CN203612864U - 一种液压绞车恒张力控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种液压绞车恒张力控制装置,特别是实现恒张力控制。其电液控制系统包括:油箱、动力泵组、电磁换向阀、液压锁、压力传感器、马达安全阀、液压马达、绞车、排缆器、张力传感器、负载、PLC控制器、单向节流阀、电液比例溢流阀、冷却阀。其中动力泵组连接电磁换向阀进油口,电磁换向阀出油口a、b分别连接液压锁及单向节流阀,电磁换向阀回油口连接电液比例溢流阀进油口,电液比例溢流阀出油口连接冷却阀,冷却阀回油口连接油箱;电磁换向阀两出油口对应油路上两对称液压锁分别连接液压马达A、B油口,液压马达两油口A、B之间并联马达安全阀。本装置实现复杂海况下缆绳张力动态设定、测量、恒定功能,响应速度快,抗干扰性强。
Description
技术领域:
本实用新型属于液压技术领域,涉及到一种液压绞车恒张力控制装置。
背景技术:
液压绞车广泛应用于海洋工程、建筑、水利工程、矿山等作业领域,是完成设备及物料等收放、升降、平拖重要辅助工具。随着起重机械额定工况的增大以及工作环境的复杂化,对于液压绞车的安全性、平稳性、可控性要求越来越高。尤其是海洋工程设备收放及拖曳作业过程中,随着海况的变化,缆绳中张力易发生突变,张力过大易造成缆绳崩断,张力过小易使缆绳松弛造成设备与船体相撞,以上情况均易使海洋工程设备受损。因此要求液压绞车具备能够快速适应载荷的变化,保持缆绳张力自动恒定的功能。目前,现有的恒张力控制系统存在结构复杂、控制精度低、安全及稳定性差等问题。本实用新型提出一种新型的液压绞车恒张力控制装置,以满足海洋工程作业中张力准确测量、设定、自动恒定的功能,实现安全、平稳作业。
实用新型内容:
本实用新型解决的技术问题是针对现有液压绞车控制技术,提出一种新型的液压绞车恒张力控制装置,为海洋工程设备收放作业提供安全、平稳的恒张力控制装置。
本实用新型提出的一种液压绞车恒张力控制装置,其电液控制系统包括:油箱(1)、动力泵组(2)、电磁换向阀(3)、液压锁一(4)、液压锁二(14)、压力传感器(5、13)、马达安全阀(6)、液压马达(7)、绞车(8)、排缆器(9)、张力传感器(10)、负载(11)、PLC控制器(12)、单向节流阀(15)、电液比例溢流阀(16)、冷却阀(17);动力泵组(2)出油口连接电磁换向阀(3)进油口,电磁换向阀出油口a、b分别连接液压锁一(4)及单向节流阀(15),电磁换向阀回油口连接电液比例溢流阀(16)进油口,电液比例溢流阀出油口连接冷却阀(17),冷却阀回油口连接油箱;液压锁一(4)连接液压马达(7)A油口,单向节流阀(15)连接液压锁二(14),液压锁二(14)连接液压马达(7)B油口;液压马达(7)两油口A、B之间并联马达安全阀(6);液压马达两油口的压力传感器(5、13)信号输出端连接PLC控制器入口,绞车缆绳穿过张力传感器(10),张力传感器(10)信号输出端连接PLC控制器入口,PLC控制器出口分别连接电磁换向阀(3)、马达安全阀(6)、电液比例溢流阀 (16)。
一种液压绞车恒张力控制装置,所述的绞车(8)的最大安全张力由PLC通过电液比例溢流阀(16)控制;通过调节电液比例溢流阀(16)的溢流压力,改变液压马达(7)两油口压力差,以设定绞车的最大安全张力来达到绞车保持恒定张力的目的。
一种液压绞车恒张力控制装置,所述的液压锁一(4)和液压锁二(14)对称安装于电磁换向阀(3)两换向油口油路上,当电磁换向阀(3)处于中位,两液压锁完成自锁,控制绞车止于设定位置。
一种液压绞车恒张力控制装置,所述的张力传感器(10)安装于排缆器(9)外横杠正中心位置。张力传感器采用的是“三点法”测量张力,包括:支撑轮(18、20),一个张力轮(21),一个力传感器(22),张力轮(21)位于两支撑轮中间,两支撑轮呈对称布置。
本实用新型的有益效果是:利用远控电液比例溢流阀(16)和液控系统相配合,实现对液压绞车缆绳张力远程控制,控制操作面板可设在驾驶室内。液压回路基本原理是绞车的最大安全张力由PLC通过比例溢流阀(16)控制。通过调节液压马达(7)出口电液比例溢流阀(16)的溢流压力,改变液压马达(7)两油口压力差,以设定绞车的最大安全张力来达到绞车保持恒定张力的目的。运用PLC模拟量编程,控制电磁换向阀左右位得电来实现液压绞车正转或反转。PLC控制器中采用伪微分反馈控制技术,设定马达安全阀(6)开启压力大小,起安全溢流作用,完成海洋设备安全收放,减少因海浪引起升沉运动对收放海洋工程设备的损害。
附图说明:
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型一种液压绞车恒张力控制装置液压系统图。
1.油箱;2.动力泵组;3.电磁换向阀;4.液压锁一;14.液压锁二;5、13.压力传感器;
6.马达安全阀;液压马达;8.绞车;9.排缆器;10.张力传感器;11.负载;12.PLC控制器;
15.单向节流阀;16.电液比例溢流阀;17.冷却阀
图2是本实用新型一种液压绞车恒张力控制装置中张力传感器内部组成图。
18、20.支撑轮;19.缆绳;21.张力轮;22.力传感器
具体实施方式:
下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型做进一步详细阐述。
如图1所示,本实用新型一种液压绞车恒张力控制装置,其电液控制系统包括:油箱(1)、动力泵组(2)、电磁换向阀(3)、液压锁一(4)、液压锁二(14)、压力传感器(5、13)、马达安全阀(6)、液压马达(7)、绞车(8)、排缆器(9)、张力传感器(10)、负载(11)、PLC控制器(12)、单向节流阀(15)、电液比例溢流阀(16)、冷却阀(17);动力泵组(2)出油口连接电磁换向阀(3)进油口,电磁换向阀出油口a、b分别连接液压锁一(4)及单向节流阀(15),电磁换向阀回油口连接电液比例溢流阀(16)进油口,电液比例溢流阀出油口连接冷却阀(17),冷却阀回油口连接油箱;液压锁一(4)连接液压马达(7)A油口,单向节流阀(15)连接液压锁二(14),液压锁二(14)连接液压马达(7)B油口;液压马达(7)两油口A、B之间并联马达安全阀(6);液压马达两油口的压力传感器(5、13)信号输出端连接PLC控制器入口,绞车缆绳穿过张力传感器(10),张力传感器(10)信号输出端连接PLC控制器入口,PLC控制器出口分别连接电磁换向阀(3)、马达安全阀(6)、电液比例溢流阀(16)。
动力泵组(2)用于向系统提供恒压变量液压油,带动液压马达(7)转动。电磁换向阀(3)受PLC控制器电信号控制,具有三个工作状态。当电磁换向阀左位得电,油液将从液压马达A油口入,B油口出,液压马达正向旋转,控制绞车正转施放缆绳;当电磁换向阀右位得电,油液将从液压马达B油口入,A油口出,液压马达反向旋转,控制绞车反转收紧缆绳。当电磁换向阀不得电,电磁换向阀处于中位,两液压锁完成自锁,控制绞车止于设定位置。
绞车的最大安全张力由PLC通过电液比例溢流阀(17)控制,通过调节电液比例溢流阀(16)的溢流压力,改变马达(7)两油口压力差,以设定绞车的最大安全张力来达到绞车保持恒定张力的目的。
单向节流阀(15)具有单向控制及限速功能。当电磁换向阀(3)左位通电,系统处于施放工况,单向节流阀(15)用于液压马达放绳限速。
马达安全阀(6)为溢流阀,通过PLC控制器输出信号控制马达安全阀开启压力,起安全溢流作用。
张力传感器(10)由支撑轮(18、20)、张力轮(21)、力传感器(22)组成,安装于排缆器(9)外横杠正中心位置。张力传感器采用的是“三点法”进行张力动态测量,缆绳(19)穿过其中,张力传感器将测的的缆绳张力转换为电信号反馈至PLC控制器,PLC控制器将电信号传输至电磁换向阀(3),控制液压绞车完成正转或者反转,完成海洋工程设备的收放。
液压绞车具体工作过程:在海洋工程设备施放和回收过程中,由于海况复杂,绞车缆绳 中张力处于动态变化。
施放工况时,电磁换向阀(3)左位通电,通过PLC控制信号设定电液比例溢流阀(16)的压力值,设定施放工况下系统恒张力大小,高压油依次经过电磁换向阀(3)、液压锁一(4),由液压马达油口A流向B口,再经单向节流阀(15)中的节流阀回油箱,此时液压马达(7)正向旋转,绞车施放缆绳。在施放过程中,当负载增大,缆绳张力过大,液压马达在负载拖动作用下正向加速旋转,为避免绳缆拉断,电液比例溢流阀开口增大,液压马达两油口压差增大,绞车卷筒加速放绳,使张力减小至设定状态再恢复至正常施放工况;当负载减小,缆绳张力过小,通过PLC控制信号控制电磁换向阀(3)右位得电,液压马达(7)反向旋转,使缆绳收紧,使张力增大至设定状态再恢复至正常施放工况,绞车卷筒安全完成缆绳施放作业。
回收工况时,电磁换向阀(3)右位通电,通过PLC控制信号设定电液比例溢流阀(16)的压力值,设定回收工况下系统恒张力大小,高压油依次经电磁换向阀(3)、单向节流阀(15)中单向阀、液压锁二(14)至液压马达(7),再由液压马达油口B流向A口,此时液压马达反向旋转,绞车回收绳缆。在回收过程中,当负载增大,缆绳张力过大,PLC控制电磁换向阀(3)左位得电,液压马达(7)正向旋转,使缆绳适度放松,缆绳中张力减小至设定状态后再恢复正常收绳工况;此过程中马达安全阀起到安全保护作用,以防油压突增超过马达口安全压力。当负载减小,缆绳张力过小,液压马达(7)转速将迅速升高,使缆绳收紧,张力恢复至设定状态再恢复至正常收绳工况。
电磁换向阀(3)不通电时,液压锁一(4)和液压锁二(14)完成自锁,使海洋工程设备定位于某个位置。
Claims (4)
1.一种液压绞车恒张力控制装置,其电液控制系统包括:油箱(1)、动力泵组(2)、电磁换向阀(3)、液压锁一(4)、液压锁二(14)、压力传感器(5、13)、马达安全阀(6)、液压马达(7)、绞车(8)、排缆器(9)、张力传感器(10)、负载(11)、PLC控制器(12)、单向节流阀(15)、电液比例溢流阀(16)、冷却阀(17);动力泵组(2)出油口连接电磁换向阀(3)进油口,电磁换向阀出油口a、b分别连接液压锁一(4)及单向节流阀(15),电磁换向阀回油口连接电液比例溢流阀(16)进油口,电液比例溢流阀出油口连接冷却阀(17),冷却阀回油口连接油箱;液压锁一(4)连接液压马达(7)A油口,单向节流阀(15)连接液压锁二(14),液压锁二(14)连接液压马达(7)B油口;液压马达(7)两油口A、B之间并联马达安全阀(6);液压马达两油口的压力传感器(5、13)信号输出端连接PLC控制器入口,绞车缆绳穿过张力传感器(10),张力传感器(10)信号输出端连接PLC控制器入口,PLC控制器出口分别连接电磁换向阀(3)、马达安全阀(6)、电液比例溢流阀(16)。
2.根据权利要求1所述的一种液压绞车恒张力控制装置,其特征在于:绞车的最大安全张力由PLC通过电液比例溢流阀(16)控制;通过调节电液比例溢流阀(16)的溢流压力,改变液压马达(7)两油口压力差,以设定绞车的最大安全张力来达到绞车保持恒定张力的目的。
3.根据权利要求1所述的一种液压绞车恒张力控制装置,其特征在于:液压锁一(4)和液压锁二(14)对称安装于电磁换向阀(3)两出油口油路上,当电磁换向阀处于中位,两液压锁完成自锁,控制绞车止于设定位置。
4.根据权利要求1所述的一种液压绞车恒张力控制装置,其特征在于:张力传感器(10)安装于排缆器(9)外横杠正中心位置;张力传感器采用的是“三点法”测量张力,包括:支撑轮(18、20),一个张力轮(21),一个力传感器(22),张力轮位于两支撑轮中间,两支撑轮呈对称布置。
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