CN114212718A - 一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法 - Google Patents

一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法，包括锚机、用于驱动锚机转动的电机和为锚机提供阻尼阻力的阻尼绞车；阻尼绞车的输出端与锚机传动连接；阻尼绞车包括用于输出阻尼阻力的双向液压马达、液压系统和油箱，双向液压马达，双向液压马达包括第一控制油口、第二油口和出油口，双向液压马达的第一油口和第二油口分别连接液压系统，双向液压马达的回油口连接油箱；所述双向液压马达为双向液压马达，液压系统连接油箱；液压系统包括液压泵、第一单向阀、第二单向阀、第一溢流阀、第二溢流阀、常开设置的电磁球阀和第三溢流阀；本发明具有在锚机高速放缆时为锚机提供恒定的阻力的优点。

Description

一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法
技术领域
本发明涉及液压绞车技术领域，具体涉及一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法。
背景技术
船上用于收放锚及锚链的机械；用人力、蒸汽机、电动机、液压马达等作为动力；通常安装在船的首楼甲板上；其发展趋势是用一台机组实现起锚、系泊、自动系泊和带缆等作业；按照驱动形式可以分为：手动、电动、液压。
锚泊定位是用锚、锚缆和锚链将海洋结构物或船舶系留于指定海域，限制外力改变船舶或结构物的状态，使其保持在预定位置上的定位方式，以减少由于过度运动造成的停钻时间，如钻井平台、钻井船等；船舶和海洋结构物主要采取锚泊定位与动力定位两种方式来保证海上施工的稳定。锚泊定位与动力定位相比，其优势在于它所需投资较少、使用维护方便、安全性高等；因此，锚泊系统在海洋结构物和工程船舶作业中广为应用。
一般锚泊系统包括锚、锚索、导链滚轮、锚链掣动和固定装置、锚机、锚链筒和锚唇等组成的一个系统；现有的锚机在高速放缆时，由于缆绳质量较大，下落速度较快，会出现缆绳超速的情况，从而容易导致锚机超速损坏。
发明内容
本发明提供一种在高速放缆时锚机不易损坏的绞车阻尼控制液压系统的控制方法，利用本发明的结构，在锚机高速放缆时为锚机提供恒定的阻力，以避免锚机超速损坏。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法，包括锚机、用于驱动锚机转动的电机和为锚机提供阻尼阻力的阻尼绞车；阻尼绞车的输出端与锚机传动连接。
阻尼绞车包括用于输出阻尼阻力的双向液压马达、液压系统和油箱，双向液压马达，双向液压马达包括第一控制油口、第二油口和出油口，双向液压马达的第一油口和第二油口分别连接液压系统，双向液压马达的回油口连接油箱；所述双向液压马达为双向液压马达，液压系统连接油箱。
液压系统包括液压泵、第一单向阀、第二单向阀、第一溢流阀、第二溢流阀、常开设置的电磁球阀和第三溢流阀。
液压泵的输入端连接油箱，液压泵的输出端分别连接第一单向阀和第二单向阀的进油口，第一单向阀的出油口分别连接双向液压马达的第一油口和第一溢流阀的进油口；第二单向阀的出油口分别连接双向液压马达的第二油口和第二溢流阀的进油口；第一溢流阀的出油口连接油箱，第一溢流阀的控制油口连接电磁球阀的进油口，电磁球阀的出油口连接第三溢流阀的进油口，第三溢流阀的出油口连接油箱；第二溢流阀的出油口连接油箱，第二溢流阀的控制油口连接油箱；第一溢流阀的设定压力大于第二溢流阀的设定压力。
所述绞车阻尼控制液压系统的控制方法包括以下步骤：
（1）液压泵启动，电机驱动锚机转动；电磁球阀不得电，进入第一溢流阀的液压油从控制油口流出，双向液压马达随随着锚机转动而转动；锚机在电机的驱动下进行放缆或收揽；
（2）当需要进行高速放缆时，控制电磁球阀得电，进入第一溢流阀的液压油无法从控制油口流出，当双向液压马达的第一油口处的压力大于第一溢流阀设定的压力时，液压油从第一溢流阀的溢流口流出，此时液压马达不易随着锚机转动而转动，从而液压系统为对双向液压马达对提供阻力；
（3）当完成高速放缆动作后，控制电磁球阀失电，双向液压马达的第一油口处的液压油从第一溢流阀的控制油口流出并回到油箱；此时双向液压马达无法依靠自吸补油，通过第三溢流阀的保压作用为双向液压马达补油。
上述方法，当锚机以正常速度放缆时，液压泵输出液压油，分别通过第一单向阀和第二单向阀；经过第二单向阀的液压油分别进入双向液压马达的第二油口和第二溢流阀的进油口，进入双向液压马达的液压油从第一油口流出并流向第一溢流阀的进油口，进入第二溢流阀的液压油通过第二溢流阀的溢出口回流到油箱；经过第一单向阀的液压油进入双向第一溢流阀的进油口，然后液压油从第一溢流阀的出油口经过常开的电磁球阀进入第三溢流阀，然后回流到油箱；这样，双向液压马达随着锚机转动而转动，液压系统不会对双向液压马达对提供阻力，减小电机的功率消耗，提高锚机的效率。
当锚机高速放缆时，常开的电磁球阀得电换向，第一溢流阀的控制油口不流通，且由于第一溢流阀设定的压力是恒定的，进而双向液压马达的第一油口处的油压是恒定的，使得液压马达不易随着锚机转动而转动，从而液压系统为对双向液压马达对提供阻力。
由于阻尼绞车的安装位置与液压系统距离较远，当完成高速放缆时，双向液压马达无法依靠自吸补油，所以锚机在使用时，液压系统的液压泵需要一直运转，并且通过设置第三溢流阀，将第三溢流阀设置为双向液压马达补油所需的压力，以使液压泵的液压油不会因为管路背压而流回油箱，从而为双向液压马达补油，以免双向液压马达因为吸空损坏。
进一步地，所述第一溢流阀的出油口和第二溢流阀的出油口并联，第一溢流阀的出油口和第二溢流阀的出油口与油箱之间连接有第三单向阀，第一溢流阀的输出口与第三单向阀的输入口，第三单向阀的输出口连接油箱；以上设置，通过将第一溢流阀和第二溢流阀的出油口并联连接第三单向阀的输入口，可防止油箱内的油倒流。
进一步地，所述第一溢流阀为先导型溢流阀。
进一步地，所述第二溢流阀为先导型溢流阀。
进一步地，所述第二溢流阀与第三溢流阀设定的压力相同；这样，便于液压油回流到双向液压马达内。
进一步地，所述液压泵的输出端连接有第一压力表；这样，便于监控液压泵的压力。
进一步地，所述第一溢流阀的输入口连接有压力控制表；这样，便于锚机在高速放缆时监控第一溢流阀的压力。
进一步地，所述第一溢流阀的出油口与油箱之间连接有冷却器；以上设置，当锚机在进行高速放缆时，液压油从第一溢流阀的出油口流出，此时由于从第一溢流阀的压力较大，从第一溢流阀的出油口流出液压油温度较高，便于降低回流的液压油的温度。
附图说明
图1为本发明的液压原理示意图。
附图标记：11、锚机；12、双向液压马达；2、液压系统；21、液压泵；221、第一单向阀；222、第二单向阀；23、第一溢流阀；24、第二溢流阀；25、电磁球阀；26、第三溢流阀；271、第一压力表；272、压力控制表；28、冷却器；3、油箱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法，包括锚机11、用于驱动锚机11转动的电机和为锚机11提供阻尼阻力的阻尼绞车；阻尼绞车的输出端与锚机11传动连接。
阻尼绞车包括用于输出阻尼阻力的双向液压马达12、液压系统2和油箱，双向液压马达12，双向液压马达12包括第一控制油口、第二油口和出油口，双向液压马达12的第一油口和第二油口分别连接液压系统2，双向液压马达12的回油口连接油箱；所述双向液压马达12为双向液压马达12，液压系统2连接油箱3。
液压系统2包括液压泵21、第一单向阀221、第二单向阀222、第一溢流阀23、第二溢流阀24、常开设置的电磁球阀25和第三溢流阀26。
液压泵21的输入端连接油箱，液压泵21的输出端分别连接第一单向阀221和第二单向阀222的进油口，第一单向阀221的出油口分别连接双向液压马达12的第一油口和第一溢流阀23的进油口；第二单向阀222的出油口分别连接双向液压马达12的第二油口和第二溢流阀24的进油口；第一溢流阀23的出油口连接油箱，第一溢流阀23的控制油口连接电磁球阀25的进油口，电磁球阀25的出油口连接第三溢流阀26的进油口，第三溢流阀26的出油口连接油箱；第二溢流阀24的出油口连接油箱，第二溢流阀24的控制油口连接油箱；第一溢流阀23的设定压力大于第二溢流阀24的设定压力。
所述绞车阻尼控制液压系统的控制方法包括以下步骤：
（1）液压泵21启动，电机驱动锚机11转动；电磁球阀25不得电，进入第一溢流阀23的液压油从控制油口流出，双向液压马达12随随着锚机11转动而转动；锚机11在电机的驱动下进行放缆或收揽；
（2）当需要进行高速放缆时，控制电磁球阀25得电，进入第一溢流阀23的液压油无法从控制油口流出，当双向液压马达12的第一油口处的压力大于第一溢流阀23设定的压力时，液压油从第一溢流阀23的溢流口流出，此时液压马达不易随着锚机11转动而转动，从而液压系统2为对双向液压马达12对提供阻力；
（3）当完成高速放缆动作后，控制电磁球阀25失电，双向液压马达12的第一油口处的液压油从第一溢流阀23的控制油口流出并回到油箱；此时双向液压马达12无法依靠自吸补油，通过第三溢流阀26的保压作用为双向液压马达12补油。
上述方法，当锚机11以正常速度放缆时，液压泵21输出液压油，分别通过第一单向阀221和第二单向阀222；经过第二单向阀222的液压油分别进入双向液压马达12的第二油口和第二溢流阀24的进油口，进入双向液压马达12的液压油从第一油口流出并流向第一溢流阀23的进油口，进入第二溢流阀24的液压油通过第二溢流阀24的溢出口回流到油箱；经过第一单向阀221的液压油进入双向第一溢流阀23的进油口，然后液压油从第一溢流阀23的出油口经过常开的电磁球阀25进入第三溢流阀26，然后回流到油箱；这样，双向液压马达12随着锚机11转动而转动，液压系统2不会对双向液压马达12对提供阻力，减小电机的功率消耗，提高锚机11的效率。
当锚机11高速放缆时，常开的电磁球阀25得电换向，第一溢流阀23的控制油口不流通，且由于第一溢流阀23设定的压力是恒定的，进而双向液压马达12的第一油口处的油压是恒定的，使得液压马达不易随着锚机11转动而转动，从而液压系统2为对双向液压马达12对提供阻力。
由于阻尼绞车的安装位置与液压系统2距离较远，当完成高速放缆时，双向液压马达12无法依靠自吸补油，所以锚机11在使用时，液压系统2的液压泵21需要一直运转，并且通过设置第三溢流阀26，将第三溢流阀26设置为双向液压马达12补油所需的压力，以使液压泵21的液压油不会因为管路背压而流回油箱，从而为双向液压马达12补油，以免双向液压马达12因为吸空损坏。
所述第一溢流阀23的出油口和第二溢流阀24的出油口并联，第一溢流阀23的出油口和第二溢流阀24的出油口与油箱之间连接有第三单向阀，第一溢流阀23的输出口与第三单向阀的输入口，第三单向阀的输出口连接油箱；以上设置，通过将第一溢流阀23和第二溢流阀24的出油口并联连接第三单向阀的输入口，可防止油箱内的油倒流。
所述第一溢流阀23为先导型溢流阀。
所述第二溢流阀24为先导型溢流阀。
所述第二溢流阀24与第三溢流阀26设定的压力相同；这样，便于液压油回流到双向液压马达12内。
所述液压泵21的输出端连接有第一压力表271；这样，便于监控液压泵21的压力。
所述第一溢流阀23的输入口连接有压力控制表272；这样，便于锚机11在高速放缆时监控第一溢流阀23的压力，当压力过大时，可快速进行应急处理。
所述第一溢流阀23的出油口与油箱之间连接有冷却器28；以上设置，当锚机11在进行高速放缆时，液压油从第一溢流阀23的出油口流出，此时由于从第一溢流阀23的压力较大，从第一溢流阀23的出油口流出液压油温度较高，便于降低回流的液压油的温度。
在本实施例中，第一油口的工作压力为200bar，第二油口的工作压力为10bar，第一溢流阀23的设定压力为230bar，第二溢流阀24的设定压力为15bar，第三溢流阀26的设定压力为15bar；所述冷却器28为水冷管路冷却器28。

Claims (8)

1.一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法，其特征在于：包括锚机、用于驱动锚机转动的电机和为锚机提供阻尼阻力的阻尼绞车；阻尼绞车的输出端与锚机传动连接；
阻尼绞车包括用于输出阻尼阻力的双向液压马达、液压系统和油箱，双向液压马达，双向液压马达包括第一控制油口、第二油口和出油口，双向液压马达的第一油口和第二油口分别连接液压系统，双向液压马达的回油口连接油箱；所述双向液压马达为双向液压马达，液压系统连接油箱；
液压系统包括液压泵、第一单向阀、第二单向阀、第一溢流阀、第二溢流阀、常开设置的电磁球阀和第三溢流阀；
液压泵的输入端连接油箱，液压泵的输出端分别连接第一单向阀和第二单向阀的进油口，第一单向阀的出油口分别连接双向液压马达的第一油口和第一溢流阀的进油口；第二单向阀的出油口分别连接双向液压马达的第二油口和第二溢流阀的进油口；第一溢流阀的出油口连接油箱，第一溢流阀的控制油口连接电磁球阀的进油口，电磁球阀的出油口连接第三溢流阀的进油口，第三溢流阀的出油口连接油箱；第二溢流阀的出油口连接油箱，第二溢流阀的控制油口连接油箱；第一溢流阀的设定压力大于第二溢流阀的设定压力；
所述绞车阻尼控制液压系统的控制方法包括以下步骤：
（1）液压泵启动，电机驱动锚机转动；电磁球阀不得电，进入第一溢流阀的液压油从控制油口流出，双向液压马达随随着锚机转动而转动；锚机在电机的驱动下进行放缆或收揽；
（2）当需要进行高速放缆时，控制电磁球阀得电，进入第一溢流阀的液压油无法从控制油口流出，当双向液压马达的第一油口处的压力大于第一溢流阀设定的压力时，液压油从第一溢流阀的溢流口流出，此时液压马达不易随着锚机转动而转动，从而液压系统为对双向液压马达对提供阻力；
（3）当完成高速放缆动作后，控制电磁球阀失电，双向液压马达的第一油口处的液压油从第一溢流阀的控制油口流出并回到油箱；此时双向液压马达无法依靠自吸补油，通过第三溢流阀的保压作用为双向液压马达补油。
2.根据权利要求1所述的一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法，其特征在于：所述第一溢流阀的出油口和第二溢流阀的出油口并联，第一溢流阀的出油口和第二溢流阀的出油口与油箱之间连接有第三单向阀，第一溢流阀的输出口与第三单向阀的输入口，第三单向阀的输出口连接油箱。
3.根据权利要求1所述的一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法，其特征在于：所述第一溢流阀为先导型溢流阀。
4.根据权利要求1所述的一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法，其特征在于：所述第二溢流阀为先导型溢流阀。
5.根据权利要求1所述的一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法，其特征在于：所述第二溢流阀与第三溢流阀设定的压力相同。
6.根据权利要求1所述的一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法，其特征在于：所述液压泵的输出端连接有第一压力表。
7.根据权利要求1所述的一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法，其特征在于：所述第一溢流阀的输入口连接有压力控制表。
8.根据权利要求1所述的一种绞车阻尼控制液压系统的控制方法，其特征在于：所述第一溢流阀的出油口与油箱之间连接有冷却器。
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