CN204416957U - 一种半闭式俯仰液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半闭式俯仰液压系统，提高了功率使用效率和经济成本，有效解决了传统系统运行时不平稳的现象。其技术方案为：系统由两个俯仰油缸和一个俯仰液压站组成，两个俯仰油缸安装在连续卸船机的回转平台上，其中俯仰油缸的无杆腔的一端安装在连续卸船机的主支撑机构上，俯仰油缸的有杆腔的一端安装在连续卸船机的可起伏旋转的三角梁上，当俯仰油缸实现伸缩动作时，三角梁将围绕主铰点作旋转运动，从而实现俯仰机构的上下运动，俯仰液压站安装在连续卸船机的回转平台的后侧，为俯仰油缸提供动力源。

Description

一种半闭式俯仰液压系统

技术领域

本实用新型涉及一种液压系统，尤其涉及应用在连续卸船机上的半闭式俯仰液压系统。

背景技术

很多国内外散货港口货物在卸船时，尘土飞扬，落料到处都是，随着全球环保要求的日益增高，公司顺应形势发展，研发了新型环保型大型链斗机，而该型设备由于机构方式、重心等要求采用了液压俯仰系统，而传统使用的节流回油调整速度的方式，在功率使用效率和经济成本等方面都有较大缺陷。

目前国内外有类似系统的实际应用，但一般都是针对额定速度或者油缸面积配比正好2：1的情况下，而且在多级速度和变速控制方面技术缺失。

实用新型内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种半闭式俯仰液压系统，提高了功率使用效率和经济成本，有效解决了传统系统运行时不平稳的现象。

本实用新型的技术方案为：本实用新型揭示了一种半闭式俯仰液压系统，系统由两个俯仰油缸和一个俯仰液压站组成，两个俯仰油缸安装在连续卸船机的回转平台上，其中俯仰油缸的无杆腔的一端安装在连续卸船机的主支撑机构上，俯仰油缸的有杆腔的一端安装在连续卸船机的可起伏旋转的三角梁上，当俯仰油缸实现伸缩动作时，三角梁将围绕主铰点作旋转运动，从而实现俯仰机构的上下运动，俯仰液压站安装在连续卸船机的回转平台的后侧，为俯仰油缸提供动力源。

根据本实用新型的半闭式俯仰液压系统的一实施例，系统还包括依次串联的第一三相电机、闭式油泵、半闭式油泵，闭式油泵和半闭式油泵的进油口直接对应连接俯仰油缸的有杆腔，闭式油泵和半闭式油泵的出油口直接对应连接俯仰油缸的无杆腔，当俯仰机构向上运动时，第一三相电机提供动力源，俯仰油缸的有杆腔运行功率大于无杆腔的运行功率，闭式油泵做负功运行，半闭式油泵做正功运行。

根据本实用新型的半闭式俯仰液压系统的一实施例，系统还包括补油泵，当管路中的油液不够时补油泵通过单向阀将油液压入液压系统。

根据本实用新型的半闭式俯仰液压系统的一实施例，系统还包括比例流量阀，当管路中的油液溢出时，比例流量阀控制溢出的油液从液压系统中流出。

根据本实用新型的半闭式俯仰液压系统的一实施例，系统还包括第二三相电机，当俯仰机构向上运动时，第一三相电机提供动力源，控制泵提供压力油源，经单向阀到达电磁阀，电磁阀开启后压力油顺着管路到达油缸液压锁的控制口，从而打开液压锁。

根据本实用新型的半闭式俯仰液压系统的一实施例，当俯仰机构向下运动时，油缸液压锁打开，闭式油泵供油至俯仰油缸的有杆腔，俯仰油缸的无杆腔中的油液从油缸口流出，从油缸口流出的油液的一部分补入闭式油泵的进油口，油液的另一部分通过半闭式油泵返回油箱。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型可以推广应用于大型油缸俯仰运行的设备，特别针对变速或者多级速度控制的机型。本实用新型的优点是：1、原理清晰，问题容易分析；2、调试内容简化，降低30％调试工作量；3、电控运行程序得到很大简化，有效降低程序复杂性；4、实用性强，适合多级速度以及无级速度控制；5、有效改善大型油缸低速运行特性，变速平稳。

附图说明

图1示出了本实用新型的半闭式俯仰液压系统在连续卸船机上的位置布置示意图。

图2示出了本实用新型的半闭式俯仰液压系统的原理简图。

具体实施方式

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了本实用新型的半闭式俯仰液压系统在连续卸船机上的位置布置示意图。请参见图1，本实用新型的系统由两个俯仰油缸(图1中仅示出了1个俯仰油缸30用于示例)和一个俯仰液压站40组成，俯仰油缸30安装在连续卸船机的回转平台50上，其中俯仰油缸30的无杆腔的一端A安装在连续卸船机的主支撑机构60上，俯仰油缸的有杆腔的一端B安装在连续卸船机的可起伏旋转的三角梁70上。当俯仰油缸实现伸缩动作时，三角梁70将围绕主铰点作旋转运动，从而实现俯仰机构的上下运动，俯仰液压站40安装在连续卸船机的回转平台50的后侧，为俯仰油缸30提供动力源。

图2示出了本实用新型的半闭式俯仰液压系统的原理。请参见图2，当俯仰机构向上运动时，即俯仰油缸191和192伸出运动，此时电机M2提供动力源，控制泵14提供压力油源，经过单向阀15到达电磁阀18，电磁阀18开启，压力油顺着油路至油缸液压锁的控制口(图2中示出为4个油缸液压锁101～104)，从而打开液压锁。此时电机M1提供动力源，闭式油泵2和半闭式油泵3供油从A1口至油缸191的无杆腔以及从A2口至油缸192的无杆腔，油缸191的有杆腔的油液从油缸B1口流出至闭式油泵2的进口B，系统运行时，管路中的油液如果不够，补油泵12将提供压力油从单向阀8处注入系统，管路中油液如果溢出，将从比例流量阀6或7处控制流出，溢流阀4、5、9和16辅助实现溢流操作。按此原理，俯仰机构向上运动。当俯仰机构向下运动时，同上原理，油缸液压锁打开，闭式油泵2从进口B供油至俯仰油缸191和192的有杆腔，俯仰油缸191和192的无杆腔的油液从俯仰油缸的A1、A2口流出，一部分补入闭式油泵2的进口A，另一部分通过半闭式油泵3返回油箱17，其余同上运行原理。此外，图2中的单向阀81、82、13也起到了控制油液单向流动的作用。

本实用新型的系统运行原理在某些工况运行下类似于电动车蓄电池能量回收形式，可以有效节省能源，降低电机运行功率。比如当俯仰油缸受力是受拉力状态，此时俯仰结构得到指令需要向上运动，此时俯仰油缸191的A1口和192的A2口进油，B1口和B2口出油，闭式油泵2的油液流动由B口向A口，当俯仰油缸191和192的有杆腔运行功率大于无杆腔的运行功率时，闭式油泵2做负功运行，而半闭式油泵3是一直做正功运行，闭式油泵2和半闭式油泵3是串联泵，因此此时叠加之后的总的需求功率就比较小。如此设计的动力输出系统和以前的纯动力输出系统，在能量利用方面有极大的提升。

此外，本实用新型的系统稳定性加强，液压系统在运行时，闭式油泵2的进油口B对应俯仰油缸191和192的有杆腔B1和B2，闭式油泵2的出油口A直接对应俯仰油缸的无杆腔A1和A2，中间没有换向阀进行A、B口换向，以及没有回油节流调速阀，少了两个环节，因此油缸活塞杆在伸出、缩进运动时，它的速度控制直接由闭式油泵2和半闭式油泵3来控制，而控制比例泵进行油路方向切换及控制流量输出大小是比较容易的，运行也会比较平稳。系统中控制元件数量的减少，可以有效减低故障点，同时液压系统中存在的泄漏量点大量减少，尤其在低速运行本身需求的流量就比较小时，影响流量变化的点减少可以有效保证流量输出的稳定性，而流量稳定必然改善整个系统运行的平稳性，从而带来整机俯仰机构运行平稳，从长远角度看，可以增长机构运行寿命，同时使操作人员增强操作舒适度。

本实用新型的系统的调试操作性简便，调节点明显减小，极大节省了电器控制模块数量，降低了电器配套成本。以往系统中一般都采用回油节流调速的方法来控制系统速度，为满足系统高速运行需求，需要并联多个比例节流阀来控制，俯仰高速运行时流量输入和输出都很大，比例控制的点很多，因此在调试匹配油泵和比例节流阀流量比时需要花去大量时间，甚至经常性需要做重复工作，而该套系统控制俯仰运行速度的只有闭式油泵2和半闭式3来控制，因此调节点非常少，不仅仅为调试带来极大方便性，而且大大减少了相关电器控制模块的数量，降低了电器控制元件的成本。

本实用新型的系统内的多层次控制点减少，即意味着故障点减少，对设备使用可以进一步得到改善。以往系统的主控制方式采用压力变化控制作为主程序，流量变化控制作为辅程序的多层次控制方式来实现系统的运行，这样的方式不仅调试难度很大，而且出了故障检查处理难度比较大。而该系统只采用流量变化控制俯仰速度、设备本身负载受力决定系统压力的运行方式来实现，即只以流量运行程序作为唯一的程序模式来控制，因此极大降低程序编制难度和调试难度，由于压力控制的取消，有效降低了故障的发生率，极大改善了整机的运行。

采用本实用新型的流量不对等控制方式，使系统的适用性大大增加。由于油缸受力因素和成本控制的原因，在设计选型油缸和油泵时，比较容易出现油缸进出油流量和油泵进出油流量不匹配的情况，此时为使系统可靠运行，就需要增加小型比例流量阀6和7来释放不匹配的多余的流量。从而实现油缸、油泵流量匹配不等也能平稳运行。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (6)

1.一种半闭式俯仰液压系统，其特征在于，系统由两个俯仰油缸和一个俯仰液压站组成，两个俯仰油缸安装在连续卸船机的回转平台上，其中俯仰油缸的无杆腔的一端安装在连续卸船机的主支撑机构上，俯仰油缸的有杆腔的一端安装在连续卸船机的可起伏旋转的三角梁上，当俯仰油缸实现伸缩动作时，三角梁将围绕主铰点作旋转运动，从而实现俯仰机构的上下运动，俯仰液压站安装在连续卸船机的回转平台的后侧，为俯仰油缸提供动力源。

2.根据权利要求1所述的半闭式俯仰液压系统，其特征在于，系统还包括依次串联的第一三相电机、闭式油泵、半闭式油泵，闭式油泵和半闭式油泵的进油口直接对应连接俯仰油缸的有杆腔，闭式油泵和半闭式油泵的出油口直接对应连接俯仰油缸的无杆腔，当俯仰机构向上运动时，第一三相电机提供动力源，俯仰油缸的有杆腔运行功率大于无杆腔的运行功率，闭式油泵做负功运行，半闭式油泵做正功运行。

3.根据权利要求1所述的半闭式俯仰液压系统，其特征在于，系统还包括补油泵，当管路中的油液不够时补油泵通过单向阀将油液压入液压系统。

4.根据权利要求1所述的半闭式俯仰液压系统，其特征在于，系统还包括比例流量阀，当管路中的油液溢出时，比例流量阀控制溢出的油液从液压系统中流出。

5.根据权利要求1所述的半闭式俯仰液压系统，其特征在于，系统还包括第二三相电机，当俯仰机构向上运动时，第一三相电机提供动力源，控制泵提供压力油源，经单向阀到达电磁阀，电磁阀开启后压力油顺着管路到达油缸液压锁的控制口，从而打开液压锁。

6.根据权利要求1所述的半闭式俯仰液压系统，其特征在于，当俯仰机构向下运动时，油缸液压锁打开，闭式油泵供油至俯仰油缸的有杆腔，俯仰油缸的无杆腔中的油液从油缸口流出，从油缸口流出的油液的一部分补入闭式油泵的进油口，油液的另一部分通过半闭式油泵返回油箱。