CN204082746U - 一种齿轮齿条式升降系统的控制装置及海洋平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种齿轮齿条式升降系统的控制装置及海洋平台，属于海洋平台应用领域。所述装置包括：液压马达、油箱、动力油源、比例调速阀组和方向切换阀组以及三位四通手动换向阀；三位四通手动换向阀的进油口与比例调速阀组的进油口连通，三位四通手动换向阀的第一工作油口与液压马达的第一工作油口连通，三位四通手动换向阀的第二工作油口与液压马达的第二工作油口连通，三位四通手动换向阀的回油口与油箱连通。本实用新型通过在比例调速阀组的进油口和马达的两个工作油口处并联一个三位四通手动换向阀，当比例调速阀组和方向切换阀组出现故障或断电，而需要应急控制时，通过手动换向阀可以实现自升式海洋平台上升或下降。

Description

一种齿轮齿条式升降系统的控制装置及海洋平台

技术领域

本实用新型涉及海洋平台应用领域，特别涉及一种齿轮齿条式升降系统的控制装置及海洋平台。

背景技术

齿轮齿条式升降系统因其操作性能良好，具有连续平稳的升降能力，升降速度快，操作方便等优点而被广泛应用于自升式海洋平台中。

现有一种液压升降系统，包括马达、油箱、比例调速阀组、方向控制阀组以及手动换向阀。该手动换向阀为两位两通手动换向阀，比例调速阀组的出油口与方向控制阀组的进油口连通，方向控制阀组的A口与马达的A口连通，方向控制阀组的B口与马达的B口连通，方向控制阀组的出油口与油箱连通，手动换向阀的P口与比例调速阀组的进油口连通，手动换向阀的B口与马达的A口连通，手动换向阀的A口和手动换向阀的T口关闭。正常状态下，比例节流阀组和方向控制阀组实现速度调节与油路方向控制的功能。当调速功能或者方向控制功能失效需要应急控制时，通过控制手动换向阀的开关状态，以控制应急用的油液与液压马达的一个工作油口的通断来实现。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

当比例调速阀组出现故障不能正常工作时，通过手动换向阀的B口给马达的A口供油使马达正常工作，但是手动换向阀的A口和T口均关闭，无法给马达的B口供油，故只能实现一个方向的应急控制，并且在马达A口供油使其正常工作的同时马达B口的回油需要通过方向控制阀组的控制实现，过程比较复杂，当方向控制阀组出现故障时，还将无法实现马达B口的回油，进而导致升降系统无法正常工作。

发明内容

为了解决现有技术中上述问题，本实用新型实施例提供了一种齿轮齿条式升降系统的控制装置及海洋平台。所述技术方案如下：

一方面，本实用新型实施例提供了一种齿轮齿条式升降系统的控制装置，适用于应急状态下控制自升式海洋平台上升或下降，所述装置包括：液压马达、油箱、动力油源、比例调速阀组和方向切换阀组，所述比例调速阀组的进油口与所述动力油源连通，所述比例调速阀组的出油口与所述方向切换阀组的进油口连通；

所述方向切换阀组的第一工作油口与所述液压马达的第一工作油口连通，所述方向切换阀组的第二工作油口与所述液压马达的第二工作油口连通，所述方向切换阀组的回油口与所述油箱连通；

所述装置还包括三位四通手动换向阀；

所述三位四通手动换向阀的进油口与所述比例调速阀组的进油口连通，所述三位四通手动换向阀的第一工作油口与所述液压马达的第一工作油口连通，所述三位四通手动换向阀的第二工作油口与所述液压马达的第二工作油口连通，所述三位四通手动换向阀的回油口与所述油箱连通。

进一步地，所述比例调速阀组包括比例节流阀，所述比例节流阀的进油口与所述动力油源连通，所述比例节流阀的出油口与所述方向切换阀组的进油口连通，所述比例节流阀的泄油口与所述油箱连通。

优选地，所述比例节流阀为两位两通比例节流阀。

可选地，所述比例调速阀组还包括第一溢流阀和第二溢流阀，所述第一溢流阀的进油口与所述比例节流阀的进油口连通，所述第一溢流阀的先导口和所述第二溢流阀的进油口与所述比例节流阀的出油口连通，所述第一溢流阀的出油口和所述第二溢流阀的出油口与所述油箱连通。

可选地，所述比例调速阀组还包括节流阀，所述节流阀设置于比例节流阀的出油口与第一溢流阀的先导口之间的油路上。

进一步地，所述方向切换阀组包括第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀、第四插装阀、第五插装阀、第一电磁换向阀和第二电磁换向阀；

所述第一电磁换向阀的进油口、第二电磁换向阀的进油口、第一插装阀的第一工作油口和第二插装阀的第一工作油口均与所述方向切换阀组的进油口连通；

所述第一电磁换向阀的工作油口与所述第三插装阀的先导口和所述第二插装阀的先导口连通，所述第二电磁换向阀的工作油口与所述第一插装阀的先导口和所述第三插装阀的先导口连通；

所述第一电磁换向阀的回油口和所述第二电磁换向阀的回油口与所述油箱连通；

所述第一插装阀的第二工作油口和所述第三插装阀的第二工作油口与所述液压马达的第一工作油口连通，所述第二插装阀的第二工作油口和所述第四插装阀的第二工作油口与所述液压马达的第二工作油口连通；

所述第三插装阀的第一工作油口和所述第四插装阀的第一工作油口与所述第五插装阀的第一工作油口连通，所述第五插装阀的先导口和所述第五插装阀的第二工作油口与所述油箱连通。

优选地，所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀均为两位四通电磁换向阀。

优选地，所述第一插装阀、所述第二插装阀、所述第三插装阀、所述第四插装阀和所述第五插装阀均为二通插装阀。

优选地，所述液压马达为定量马达。

另一方面，本实用新型实施例提供了一种海洋平台，所述海洋平台包括桩腿，所述桩腿处设有齿轮齿条式升降系统，所述齿轮齿条式升降系统包括如前一方面所述的齿轮齿条式升降系统的控制装置。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在比例调速阀组的进油口和马达的两个工作油口处并联一个三位四通手动换向阀，当比例调速阀组和方向切换阀组出现故障或断电，而需要应急控制时，将控制手动换向阀的操作手柄置于不同的挡位，实现自升式海洋平台上升或者下降两个方向的控制，极大地提高了齿轮齿条式升降系统的安全性和可靠性，且还可以通过三位四通手动换向阀实现液压马达的另一个工作油口的油液的回油，操作比较简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例一提供的一种齿轮齿条式升降系统的控制装置的结构示意图；

图1a是图1中的比例调速阀组的放大结构示意图；

图1b是图1中的方向切换阀组的放大结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种齿轮齿条式升降系统的控制装置，适用于应急状态下控制自升式海洋平台上升或下降，参见图1，该装置包括：液压马达1、油箱2、比例调速阀组3、方向切换阀组4、三位四通手动换向阀5和动力油源6，该三位四通手动换向阀5可以在比例调速阀组3和方向切换阀组4出现故障或断电情况下控制油箱2中的油液的流向。

在本实施例中，应急状态可以是：当比例调速阀组和方向切换阀组出现故障或断电无法正常工作，而自升式海洋平台又处于突发的较为严重的自然灾害的环境中，使自升式海洋平台离海平面的距离过高，由于其自身的重心太高造成海洋平台处于不安全的位置，或者使自升式海洋平台离海平面的距离过低，海洋平台受到风的阻力过大，造成其不稳定。

其中，比例调速阀组3的进油口3a与动力油源6连通，比例调速阀组3的出油口3b与方向切换阀组4的进油口4a连通。动力油源6为设有增压泵的油箱，可以对输出的油液进行加压。

方向切换阀组4的第一工作油口4b与液压马达1的第一工作油口1a连通，方向切换阀组4的第二工作油口4c与液压马达1的第二工作油口1b连通，方向切换阀组4的回油口4d与油箱2连通。

三位四通手动换向阀5的进油口5a与比例调速阀组3的进油口3a连通，三位四通手动换向阀5的第一工作油口5b与液压马达1的第一工作油口1a连通，三位四通手动换向阀5的第二工作油口5c与液压马达1的第二工作油口1b连通，三位四通手动换向阀5的回油口5d与油箱2连通。

优选地，液压马达为定量马达。

具体地，三位四通手动换向阀5的第一工作油口5b通过方向切换阀组4的第一工作油口4b与液压马达1的第一工作油口1a连通，三位四通手动换向阀5的第二工作油口5c通过方向切换阀组4的第二工作油口4c与液压马达1的第二工作油口1b连通。

结合图1a，在本实施例中，比例调速阀组3可以包括：比例节流阀31，比例节流阀31的进油口31a与动力油源6连通，比例节流阀31的出油口31b与方向切换阀组4的进油口4a连通，比例节流阀31的泄油口31c与油箱2连通。具体地，比例节流阀为两位两通比例节流阀。

进一步地，比例调速阀组3还可以包括第一溢流阀32和第二溢流阀33。第一溢流阀32的进油口32a与比例节流阀31的进油口31a连通，第一溢流阀32的先导口32b和第二溢流阀33的进油口33a与比例节流阀31的出油口31b连通，第一溢流阀32的出油口32c和第二溢流阀33的出油口33c与油箱2连通。当比例节流阀得到电信号时，其阀芯开启，并根据信号的大小(例如输入电流的大小)，维持其阀芯具有一定的开度，比例节流阀中的剩余的油液流向第一流阀和第二溢流阀，使比例节流阀中的油液的前后压力差在一定范围内维持不变，该控制过程与系统中的负载无关，即液压马达需要多大流量的油液，只需要输入相应的电信号以调节比例节流阀的开度大小即可。另外，当比例节流阀和三位四通手动换向阀都关闭时，泵站输出的油液可以经过第一溢流阀流回油箱。

具体地，第二溢流阀为内泄式的溢流阀。

可选地，比例调速阀组3还可以包括节流阀34，节流阀34设置于比例节流阀31的出油口31b与第一溢流阀32的先导口32b之间的油路上，也即节流阀34的第一工作油口34a与第一溢流阀32的先导口32b连通，节流阀34的第二工作油口34b与比例节流阀31的出油口31b连通，该节流阀用于控制比例节流阀的出油口与第一溢流阀的先导口之间的油路上的油液的流速。

结合图1b，在本实施例中，方向切换阀组4可以包括第一插装阀41、第二插装阀42、第三插装阀43、第四插装阀44、第五插装阀45、第一电磁换向阀46和第二电磁换向阀47。具体地，第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀、第四插装阀和第五插装阀均可以为二通插装阀。第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均可以为两位四通电磁换向阀。

其中，第一电磁换向阀46的进油口46a、第二电磁换向阀47的进油口47a、第一插装阀41的第一工作油口41a和第二插装阀42的第一工作油口42a均与方向切换阀组4的进油口4a连通。

第一电磁换向阀46的工作油口46b与第三插装阀43的先导口43c和第二插装阀42的先导口42c连通，第二电磁换向阀47的工作油口47b与第一插装阀41的先导口41c和第三插装阀43的先导口43c连通。第一电磁换向阀46的回油口46c和第二电磁换向阀47的回油口47与油箱2连通；

第一插装阀41的第二工作油口41b和第三插装阀43的第二工作油口43b与液压马达1的第一工作油口1a连通，第二插装阀42的第二工作油口42b和第四插装阀44的第二工作油口44b与液压马达1的第二工作油口1b连通；

第三插装阀43的第一工作油口43a和第四插装阀44的第一工作油口44a与第五插装阀45的第一工作油口45a连通，第五插装阀45的先导口45c和第五插装阀45的第二工作油口45b与油箱2连通。

当第一电磁换向阀得电，而第二电磁换向阀不得电时，第一电磁换向阀46的进油口46a和工作油口46b相通，此时，油液流经第一电磁换向阀46后，对第三插装阀43的先导口43c和第二插装阀42的先导口44c产生压力而使它们关闭，也即第三插装阀43的第一、第二工作油口以及第二插装阀42的第一、第二工作油口均断开，油液经过第一插装阀流向液压马达的第一工作油口，驱动液压马达1顺时针旋转，进而带动海洋平台上升，而液压马达的第二工作油口中的油液流经第四插装阀和第五插装阀后流向油箱，完成油液的回流。当第二电磁换向阀得电，而第一电磁换向阀不得电时的控制过程与前述类似，这里不再赘述。

下面简要介绍本实施中的控制装置的工作过程：

在比例调速阀组和方向切换阀组均可以正常工作的情况下，手动换向阀5的操作手柄50处于中位，当比例节流阀得到电信号后，根据电信号大小改变其开度以控制升降系统中油液的流量的大小，第一电磁换向阀46或第二电磁换向阀47得电，从而控制升降系统正常的上升或者下降。

当比例调速阀组3和方向切换阀组4出现故障或断电，需要应急上升海洋平台时，将手动换向阀5的操作手柄50切换至右位，压力油经油口5a、5b和4b流向油口1a驱动液压马达1顺时针旋转，进而带动海洋平台上升。同时，液压马达1的另一个腔室(即第一工作油口1a所在的一侧)中的油液经过油口1b、5c和5d后流回油箱2。

当比例调速阀组3和方向切换阀组4出现故障或断电，需要应急下降海洋平台时，将手动换向阀5的操作手柄50切换至左位，压力油经油口5a、5c和4e流向油口1b驱动液压马达1逆时针旋转，进而带动海洋平台下降,液压马达另一个腔室(即第二工作油口1b所在的一侧)中的油液经过油口1a、5b和5d后流回油箱2。

本实用新型实施例通过在比例调速阀组的进油口和马达的两个工作油口处并联一个三位四通手动换向阀，当比例调速阀组和方向切换阀组出现故障或断电，而需要应急控制时，将控制手动换向阀的操作手柄置于不同的挡位，实现自升式海洋平台上升或者下降两个方向的控制，极大地提高了齿轮齿条式升降系统的安全性和可靠性，且还可以通过手动换向阀实现液压马达的另一个工作油口的油液的回油，操作比较简单。

实施例二

本实用新型实施例提供了一种海洋平台，该海洋平台包括桩腿，桩腿处设有齿轮齿条式升降系统，该齿轮齿条式升降系统包括实施例一中的齿轮齿条式升降系统的控制装置。

本实用新型实施例通过在比例调速阀组的进油口和马达的两个工作油口处并联一个三位四通手动换向阀，当比例调速阀组和方向切换阀组出现故障或断电，而需要应急控制时，将控制手动换向阀的操作手柄置于不同的挡位，实现自升式海洋平台上升或者下降两个方向的控制，极大地提高了齿轮齿条式升降系统的安全性和可靠性，操作比较简单。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种齿轮齿条式升降系统的控制装置，适用于应急状态下控制自升式海洋平台上升或下降，所述装置包括液压马达、油箱、动力油源、比例调速阀组和方向切换阀组，

所述比例调速阀组的进油口与所述动力油源连通，所述比例调速阀组的出油口与所述方向切换阀组的进油口连通；

所述方向切换阀组的第一工作油口与所述液压马达的第一工作油口连通，所述方向切换阀组的第二工作油口与所述液压马达的第二工作油口连通，所述方向切换阀组的回油口与所述油箱连通；

其特征在于，所述装置还包括三位四通手动换向阀；

所述三位四通手动换向阀的进油口与所述比例调速阀组的进油口连通，所述三位四通手动换向阀的第一工作油口与所述液压马达的第一工作油口连通，所述三位四通手动换向阀的第二工作油口与所述液压马达的第二工作油口连通，所述三位四通手动换向阀的回油口与所述油箱连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述比例调速阀组包括比例节流阀，所述比例节流阀的进油口与所述动力油源连通，所述比例节流阀的出油口与所述方向切换阀组的进油口连通，所述比例节流阀的泄油口与所述油箱连通。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述比例节流阀为两位两通比例节流阀。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述比例调速阀组还包括第一溢流阀和第二溢流阀，所述第一溢流阀的进油口与所述比例节流阀的进油口连通，所述第一溢流阀的先导口和所述第二溢流阀的进油口与所述比例节流阀的出油口连通，所述第一溢流阀的出油口和所述第二溢流阀的出油口与所述油箱连通。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述比例调速阀组还包括节流阀，所述节流阀设置于比例节流阀的出油口与第一溢流阀的先导口之间的油路上。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述方向切换阀组包括第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀、第四插装阀、第五插装阀、第一电磁换向阀和第二电磁换向阀；

所述第一电磁换向阀的进油口、第二电磁换向阀的进油口、第一插装阀的第一工作油口和第二插装阀的第一工作油口均与所述方向切换阀组的进油口连通；

所述第一电磁换向阀的工作油口与所述第三插装阀的先导口和所述第二插装阀的先导口连通，所述第二电磁换向阀的工作油口与所述第一插装阀的先导口和所述第三插装阀的先导口连通；

所述第一电磁换向阀的回油口和所述第二电磁换向阀的回油口与所述油箱连通；

所述第一插装阀的第二工作油口和所述第三插装阀的第二工作油口与所述液压马达的第一工作油口连通，所述第二插装阀的第二工作油口和所述第四插装阀的第二工作油口与所述液压马达的第二工作油口连通；

所述第三插装阀的第一工作油口和所述第四插装阀的第一工作油口与所述第五插装阀的第一工作油口连通，所述第五插装阀的先导口和所述第五插装阀的第二工作油口与所述油箱连通。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀均为两位四通电磁换向阀。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一插装阀、所述第二插装阀、所述第三插装阀、所述第四插装阀和所述第五插装阀均为二通插装阀。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液压马达为定量马达。

10.一种海洋平台，所述海洋平台包括桩腿，所述桩腿处设有齿轮齿条式升降系统，其特征在于，所述齿轮齿条式升降系统包括如权利1-9任一项所述的齿轮齿条式升降系统的控制装置。