2-a得电或者电磁阀DT2-b得电,使得相应的有杆腔连通泄漏油管路Y,加快活塞杆缩回,逐步减少位移差值,达到同步目的,具体过程不再赘述。
上述过程可以利用常规电控系统实现,被作为变幅门架的自动纠偏功能。
进一步的,系统还包括报警装置;报警装置连接于位移检测装置20,报警装置用于当差值大于安全阈值时,发出位移异常报警。
当20mm<|ΔS|时,认为左右活塞杆的位移差值大于安全阈值,此时电磁阀DT2-a、DT2-b不得电,并由报警装置发出位移异常报警,利用第二纠偏电磁阀或者空载纠偏阀组进行纠偏。
在利用第二纠偏电磁阀进行纠偏时,该过程可以通过常规电控系统实现,也可以通过操作人员进行人工操作,当进行人工操作时,可以作为变幅门架的手动纠偏功能。
进一步的,本实施例以活塞伸出过程中的手动纠偏为例,对手动纠偏功能进行说明。系统还包括:两个第二纠偏电磁阀;两个第二纠偏电磁阀分别串联于主换向阀41和两个变幅油缸的无杆腔12之间,其中,当判定差值大于或等于调整阈值的最大值,且左侧活塞位移大于右侧活塞位移时,左侧第二纠偏电磁阀32被配置为关闭状态以使左侧变幅油缸的无杆腔12与回油管路T断开,当判定差值大于或等于调整阈值的最大值,且左侧活塞位移小于右侧活塞位移时,右侧第二纠偏电磁阀33被配置为关闭状态以使右侧变幅油缸的无杆腔12与回油管路T断开。
具体的,当左侧变幅油缸的活塞伸出长度大于右侧变幅油缸时,电磁阀DT3-a(左侧第二纠偏电磁阀32)得电,左侧变幅油缸的无杆腔与回油管路T之间的油路截止。操作主换向阀41的电磁阀DT1-a得电,液压油通往各变幅油缸的无杆腔,将活塞杆推出,由于左侧变幅油缸无杆腔的油路截止,其无杆腔油压增大,相应的液压油将右侧变幅油缸活塞杆快速伸出,逐步减少位移差值,达到同步目的。人工观察油缸位移差缩小至可接受范围内时,电磁阀DT3-a失电,手动纠偏同步停止。
同理,当左侧变幅油缸活塞伸出长度小于右侧变幅油缸时,电磁阀DT3-b(右侧第二纠偏电磁阀33)得电,右侧变幅油缸的无杆腔与回油管路T之间的油路截止。操作主换向阀41的电磁阀DT1-a得电,液压油将通往各变幅油缸无杆腔,将活塞杆推出,由于右侧变幅油缸无杆腔的油路截止,其无杆腔油压增大,相应的液压油将左侧变幅油缸活塞杆快速伸出,逐步减少位移差值,达到同步目的。人工观察油缸位移差缩小至可接受范围内时,电磁阀DT3-b失电,手动纠偏同步停止。
更进一步的,为了保证系统的安全运行,防止液压油在管路中的压力过大,系统还包括四个压力传感器50;四个压力传感器50分别用于检测两个变幅油缸的有杆腔压力值和无杆腔压力值;报警装置还连接于四个压力传感器50,报警装置还用于当判定两个变幅油缸的有杆腔压力值的第一差值大于压力报警阈值,或者两个变幅油缸的无杆腔压力值的第二差值大于压力报警阈值时,发出压力异常报警。
具体的,通过在两个变幅油缸103上设置4个压力传感器50,分别对有杆腔和无杆腔的压力值进行测量,设定左侧无杆腔压力值为P1、右侧无杆腔压力值为P2、左侧有杆腔压力值为P3、右侧有杆腔压力值为P4,则两变幅油缸的无杆腔压力差值(第二差值)ΔPa=P1-P2,有杆腔压力差值(第一差值)ΔPb=P3-P4。门架空载状态时,各变幅油缸负载一致,对应工作腔压力数值应接近,一般情况下,静止状态时差值小于0.1MPa,变幅动作过程中差值小于0.3MPa,具体数值可根据门架变幅系统的实际情况确定。
设定压力报警阈值为0.9MPa,当|ΔPa|>0.9MPa或|ΔPb|>0.9MPa时,报警装置发出压力异常报警,提醒用户进行人工检查,进行手动纠偏调整,但不强制停止自动纠偏功能。
进一步的,系统还包括:空载纠偏阀组;空载纠偏阀组的第一管路中设置有可关断节流阀34,第一管路连接于左右两个变幅油缸的两个有杆腔11之间,可关断节流阀34被置为导通状态时,两个有杆腔11导通,空载纠偏阀组的第二管路连接于左右两个变幅油缸的两个无杆腔12之间,第二管路的两端对称设置有一个截止阀35和两个纠偏单向阀,两个纠偏单向阀的输入端并联后与截止阀35串联,截止阀35还连接于无杆腔12,第一纠偏单向阀36的输出端连接于第一管路,两个第二纠偏单向阀37之间通过油管串联,截止阀35被置为导通状态时,两个无杆腔12分别与两个有杆腔11导通,以使无杆腔12中的液压油流入有杆腔11。
具体的,在进行空载纠偏时,主要是利用可关断节流阀34和截止阀35对门架变幅油缸进行人工纠偏控制,人工纠偏时门架应为空载状态。
首先,将可关断节流阀34由关闭状态调整为打开状态,此时,左右两侧变幅油缸的有杆腔经可关断节流阀34联通,该阀的节流能力可手动调节,此时如两侧有杆腔存在负载不平衡,即活塞杆的行程存在差值,则左右两侧变幅油缸中的液压油可通过节流阀自动调整平衡,完成纠偏。此时,门架应变幅并在舷外往复运动数次后,关闭节流阀,全行程操作变幅油缸动作,观察油缸工作腔压差是否缩小至允许范围。如已正常,则结束纠偏;否则,关闭可关断节流阀34,继续利用截止阀35进行人工纠偏同步。
为确保操作安全,防止油缸受载过大,利用可关断节流阀34进行人工纠偏同步时,门架应由舷内最大角度变幅至舷内-4°~-8°范围内停止。此时,根据无杆腔压力差ΔPa(第二差值),选择压力较高一侧的变幅油缸,若ΔPa>0,则缓慢打开左侧变幅油缸对应的截止阀35至小开口状态,则该无杆腔中的液压油部分通过第一纠偏单向阀36补充有杆腔,部分通过第二纠偏单向阀37经回油管路T流回油箱。操作变幅油缸使门架全行程动作,若两侧活塞杆的位移差缩小至允许范围,则结束纠偏。
以上结合附图详细说明了本申请的技术方案,本申请提出了一种用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统及方法,该系统包括:两个位移检测装置和第一纠偏电磁阀;位移检测装置设置在两个变幅油缸的有杆腔的上方,位移检测装置用于测量有杆腔中活塞杆的位移;第一纠偏电磁阀的第一端分别连接于两个变幅油缸的有杆腔,第一纠偏电磁阀的第二端连接于系统的泄漏油管路,当左右两侧活塞位移的差值在调整阈值范围内时,第一纠偏电磁阀被配置为得电导通状态,以使左侧变幅油缸的有杆腔或者右侧变幅油缸的有杆腔连通于泄漏油管路,当差值在同步阈值范围内时,第一纠偏电磁阀还被配置为失电断开状态。通过本申请中的技术方案,解决现有门架变幅油缸无法自动纠偏同步问题,提高作业效率和安全性。本申请中的步骤可根据实际需求进行顺序调整、合并和删减。
本申请装置中的单元可根据实际需求进行合并、划分和删减。
尽管参考附图详地公开了本申请,但应理解的是,这些描述仅仅是示例性的,并非用来限制本申请的应用。本申请的保护范围由附加权利要求限定,并可包括在不脱离本申请保护范围和精神的情况下针对发明所作的各种变型、改型及等效方案。
Claims (9)
1.一种用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,其特征在于,所述系统适用于由左右两个变幅油缸驱动的门架,所述变幅油缸包括有杆腔(11)和无杆腔(12),所述系统包括:两个位移检测装置(20),第一纠偏电磁阀(31)和空载纠偏阀组;
所述位移检测装置(20)设置在两个所述变幅油缸的有杆腔(11)的上方,所述位移检测装置(20)用于测量所述有杆腔(11)中活塞杆的位移,其中,所述位移包括左侧活塞位移和右侧活塞位移;
所述第一纠偏电磁阀(31)包括电磁阀DT2-a和电磁阀DT2-b,所述电磁阀DT2-a的一端连接于左侧变幅油缸的有杆腔(11),所述电磁阀DT2-b的一端连接于右侧变幅油缸的有杆腔(11),所述电磁阀DT2-a和所述电磁阀DT2-b的另一端均连接于所述系统的泄漏油管路Y,
其中,所述左侧活塞位移S1与所述右侧活塞位移S2的差值在调整阈值范围内时,所述电磁阀DT2-a被配置为得电导通状态,以使左侧变幅油缸的有杆腔(11)连通于所述泄漏油管路Y,
所述右侧活塞位移S2与所述左侧活塞位移S1差值在所述调整阈值范围内时,所述电磁阀DT2-b被配置为得电导通状态,以使右侧变幅油缸的有杆腔(11)连通于所述泄漏油管路Y,
当所述差值在同步阈值范围内时,所述电磁阀DT2-a和所述电磁阀DT2-b还被配置为失电断开状态;
所述空载纠偏阀组的第一管路中设置有可关断节流阀(34),所述第一管路连接于左右两个变幅油缸的两个有杆腔(11)之间,所述可关断节流阀(34)被置为导通状态时,两个所述有杆腔(11)导通;
所述空载纠偏阀组的第二管路连接于左右两个变幅油缸的两个无杆腔(12)之间,所述第二管路的两端对称设置有一个截止阀(35)和两个纠偏单向阀,两个所述纠偏单向阀的输入端并联后与所述截止阀(35)串联,所述截止阀(35)还连接于所述无杆腔(12),第一纠偏单向阀(36)的输出端连接于所述第一管路,两个第二纠偏单向阀(37)之间通过油管串联,所述截止阀(35)被置为导通状态时,两个所述无杆腔(12)分别与两个所述有杆腔(11)导通,以使所述无杆腔(12)中的液压油流入所述有杆腔(11)。
2.如权利要求1所述的用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,其特征在于,所述系统包括:主换向阀(41),同步配流马达(42)和两个缸旁阀组;
所述主换向阀(41)的第一端连接于所述系统的压力油管路P和回油管路T,所述主换向阀(41)的第二端连接于两个所述变幅油缸的无杆腔(12)和所述同步配流马达(42),所述主换向阀(41)用于调整所述第一端和所述第二端之间的导通状态;
所述同步配流马达(42)与所述第一纠偏电磁阀(31)并联设置,所述同步配流马达(42)连接于两个所述变幅油缸的有杆腔(11),所述同步配流马达(42)用于均衡控制液压油泵入或者泵出两个所述变幅油缸的有杆腔(11);
两个所述缸旁阀组串联于两个所述变幅油缸和所述同步配流马达(42)之间,所述缸旁阀组包括相连的两个平衡阀,其中,第一平衡阀(43)连接于所述有杆腔(11),第二平衡阀(44)连接于所述无杆腔(12),所述相连的两个平衡阀用于在所述主换向阀(41)失电时平衡所述有杆腔(11)和所述无杆腔(12)之间的压力。
3.如权利要求2所述的用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,其特征在于,所述缸旁阀组还包括:两个旁通单向阀(45);
两个所述旁通单向阀(45)分别并联于所述第一平衡阀(43)和所述第二平衡阀(44),所述旁通单向阀(45)处于导通状态时,用于将所述压力油管路P中的液压油注入所述有杆腔(11)和所述无杆腔(12)。
4.如权利要求2所述的用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,其特征在于,所述系统还包括:超压溢流阀组;
所述超压溢流阀组设置于所述同步配流马达(42)的输出端与回油管路T之间,所述超压溢流阀组包括并联设置的溢流阀(46)和超压单向阀(47),所述超压溢流阀组用于当所述同步配流马达(42)和所述有杆腔(11)之间的液压油油压大于超压阈值时,将所述液压油注入所述回油管路T。
5.如权利要求2所述的用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,其特征在于,所述系统还包括:两个第二纠偏电磁阀;
两个所述第二纠偏电磁阀分别串联于所述主换向阀(41)和两个变幅油缸的无杆腔(12)之间,其中,当判定所述差值大于或等于所述调整阈值的最大值,且所述左侧活塞位移大于所述右侧活塞位移时,左侧第二纠偏电磁阀(32)被配置为关闭状态以使左侧变幅油缸的无杆腔(12)与所述回油管路T断开,
当判定所述差值大于或等于所述调整阈值的最大值,且所述左侧活塞位移小于所述右侧活塞位移时,右侧第二纠偏电磁阀(33)被配置为关闭状态以使右侧变幅油缸的无杆腔(12)与所述回油管路T断开。
6.如权利要求1至5中任一项所述的用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,其特征在于,所述系统还包括报警装置;
所述报警装置连接于所述位移检测装置(20),所述报警装置用于当所述差值大于安全阈值时,发出位移异常报警。
7.如权利要求6所述的用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,其特征在于,所述系统还包括四个压力传感器(50);
所述四个压力传感器(50)分别用于检测两个所述变幅油缸的有杆腔压力值和无杆腔压力值;
所述报警装置还连接于四个所述压力传感器(50),所述报警装置还用于当判定两个所述变幅油缸的有杆腔压力值的第一差值大于压力报警阈值,或者两个所述变幅油缸的无杆腔压力值的第二差值大于压力报警阈值时,发出压力异常报警。
8.如权利要求1所述的用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,其特征在于,所述位移检测装置(20)可以为位移传感器和角度传感器中的一种。
9.一种用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏方法,其特征在于,所述方法适用于如权利要求1至8中任一项所述的用于潜水器吊放作业的变幅门架同步纠偏系统,所述方法包括:
步骤1,获取两个变幅油缸的活塞杆的位移,并计算两个所述位移的差值;
步骤2,当判定左侧活塞位移S1与右侧活塞位移S2的差值在调整阈值范围内时,将第一纠偏电磁阀中的电磁阀DT2-a配置为得电导通状态,以使左侧变幅油缸的有杆腔连通于泄漏油管路Y,对左侧变幅油缸进行纠偏调整;
步骤3,当判定所述右侧活塞位移S2与所述左侧活塞位移S1差值在所述调整阈值范围内时,将所述第一纠偏电磁阀中的电磁阀DT2-b配置为得电导通状态,以使右侧变幅油缸的有杆腔连通于所述泄漏油管路Y,对右侧变幅油缸进行纠偏调整。
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