CN112211861B - 调距桨的液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种调距桨的液压控制系统，包括：控制阀组、变距油缸模块、控制泵组、配油器控制油缸和主油箱，控制阀组包括第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀和第二控制阀的第一油口与控制泵组连通，第一控制阀的第四油口与第二控制阀的第二油口连通，第二控制阀的第三油口和第四油口与配油器控制油缸的不同腔连通，变距油缸模块包括：变距油缸本体、变距控制阀和变距活塞杆，变距控制阀的阀芯滑动设置于阀座内，变距控制阀的第二油口与控制泵组连通，变距控制阀的第三油口和第四油口与变距油缸本体的不同腔连通，阀芯能随配油器控制油缸的活塞杆一起移动，并在移动过程切换变距控制阀的状态。本公开能实现调距桨的快速变距，缩短变距时间。

Description

调距桨的液压控制系统

技术领域

本公开涉及液压控制技术领域，特别涉及一种调距桨的液压控制系统。

背景技术

调距桨是一种船舶推进装置，调距桨的桨毂中设置有操纵机构，通过操纵机构能控制桨叶转动从而调节螺旋桨的螺距。配置有调距桨的船舶，能在不改变推进轴系的转向和转速的情况下，实现船舶的前进、后退、变速、停止等动作，因而取得了广泛的应用。

相关技术中，调距桨变距时，通常是通过泵组向调距桨的变距油缸中泵注油液，以推动变距油缸内的活塞往复移动，从而实现调距桨的正车或倒车变距。

然而，为实现调距桨的快速变距，缩短变距时间，提升船舶推进系统的机动性。相关技术中控制调距桨的液压控制系统通常采用双泵合流的方式向调距桨的变距油缸内泵注油液，或者是采用大排量的变量泵向调距桨的变距油缸内泵注油液，以实现快速变距的目的。采用双泵控制调距桨会使液压控制系统中冗余增加更多配套的部件，增大液压控制系统的成本；而大排量的变量泵由于复杂的变量控制机构又会给电气控制和故障维修增加了困难。

发明内容

本公开实施例提供了一种调距桨的液压控制系统，能实现调距桨的快速变距，缩短变距时间，提升船舶推进系统的机动性。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种调距桨的液压控制系统，所述液压控制系统包括：控制阀组、变距油缸模块、控制泵组、配油器控制油缸和主油箱，所述控制泵组具有第一油口和第二油口，所述控制泵组的第一油口与所述主油箱连通，控制阀组包括：第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀均具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述第一控制阀的第一油口与所述控制泵组的第二油口连通，所述第一控制阀的第二油口与所述主油箱连通，所述第一控制阀的第三油口封堵，所述第一控制阀的第四油口与所述第二控制阀的第二油口连通，所述第二控制阀的第一油口与所述控制泵组的第二油口连通，所述第二控制阀的第三油口与所述配油器控制油缸的有杆腔连通，所述第二控制阀的第四油口与所述配油器控制油缸的无杆腔连通，所述第一控制阀可选择地控制所述第一控制阀的第一油口与所述第一控制阀的第三油口连通，所述第一控制阀的第二油口与所述第一控制阀的第四油口连通，或者控制所述第一控制阀的第一油口与所述第一控制阀的第三油口断开，所述第一控制阀的第二油口与所述第一控制阀的第四油口断开，所述第二控制阀可选择地控制所述第二控制阀的第一油口与所述第二控制阀的第三油口连通，所述第二控制阀的第二油口与所述第二控制阀的第四油口连通，或者控制所述第二控制阀的第一油口与所述第二控制阀的第四油口断开，所述第二控制阀的第二油口与所述第二控制阀的第三油口断开，所述变距油缸模块包括：变距油缸本体、变距控制阀和滑动设置于所述变距油缸本体内的变距活塞杆，所述变距活塞杆为空心杆，所述变距控制阀位于所述变距活塞杆内，且所述变距控制阀的阀座与所述变距活塞杆固定连接，所述变距控制阀的阀芯沿所述变距活塞杆的轴向滑动设置于所述变距控制阀的阀座内，所述变距控制阀的阀座具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述变距控制阀的第一油口贯穿所述变距活塞杆与所述主油箱连通，所述变距控制阀的第二油口贯穿所述变距活塞杆与所述控制泵组的第二油口连通，所述变距控制阀的第三油口贯穿所述变距活塞杆与所述变距油缸本体的有杆腔连通，所述变距控制阀的第四油口贯穿所述变距活塞杆与所述变距油缸本体的无杆腔连通，所述变距控制阀具有第一状态和第二状态，所述变距控制阀处于第一状态时，所述变距控制阀的第一油口与所述变距控制阀的第三油口连通，所述变距控制阀的第二油口与所述变距控制阀的第四油口连通，所述变距控制阀处于第二状态时，所述变距控制阀的第一油口与所述变距控制阀的第四油口连通，所述变距控制阀的第二油口与所述变距控制阀的第三油口连通，所述配油器控制油缸的活塞杆与所述变距控制阀的阀芯通过连接管连接，所述变距控制阀的阀芯被配置为，所述配油器控制油缸的活塞杆往复移动时，携带所述变距控制阀的阀芯往复移动，以控制所述变距控制阀切换至第一状态或第二状态。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述控制泵组包括第一控制泵、第二控制泵、第一压力开关和第二压力开关，所述第一控制泵的进油口与所述主油箱连通，所述第一控制泵的出油口与所述变距控制阀的第二油口连通，所述第一压力开关连接在所述第一控制泵和所述变距控制阀之间的油路上，所述第二控制泵的进油口与所述主油箱连通，所述第二控制泵的出油口与所述变距控制阀的第二油口连通，所述第二压力开关连接在所述第二控制泵和所述变距控制阀之间的油路上。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述控制泵组还包括顺序阀和弹簧安全阀，所述第一控制泵的出油口和所述第二控制泵的出油口均与所述弹簧安全阀的进油口连通，所述弹簧安全阀的出油口与所述变距控制阀的第二油口连通，所述顺序阀的进油口与所述弹簧安全阀的液控口连通，且所述顺序阀的进油口与所述弹簧安全阀的进油口，所述顺序阀的出油口与所述主油箱连通。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述控制泵组还包括溢流阀，所述第一控制泵的出油口和所述第二控制泵的出油口均与所述溢流阀的进油口连通，所述溢流阀的出油口与所述主油箱连通。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述控制泵组还包括压力传感器和梭阀，所述梭阀的第一进油口与所述第一控制泵的出油口连通，所述梭阀的第二进油口与所述第二控制泵的出油口连通，所述梭阀的出油口与所述压力传感器的进油口连通。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述控制阀组还包括第三控制阀，所述第三控制阀具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述第三控制阀的第一油口与所述控制泵组的第二油口连通，所述第三控制阀的第二油口与所述主油箱连通，所述第三控制阀的第三油口与所述配油器控制油缸的有杆腔连通，所述第三控制阀的第四油口与所述配油器控制油缸的无杆腔连通，所述第三控制阀可选择地控制所述第三控制阀的第一油口与所述第三控制阀的第三油口连通，所述第三控制阀的第二油口与所述第三控制阀的第四油口连通，或者控制所述第三控制阀的第一油口与所述第三控制阀的第四油口连通，所述第三控制阀的第二油口与所述第三控制阀的第三油口连通。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述液压控制系统还包括重力油箱、泄油油箱，所述重力油箱通过管路与调距桨配油器壳体的内腔连通，所述泄油油箱通过管路与所述调距桨配油器壳体的内腔连通，在竖直方向上，调距桨配油器壳体位于所述重力油箱和所述泄油油箱之间。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述控制泵组还包括第三控制泵和第四控制泵，所述第三控制泵的进油口与所述主油箱连通，所述第三控制泵的出油口与所述重力油箱连通，所述第四控制泵的进油口与所述泄油油箱连通，所述第四控制泵的出油口与所述主油箱连通。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述液压控制系统还包括手动换向阀，所述手动换向阀具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述控制泵组还包括第一手动泵和第二手动泵，所述第一手动泵的进油口与所述主油箱连通，第一手动泵的出油口与所述手动换向阀的第二油口连通，所述手动换向阀的第一油口与所述主油箱连通，所述手动换向阀的第三油口与所述配油器控制油缸的有杆腔连通，所述手动换向阀的第四油口与所述配油器控制油缸的无杆腔连通，所述第二手动泵的进油口与所述主油箱连通，所述第二手动泵的出油口与所述变距控制阀的第二油口连通。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述液压控制系统还包括压力表，所述控制泵组的第二油口与所述变距控制阀的第二油口之间的油路、所述控制泵组的第二油口与所述第一控制阀的第一油口之间的油路、所述控制泵组的第二油口与所述第二控制阀的第一油口之间的油路上均设有所述压力表。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本公开实施例提供中控制阀组具有第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀的第一油口和第二控制阀的第一油口均与控制泵组的第二油口连通，即第一控制阀的第一油口和第二控制阀的第一油口均会同时接收控制泵组泵送的油液。其中，在第一控制阀中各对应的油口连通时，控制泵组泵注的油液可通过第一控制阀进入配油器控制油缸，而配油器控制油缸内的油液也可以顺着第一控制阀回流至第二控制阀。此时若控制第二控制阀的第一油口和第二控制阀的第三油口连通，那么回流至第二控制阀的油液即可通过第二控制阀的第四油口回流至主油箱实现循环。在第二控制阀的第一油口和第二控制阀的第三油口连通时，控制泵组泵注的油液可通过第二控制阀、第一控制阀进入配油器控制油缸，而配油器控制油缸内的油液也可以顺着第一控制阀回流至第一控制阀的第一油口，由于第一控制阀的第一油口与第二控制阀的第一油口连通在同一油路上，因此，配油器控制油缸内的油液又可以回流至第二控制阀，以形成差动回路，这样配油器油缸的有杆腔和无杆腔在同一压力作用下，利用面积差从而驱动配油器油缸的活塞快速移动，实现小流量控制油缸活塞高速移动的目的。

同时，在配油器油缸快速移动的情况下，配油器油缸的活塞杆能通过连接管带动变距控制阀的阀芯在变距活塞杆内快速往复移动，从而将变距控制阀快速地切换为第一状态或第二状态，由于变距控制阀处于不同状态时，可以使控制泵组泵注的油液进入变距油缸本体的有杆腔或无杆腔，从而实现调节调距桨变距的目的。

本公开实施例提供的调距桨的液压控制系统，利用控制阀组与配油器油缸形成差动回路，以借助小流量快速驱动配油器油缸的活塞杆完成伸缩动作，并通过配油器油缸的活塞杆的快速伸缩，得以带动变距控制阀的阀芯快速地在阀座内移动，从而迅速切换至不同状态，以便于实现调距桨的快速变距，缩短变距时间，提升船舶推进系统的机动性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种调距桨的液压控制系统的原理图；

图2是本公开实施例提供的另一种调距桨的液压控制系统的原理图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种调距桨的液压控制系统的原理图。如图1所示，该液压控制系统包括：控制阀组1、变距油缸模块2、控制泵组3、配油器控制油缸4和主油箱5。

其中，控制泵组3具有第一油口和第二油口，控制泵组3的第一油口3a与主油箱5连通。

如图1所示，控制阀组1包括：第一控制阀11和第二控制阀12，第一控制阀11和第二控制阀12均具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，第一控制阀11的第一油口A与控制泵组3的第二油口3b连通，第一控制阀11的第二油口B与主油箱5连通，第一控制阀11的第三油口C封堵，第一控制阀11的第四油口D与第二控制阀12的第二油口B连通，第二控制阀12的第一油口A与控制泵组3的第二油口3b连通，第二控制阀12的第三油口C与配油器控制油缸4的有杆腔连通，第二控制阀12的第四油口D与配油器控制油缸4的无杆腔连通。

其中，第一控制阀11可选择地控制第一控制阀11的第一油口A与第一控制阀11的第三油口C连通，第一控制阀11的第二油口B与第一控制阀11的第四油口D连通，或者控制第一控制阀11的第一油口A与第一控制阀11的第三油口C断开，第一控制阀11的第二油口B与第一控制阀11的第四油口D断开。

其中，第二控制阀12可选择地控制第二控制阀12的第一油口A与第二控制阀12的第三油口C连通，第二控制阀12的第二油口B与第二控制阀12的第四油口D连通，或者控制第二控制阀12的第一油口A与第二控制阀12的第四油口D断开，第二控制阀12的第二油口B与第二控制阀12的第三油口C断开。

如图1所示，变距油缸模块2包括：变距油缸本体21、变距控制阀22和滑动设置于变距油缸本体21内的变距活塞杆23，变距活塞杆23为空心杆，变距控制阀22位于变距活塞杆23内，且变距控制阀22的阀座与变距活塞杆23固定连接，变距控制阀22的阀芯220沿变距活塞杆23的轴向滑动设置于变距控制阀22的阀座内，变距控制阀22的阀座具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，变距控制阀22的第一油口A贯穿变距活塞杆23与主油箱5连通，变距控制阀22的第二油口B贯穿变距活塞杆23与控制泵组3的第二油口3b连通，变距控制阀22的第三油口C贯穿变距活塞杆23与变距油缸本体21的有杆腔连通，变距控制阀22的第四油口D贯穿变距活塞杆23与变距油缸本体21的无杆腔连通。

其中，变距控制阀22具有第一状态和第二状态，变距控制阀22处于第一状态时，变距控制阀22的第一油口A与变距控制阀22的第三油口C连通，变距控制阀22的第二油口B与变距控制阀22的第四油口D连通，变距控制阀22处于第二状态时，变距控制阀22的第一油口A与变距控制阀22的第四油口D连通，变距控制阀22的第二油口B与变距控制阀22的第三油口C连通。

如图1所示，配油器控制油缸4的活塞杆与变距控制阀22的阀芯220通过连接管9连接，变距控制阀22的阀芯220被配置为，配油器控制油缸4的活塞杆往复移动时，携带变距控制阀22的阀芯220往复移动，以控制变距控制阀22切换至第一状态或第二状态。

本公开实施例提供中控制阀组1具有第一控制阀11和第二控制阀12，第一控制阀11的第一油口A和第二控制阀12的第一油口A均与控制泵组3的第二油口3b连通，即第一控制阀11的第一油口A和第二控制阀12的第一油口A均会同时接收控制泵组3泵送的油液。其中，在第一控制阀11中各对应的油口连通时，控制泵组3泵注的油液可通过第一控制阀11进入配油器控制油缸4，而配油器控制油缸4内的油液也可以顺着第一控制阀11回流至第二控制阀12。此时若控制第二控制阀12的第一油口A和第二控制阀12的第三油口C连通，那么回流至第二控制阀12的油液即可通过第二控制阀12的第四油口D回流至主油箱5实现循环。在第二控制阀12的第一油口A和第二控制阀12的第三油口C连通时，控制泵组3泵注的油液可通过第二控制阀12、第一控制阀11进入配油器控制油缸4，而配油器控制油缸4内的油液也可以顺着第一控制阀11回流至第一控制阀11的第一油口A，由于第一控制阀11的第一油口A与第二控制阀12的第一油口A连通在同一油路上，因此，配油器控制油缸4内的油液又可以回流至第二控制阀12，以形成差动回路，这样配油器油缸的有杆腔和无杆腔在同一压力作用下，利用面积差从而驱动配油器油缸的活塞快速移动，实现小流量控制油缸活塞高速移动的目的。

同时，在配油器油缸快速移动的情况下，配油器油缸的活塞杆能通过连接管9带动变距控制阀22的阀芯220在变距活塞杆23内快速往复移动，从而将变距控制阀22快速地切换为第一状态或第二状态，由于变距控制阀22处于不同状态时，可以使控制泵组3泵注的油液进入变距油缸本体21的有杆腔或无杆腔，从而实现调节调距桨变距的目的。

本公开实施例提供的调距桨的液压控制系统，利用控制阀组1与配油器油缸形成差动回路，以借助小流量快速驱动配油器油缸的活塞杆完成伸缩动作，并通过配油器油缸的活塞杆的快速伸缩，得以带动变距控制阀22的阀芯220快速地在阀座内移动，从而迅速切换至不同状态，以便于实现调距桨的快速变距，缩短变距时间，提升船舶推进系统的机动性。

本公开实施例中，第一控制阀11可以是电磁阀，该电磁阀具有一个电磁铁，当电磁铁得电时，第一控制阀11可以切换至各个对应的油口均连通的状态，当电磁铁失电时，第一控制阀11可以切换至各个对应的油口均断开的状态。即利用电磁阀的电磁铁得失电的情况，实现第一控制阀11的不同的油口连通或隔断。

示例性地，结合图1，第一控制阀11接收到控制信号，使电磁铁得电，此时第一控制阀11处于如图1中示出的右位，第一控制阀11的第一油口A和第一控制阀11的第三油口C连通，第一控制阀11的第二油口B和第一控制阀11的第四油口D连通。第一控制阀11接收到控制信号，使电磁铁失电，此时第一控制阀11处于如图1中示出的左位，第一控制阀11的第一油口A和第一控制阀11的第三油口C断开，第一控制阀11的第二油口B和第一控制阀11的第四油口D断开。

本公开实施例中，第二控制阀12可以是电磁换向阀，该电磁换向阀具有一个电磁铁，通过控制电磁铁得电或失电时，使得第二控制阀12可以切换为不同油口对应连通的状态，以实现换向的目的。

示例性地，如图1所示，第二控制阀12接收到控制信号，使电磁铁得电时，此时第二控制阀12如图1中示出的右位，第二控制阀12的第一油口A和第二控制阀12的第四油口D连通，第二控制阀12的第二油口B和第二控制阀12的第三油口C连通。第二控制阀12接收到控制信号，使电磁铁失电时，此时第二控制阀12如图1中示出的左位，第二控制阀12的第一油口A和第二控制阀12的第三油口C连通，第二控制阀12的第二油口B和第二控制阀12的第四油口D连通。

如图1所示，控制阀组1还可以包括第三控制阀13，第三控制阀13具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，第三控制阀13的第一油口A与控制泵组3的第二油口3b连通，第三控制阀13的第二油口B与主油箱5连通，第三控制阀13的第三油口C与配油器控制油缸4的有杆腔连通，第三控制阀13的第四油口D与配油器控制油缸4的无杆腔连通。

其中，第三控制阀13可选择地控制第三控制阀13的第一油口A与第三控制阀13的第三油口C连通，第三控制阀13的第二油口B与第三控制阀13的第四油口D连通，或者控制第三控制阀13的第一油口A与第三控制阀13的第四油口D连通，第三控制阀13的第二油口B与第三控制阀13的第三油口C连通。

示例性地，第三控制阀13为电磁换向阀，该电磁换向阀具有两个电磁铁，通过控制不同电磁铁得电或失电，使得第三控制阀13可以切换为不同油口对应连通的状态，以实现换向的目的。

如图1所示，第三控制阀13接收到控制信号，使右侧电磁铁得电时，此时第三控制阀13如图1中示出的右位，第三控制阀13的第一油口A和第三控制阀13的第三油口C连通，第三控制阀13的第二油口B和第三控制阀13的第四油口D连通。第三控制阀13接收到控制信号，使左侧电磁铁得电时，此时第三控制阀13如图1中示出的左位，第三控制阀13的第一油口A和第三控制阀13的第四油口D连通，第三控制阀13的第二油口B和第三控制阀13的第三油口C连通。

上述实现方式中，第三控制阀13作为备用的控制阀，当第一控制阀11和第二控制阀12出现故障时，采用第三控制阀13备用，以控制配油器油缸的动作。

其中，通过控制第一控制阀11的各对应油口是否连通，可以使得配油器油缸的控制模式切换为由第一控制阀11和第二控制阀12混合控制的模式，或者由第三控制阀13作为备用控制阀的备用控制模式。

在本公开实施例中，当需要控制调距桨正车变距时，此时，第一控制阀11接收控制信号，使电磁铁得电，并使第一控制阀11的各个对应油口连通，第二控制阀12接收控制信号，使电磁铁得电，并使第二控制阀12的第一油口A与第二控制阀12的第四油口D连通。如图1所示，控制泵组3的油液会依次从第二控制阀12的第一油口A、第四油口和第一控制阀11的第二油口B、第四油口进入到配油器油缸的无杆腔，推动配油器油缸内的活塞杆向右移动，从而使得配油器油缸的有杆腔内的油液回流至第一控制阀11的第三油口C，此时油液会经过第一控制阀11的第三油口C回流至第一控制阀11的第一油口A。由于第一控制阀11的第一油口A和第二控制阀12的第一油口A连通在同一油路上，因此，回流至第一控制阀11的油液又会重新进入到第二控制阀12，并再次经第二控制阀12、第一控制阀11流动至配油器油缸的无杆腔内，从而形成差动回路。这样配油器油缸的有杆腔和无杆腔在同一压力作用下，利用面积差从而驱动配油器油缸的活塞快速移动，实现小流量控制活塞杆高速移动的目的。

如图1所示，由于配油器油缸的活塞杆通过连接管9与变距控制阀22的阀芯220连接的，且该阀芯220可以沿变距活塞杆23的轴向滑动设置于变距控制阀22的阀座内，因此配油器油缸的活塞杆移动时，也能带动阀芯220在变距活塞杆23内进行轴线移动。并且阀芯220移动至不同位置时，能改变阀座中第一油口、第二油口、第三油口、第四油口的通断情况，以控制变距控制阀22切换为不同状态。如前文所述调距桨正车变距时，如图1所示，配油器油缸的活塞杆向右移动，进而带动变距控制阀22的阀芯220在变距活塞杆23内向右移动。此时变距控制阀22处于第一状态(参见图1中左位)，与此同时，控制泵组3可以向变距控制阀22的第二油口B泵注油液，油液通过变距控制阀22进入变距油缸本体21的无杆腔，并推动变距活塞杆23向右移动，在移动的过程中实现正车变距，由于该移动过程中变距控制阀22的阀芯220不动，阀座会与变距活塞杆23一起向右移动，因此又会将变距控制阀22切换为原始状态，即变距控制阀22中各个油口均隔断，从而停止正车变距动作。如此一来，配油器油缸、变距油缸和变距控制阀22之间的连接关系，使得调距桨变距构成了一种闭环控制模式，并且而集成在配油器上的螺距反馈仪将桨毂中变距活塞杆23的轴向位置采集后传输到控制系统可以构成另一个闭环控制模式。这样利用两个闭环控制模式能实现变距油缸的变距活塞杆23位置的精确控制，最终实现精准控制正车变距的目的。

在本公开实施例中，当需要控制调距桨倒车变距时，此时，第一控制阀11接收控制信号，使电磁铁得电，并使第一控制阀11的各个对应油口连通，第二控制阀12接收控制信号，使电磁铁失电，并使第二控制阀12的第一油口A与第二控制阀12的第三油口C连通，第二控制阀12的第二油口B与第二控制阀12的第四油口D连通。如图1所示，控制泵组3的油液会依次从第一控制阀11的第一油口A、第三油口进入到配油器油缸的有杆腔，推动配油器油缸内的活塞杆向左移动，从而使得配油器油缸的无杆腔内的油液回流至第一控制阀11的第四油口D，此时油液会经过第一控制阀11的第二油口B回流至第二控制阀12的第四油口D，并通过第二控制阀12的第四油口D、第二油口回流至主油箱5实现循环。

如图1所示，如前文所述调距桨倒车变距时，配油器油缸的活塞缸向左移动，进而带动变距控制阀22的阀芯220在变距活塞杆23内向左移动。此时变距控制阀22处于第二状态(参见图1中右位)，与此同时，控制泵组3可以向变距控制阀22的第二油口B泵注油液，油液通过变距控制阀22进入变距油缸本体21的有杆腔，并推动变距活塞杆23向左移动，在移动的过程中实现倒车变距，由于该移动过程中变距控制阀22的阀芯220不动，阀座会与变距活塞杆23一起向左移动，因此又会将变距控制阀22切换为原始状态，即变距控制阀22中各个油口均隔断，从而停止倒车变距动作。如此一来，配油器油缸、变距油缸和变距控制阀22之间的连接关系，使得调距桨变距构成了一种闭环控制模式，并且而集成在配油器上的螺距反馈仪将桨毂中变距活塞杆23的轴向位置采集后传输到控制系统可以构成另一个闭环控制模式。这样利用两个闭环控制模式能实现变距油缸的变距活塞杆23位置的精确控制，最终实现精准控制倒车变距的目的。

图2是本公开实施例提供的另一种调距桨的液压控制系统的原理图。如图2所示，控制泵组3包括第一控制泵31、第二控制泵32、第一压力开关351和第二压力开关352，第一控制泵31的进油口与主油箱5连通，第一控制泵31的出油口与变距控制阀22的第二油口B连通，第一压力开关351连接在第一控制泵31和变距控制阀22之间的油路上，第二控制泵32的进油口与主油箱5连通，第二控制泵32的出油口与变距控制阀22的第二油口B连通，第二压力开关352连接在第二控制泵32和变距控制阀22之间的油路上。

本公开实施例中，第一控制泵31和第二控制泵32均可以作为主泵运行。

当第一控制泵31作为主泵运行，第二控制泵32作为备用控制泵停止运行。第一控制泵31停止工作或者失压时，即第一控制泵31上油路的压力发生变化，若压力变化超出限值，例如，压力过低时，此时安装于第一控制泵31和变距控制阀22之间的油路上的第一压力开关351则会输出控制信号，以控制驱动第二控制泵32的电机工作并输出工作压力低的报警信号，即使得第二控制泵32通过第一压力开关351提供的信号自动启动运行。

当第二控制泵32作为主泵运行，第一控制泵31作为备用控制泵停止运行。第二控制泵32停止工作或者失压时，即第二控制泵32上油路的压力发生变化，若压力变化超出限值，例如，压力过低时，此时安装于第二控制泵32和变距控制阀22之间的油路上的第二压力开关352则会输出控制信号，以控制驱动第一控制泵31的电机工作并输出工作压力低的报警信号，即使得第一控制泵31通过第二压力开关352提供的信号自动启动运行。

上述实现方式中，第一控制泵31或第二控制泵32的排量足够驱动桨叶变距时，可以仅利用单个控制泵控制调距桨变距，从而实现小流量变距的目的。同时，也使第一控制泵31和第二控制泵32处于“一用一备”状态，保证了液压控制系统的可靠性与稳定性，极大地提高了调距桨的平均无故障时间，提升了船舶深海远航能力要求。

在本公开的其他一些实现方式中，调距桨的螺距调节幅度较大时，如轴系额定转速下，全倒车至全正车，液压控制系统可以将第一控制泵31和第二控制泵32都会连接到液压控制系统中，即通过两个控制泵共同驱动变距油缸工作，以实现快速变距的目的。

如图2所示，控制泵组3还包括顺序阀361和弹簧安全阀362，第一控制泵31的出油口和第二控制泵32的出油口均与弹簧安全阀362的进油口A连通，弹簧安全阀362的出油口B与变距控制阀22的第二油口B连通，顺序阀361的进油口与弹簧安全阀362的液控口C连通，且顺序阀361的进油口与弹簧安全阀362的进油口A，顺序阀361的出油口与主油箱5连通。

上述实现方式中，由于顺序阀361的进油口与弹簧安全阀362的液控口C连通，且顺序阀361的进油口与弹簧安全阀362的进油口A。因此，第一控制泵31或者第二控制泵32向弹簧安全阀362输送的油液会同时输送至弹簧安全阀362的进油口A和弹簧安全阀362的液控口C，这样就使得弹簧安全阀362的液控口C处的压力比弹簧安全阀362的进油口A处的压力大一个弹簧的弹力。因此，弹簧安全阀362的阀芯220无法开启，此时弹簧安全阀362的进油口A和弹簧安全阀362的出油口B封堵。这样可以避免出现第一控制泵31或者第二控制泵32泵送至变距控制阀22处的油液压力过小的情况，使得变距油缸能正常稳定的完成变距动作。同时，在弹簧安全阀362的液控口C处还设置有顺序阀361，这样当第一控制泵31或者第二控制泵32泵送至弹簧安全阀362的进油口A的油液压力超过顺序阀361的限值时，顺序阀361则导通进油口和出油口，以排走弹簧安全阀362的液控口C处的部分油液，从而降低弹簧安全阀362的液控口C处的油液压力，以满足弹簧安全阀362的进油口A处油液压力大于弹簧安全阀362的液控口C处油液压力与弹簧弹力之和的条件，从而促使弹簧安全阀362的阀芯220开启，此时弹簧安全阀362的进油口A和弹簧安全阀362的出油口B连通，以使得第一控制泵31或者第二控制泵32泵送的油液能进一步输送至变距控制阀22。

如图2所示，控制泵组3还包括溢流阀30，第一控制泵31的出油口和第二控制泵32的出油口均与溢流阀30的进油口连通，溢流阀30的出油口与主油箱5连通。

本公开实施例中，溢流阀30设置在第一控制泵31的出油口和第二控制泵32的出油口的油路上，也即第一控制泵31和第二控制泵32共用一个溢流阀30。其中，液压控制系统正常工作时，溢流阀30关闭，只有当油路上油液压力超过限值时，溢流阀30会开启，并进行过载保护，使液压控制系统的油液压力不再升高，以提高液压控制系统的可靠性。

可选地，如图2所示，控制泵组3与第一控制阀11口和第二控制阀12之间的油路上还可以设置减压阀37。这样无论桨毂变距压力在正车或倒车时如何变化，通过减压阀37可以使控制阀组1获得一个稳定的工作压力。本公开实施例中，减压阀37的设定压力可以是2.0MPa。

如图2所示，控制泵组3还包括压力传感器381和梭阀382，梭阀382的第一进油口与第一控制泵31的出油口连通，梭阀382的第二进油口与第二控制泵32的出油口连通，梭阀382的出油口与压力传感器381的进油口连通。

上述实现方式中，利用梭阀382使得第一控制泵31的出油口和第二控制泵32的出油口的油路均可以共用同一个压力传感器381，以节省成本。其中，压力传感器381可以对第一控制泵31和第二控制泵32泵出的油液压力进行监测，当输出的油液压力过低或过高时，压力传感器381可以将检测的压力值输送至控制终端，控制终端则可以发出报警信号，例如，警报声、闪光灯等，以提醒技术人员。

可选地，如图2所示，第一控制阀11的第一油口A和第二控制阀12的第一油口A的油路上也可以设置压力传感器381，该压力传感器381可以用于对进入控制阀组1内的油液的压力进行监测，以提高液压控制系统的安全性。

可选地，如图2所示，液压控制系统还包括压力表7，控制泵组3的第二油口3b与变距控制阀22的第二油口B之间的油路、控制泵组3的第二油口3b与第一控制阀11的第一油口A之间的油路、控制泵组3的第二油口3b与第二控制阀12的第一油口A之间的油路上均设有压力表7。通过设置压力表7能显示各个油路位置的压力值，以便于技术人员及时观察液压控制系统中各个位置的油液压力。

如图2所示，液压控制系统还可以包括重力油箱81、泄油油箱82，重力油箱81通过管路与调距桨配油器壳体6的内腔连通，泄油油箱82通过管路与调距桨配油器壳体6的内腔连通，在竖直方向上，调距桨配油器壳体6位于重力油箱81和泄油油箱82之间。

上述实现方式中，将调距桨配油器壳体6的内腔通过管路分别与重力油箱81和泄油油箱82连通。并且，在竖直方向上，重力油箱81位于调距桨配油器壳体6的上方，泄油油箱82位于调距桨配油器壳体6的下方，即借助重力作用，重力油箱81的油液会注入到调距桨配油器壳体6内对调距桨配油器壳体6内的各个部件进行润滑，同时，通过重力油箱81向调距桨配油器壳体6注入油液，可以保持调距桨配油器壳体6内的压力，从而防止海水进入而侵蚀调距桨。而位于调距桨配油器壳体6下方的泄油油箱82则用于回收调距桨配油器壳体6中注入过量的油液，以避免调距桨配油器壳体6内润滑油液满溢。

其中，重力油箱81内和泄油油箱82内均可以设置空气滤清器83以避免空气中的杂质进入重力油箱81和泄油油箱82。重力油箱81和泄油油箱82内均可以设置液位控制器84，可以检测重力油箱81和泄油油箱82的实时液位，防止重力油箱81和泄油油箱82的液位过高或过低，提高可靠性。

如图2所示，控制泵组3还可以包括第三控制泵33和第四控制泵34，第三控制泵33的进油口与主油箱5连通，第三控制泵33的出油口与重力油箱81连通，第四控制泵34的进油口与泄油油箱82连通，第四控制泵34的出油口与主油箱5连通。

其中，第三控制泵33用于将主油箱5的油液泵送至重力油箱81，在重力油箱81油液过低时，通过第三控制泵33泵送油液使重力油箱81内油液能处于合适液位。并且，由于泄油油箱82始终都是接收来自调距桨配油器壳体6内油液的，因此泄油油箱82的油液含量会逐渐增多，在泄油油箱82收集油液液位达到一定高度时，通过第四控制泵34将泄油油箱82输送至主油箱5，以便于泄油油箱82能持续回收调距桨配油器壳体6内的油液。

如图2所示，液压控制系统还包括手动换向阀85，手动换向阀85具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，控制泵组3还包括第一手动泵391和第二手动泵392，第一手动泵391的进油口与主油箱5连通，第一手动泵391的出油口与手动换向阀85的第二油口B连通，手动换向阀85的第一油口A与主油箱5连通，手动换向阀85的第三油口C与配油器控制油缸4的有杆腔连通，手动换向阀85的第四油口D与配油器控制油缸4的无杆腔连通，第二手动泵392的进油口与主油箱5连通，第二手动泵392的出油口与变距控制阀22的第二油口B连通。

本公开实施例中，在液压控制系统失效时，可以采用手动控制方式实现应急调节螺距的目的。

使用过程中，可以先确定调距桨是正车变距还是倒车变距，以控制手动换向阀85的各个油口的连通或隔断，使得油液能输送至配油器油缸的有杆腔或无杆腔。然后，分别由两组技术人员同时摇动第一手动泵391和第二手动泵392工作，第一一手动泵可以向配油器油缸输送油液，第二手动泵392可以向变距油缸输送油液，以实现手动控制调距桨正车、倒车变距。

以上，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种调距桨的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括：控制阀组(1)、变距油缸模块(2)、控制泵组(3)、配油器控制油缸(4)和主油箱(5)，

所述控制泵组(3)具有第一油口和第二油口，所述控制泵组(3)的第一油口与所述主油箱(5)连通，

控制阀组(1)包括：第一控制阀(11)和第二控制阀(12)，所述第一控制阀(11)和所述第二控制阀(12)均具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述第一控制阀(11)的第一油口与所述控制泵组(3)的第二油口连通，所述第一控制阀(11)的第二油口与所述主油箱(5)连通，所述第一控制阀(11)的第三油口封堵，所述第一控制阀(11)的第四油口与所述第二控制阀(12)的第二油口连通，所述第二控制阀(12)的第一油口与所述控制泵组(3)的第二油口连通，所述第二控制阀(12)的第三油口与所述配油器控制油缸(4)的有杆腔连通，所述第二控制阀(12)的第四油口与所述配油器控制油缸(4)的无杆腔连通，

所述第一控制阀(11)可选择地控制所述第一控制阀(11)的第一油口与所述第一控制阀(11)的第三油口连通，所述第一控制阀(11)的第二油口与所述第一控制阀(11)的第四油口连通，或者控制所述第一控制阀(11)的第一油口与所述第一控制阀(11)的第三油口断开，所述第一控制阀(11)的第二油口与所述第一控制阀(11)的第四油口断开，

所述第二控制阀(12)可选择地控制所述第二控制阀(12)的第一油口与所述第二控制阀(12)的第三油口连通，所述第二控制阀(12)的第二油口与所述第二控制阀(12)的第四油口连通，或者控制所述第二控制阀(12)的第一油口与所述第二控制阀(12)的第四油口断开，所述第二控制阀(12)的第二油口与所述第二控制阀(12)的第三油口断开，

所述变距油缸模块(2)包括：变距油缸本体(21)、变距控制阀(22)和滑动设置于所述变距油缸本体(21)内的变距活塞杆(23)，所述变距活塞杆(23)为空心杆，所述变距控制阀(22)位于所述变距活塞杆(23)内，且所述变距控制阀(22)的阀座与所述变距活塞杆(23)固定连接，所述变距控制阀(22)的阀芯(220)沿所述变距活塞杆(23)的轴向滑动设置于所述变距控制阀(22)的阀座内，所述变距控制阀(22)的阀座具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述变距控制阀(22)的第一油口贯穿所述变距活塞杆(23)与所述主油箱(5)连通，所述变距控制阀(22)的第二油口贯穿所述变距活塞杆(23)与所述控制泵组(3)的第二油口连通，所述变距控制阀(22)的第三油口贯穿所述变距活塞杆(23)与所述变距油缸本体(21)的有杆腔连通，所述变距控制阀(22)的第四油口贯穿所述变距活塞杆(23)与所述变距油缸本体(21)的无杆腔连通，所述控制泵组(3)包括第一控制泵(31)、第二控制泵(32)、第一压力开关(351)和第二压力开关(352)，所述第一控制泵(31)的进油口与所述主油箱(5)连通，所述第一控制泵(31)的出油口与所述变距控制阀(22)的第二油口连通，所述第一压力开关(351)连接在所述第一控制泵(31)和所述变距控制阀(22)之间的油路上，所述第二控制泵(32)的进油口与所述主油箱(5)连通，所述第二控制泵(32)的出油口与所述变距控制阀(22)的第二油口连通，所述第二压力开关(352)连接在所述第二控制泵(32)和所述变距控制阀(22)之间的油路上，

所述变距控制阀(22)具有第一状态和第二状态，所述变距控制阀(22)处于第一状态时，所述变距控制阀(22)的第一油口与所述变距控制阀(22)的第三油口连通，所述变距控制阀(22)的第二油口与所述变距控制阀(22)的第四油口连通，所述变距控制阀(22)处于第二状态时，所述变距控制阀(22)的第一油口与所述变距控制阀(22)的第四油口连通，所述变距控制阀(22)的第二油口与所述变距控制阀(22)的第三油口连通，

所述配油器控制油缸(4)的活塞杆与所述变距控制阀(22)的阀芯(220)通过连接管(9)连接，所述变距控制阀(22)的阀芯(220)被配置为，所述配油器控制油缸(4)的活塞杆往复移动时，携带所述变距控制阀(22)的阀芯(220)往复移动，以控制所述变距控制阀(22)切换至第一状态或第二状态。

2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述控制泵组(3)还包括顺序阀(361)和弹簧安全阀(362)，所述第一控制泵(31)的出油口和所述第二控制泵(32)的出油口均与所述弹簧安全阀(362)的进油口连通，所述弹簧安全阀(362)的出油口与所述变距控制阀(22)的第二油口连通，所述顺序阀(361)的进油口与所述弹簧安全阀(362)的液控口连通，且所述顺序阀(361)的进油口与所述弹簧安全阀(362)的进油口，所述顺序阀(361)的出油口与所述主油箱(5)连通。

3.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述控制泵组(3)还包括溢流阀(30)，所述第一控制泵(31)的出油口和所述第二控制泵(32)的出油口均与所述溢流阀(30)的进油口连通，所述溢流阀(30)的出油口与所述主油箱(5)连通。

4.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述控制泵组(3)还包括压力传感器(381)和梭阀(382)，所述梭阀(382)的第一进油口与所述第一控制泵(31)的出油口连通，所述梭阀(382)的第二进油口与所述第二控制泵(32)的出油口连通，所述梭阀(382)的出油口与所述压力传感器(381)的进油口连通。

5.根据权利要求1至4任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述控制阀组(1)还包括第三控制阀(13)，所述第三控制阀(13)具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述第三控制阀(13)的第一油口与所述控制泵组(3)的第二油口连通，所述第三控制阀(13)的第二油口与所述主油箱(5)连通，所述第三控制阀(13)的第三油口与所述配油器控制油缸(4)的有杆腔连通，所述第三控制阀(13)的第四油口与所述配油器控制油缸(4)的无杆腔连通，

所述第三控制阀(13)可选择地控制所述第三控制阀(13)的第一油口与所述第三控制阀(13)的第三油口连通，所述第三控制阀(13)的第二油口与所述第三控制阀(13)的第四油口连通，或者控制所述第三控制阀(13)的第一油口与所述第三控制阀(13)的第四油口连通，所述第三控制阀(13)的第二油口与所述第三控制阀(13)的第三油口连通。

6.根据权利要求1至4任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括重力油箱(81)、泄油油箱(82)，所述重力油箱(81)通过管路与调距桨配油器壳体(6)的内腔连通，所述泄油油箱(82)通过管路与所述调距桨配油器壳体(6)的内腔连通，在竖直方向上，调距桨配油器壳体(6)位于所述重力油箱(81)和所述泄油油箱(82)之间。

7.根据权利要求6所述的液压控制系统，其特征在于，所述控制泵组(3)还包括第三控制泵(33)和第四控制泵(34)，所述第三控制泵(33)的进油口与所述主油箱(5)连通，所述第三控制泵(33)的出油口与所述重力油箱(81)连通，所述第四控制泵(34)的进油口与所述泄油油箱(82)连通，所述第四控制泵(34)的出油口与所述主油箱(5)连通。

8.根据权利要求1至4任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括手动换向阀(85)，所述手动换向阀(85)具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述控制泵组(3)还包括第一手动泵(391)和第二手动泵(392)，所述第一手动泵(391)的进油口与所述主油箱(5)连通，第一手动泵(391)的出油口与所述手动换向阀(85)的第二油口连通，所述手动换向阀(85)的第一油口与所述主油箱(5)连通，所述手动换向阀(85)的第三油口与所述配油器控制油缸(4)的有杆腔连通，所述手动换向阀(85)的第四油口与所述配油器控制油缸(4)的无杆腔连通，所述第二手动泵(392)的进油口与所述主油箱(5)连通，所述第二手动泵(392)的出油口与所述变距控制阀(22)的第二油口连通。

9.根据权利要求1至4任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括压力表(7)，所述控制泵组(3)的第二油口与所述变距控制阀(22)的第二油口之间的油路、所述控制泵组(3)的第二油口与所述第一控制阀(11)的第一油口之间的油路、所述控制泵组(3)的第二油口与所述第二控制阀(12)的第一油口之间的油路上均设有所述压力表(7)。

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