CN207634414U - 一种升船机u型密封框系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种升船机U型密封框系统，应用于升船机工程技术领域。现有常见的升船机承中密封框的运动要求较高的同步性能，液压系统复杂，造价成本高。本实用新型的特点在于：包括供油机构、施压机构和四个主动驱动机构，所述供油机构包括油箱、电机、变量泵、电磁溢流阀、单向阀，所述油箱和变量泵相连，所述变量泵与所述电机通过联轴器相连，所述电磁溢流阀的A口分别与所述变量泵的出油口和所述单向阀的A口相连，所述电磁溢流阀的B口与所述油箱相连，所述施压机构包括七个施压油缸，每个主动驱动机构均包括一个主动驱动油缸，所述施压机构和四个主动驱动机构均与供油机构连接。本实用新型的结构设计合理，成本低，同步性好。

Description

一种升船机U型密封框系统

技术领域

本实用新型涉及一种升船机U型密封框系统，应用于升船机工程技术领域。

背景技术

现有常见的升船机承船厢与闸首对接密封装置为U型密封框，密封装置一般布置于升船机船厢上、下游侧的U型凹槽内，由箱型断面结构的U型密封框、导向轮、橡胶止水密封圈（条）、液压油缸、碟簧箱、泵站油源等组成。驱动密封框运动的液压油缸通常为11支，11支油缸活塞杆通过螺栓和碟簧箱连接，而碟簧箱是与U型密封框固定在一起的，如专利号为ZL201520696536.1的中国专利。密封框的运动要求较高的同步性能，相应的液压系统复杂，造价成本高，实现11支液压油缸运动同步难度大，效果不一定能够保证，长时间使用对密封框不利。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，成本低，同步性好的升船机U型密封框系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该升船机U型密封框系统的结构特点在于：包括供油机构、施压机构和四个主动驱动机构，所述供油机构包括油箱、电机、变量泵、电磁溢流阀、单向阀，所述油箱和变量泵相连，所述变量泵与所述电机通过联轴器相连，所述电磁溢流阀的A口分别与所述变量泵的出油口和所述单向阀的A口相连，所述电磁溢流阀的B口与所述油箱相连，所述施压机构包括七个施压油缸，每个主动驱动机构均包括一个主动驱动油缸，所述施压机构和四个主动驱动机构均与供油机构连接。

作为优选，本实用新型所述主动驱动油缸的活塞杆通过螺栓和碟簧箱与升船机U型密封框连接，所述施压油缸的活塞杆不与碟簧箱相连，在升船机不对接密封时，所述施压油缸的活塞杆的杆头与碟簧箱之间有一定的间隙。

作为优选，本实用新型每个主动驱动机构均包括电液比例调速阀、调速阀、一号电磁换向阀、一号平衡阀、一号安全阀、二号安全阀、一号压力传感器、一号电磁球阀、主动驱动油缸、驱动油缸接近开关和位移传感器，所述单向阀的B口分别与所述电液比例调速阀的P口和所述调速阀的A口相连；所述一号电磁换向阀的P口分别与所述电液比例调速阀的A口以及所述调速阀的B口相连，所述一号电磁换向阀的T口分别和所述一号安全阀的T口、所述二号安全阀的T口、所述一号电磁球阀的A口以及油箱相连，所述一号电磁换向阀的A口与所述一号平衡阀的P1口相连，所述一号电磁换向阀的B口与所述一号平衡阀的P2口相连；所述一号平衡阀的A口分别与一号安全阀的P口以及主动驱动油缸的无杆腔相连，所述一号平衡阀的B口分别与二号安全阀的P口、一号压力传感器、一号电磁球阀的P口以及主动驱动油缸的杆腔相连，所述驱动油缸接近开关和位移传感器均与主动驱动油缸配合。

作为优选，本实用新型所述施压机构包括减压阀、二号电磁换向阀、双单向调速阀、二号平衡阀、三号安全阀、二号电磁球阀、四号安全阀、二号压力传感器、七个施压油缸和七个施压油缸接近开关，所述单向阀的B口与所述减压阀的P口相连，所述减压阀的A口与所述二号电磁换向阀的P口相连，所述二号电磁换向阀的T口分别和所述三号安全阀的T口、所述四号安全阀的T口、所述二号电磁球阀的A口以及所述油箱相连，所述二号电磁换向阀的A口与所述双单向调速阀的P口相连，所述二号电磁换向阀的B口与所述双单向调速阀的T口相连；所述双单向调速阀的A口与所述二号平衡阀的P1口相连，所述双单向调速阀的B口与所述二号平衡阀的P2口相连；所述二号平衡阀的A口分别与所述三号安全阀的P口以及所述七个施压油缸的杆腔相连，所述二号平衡阀的B口分别与所述二号电磁球阀的P口、所述四号安全阀的P口、二号压力传感器以及所述七个施压油缸的无杆腔相连，七个施压油缸接近开关分别和七个施压油缸配合。

作为优选，本实用新型所述电磁溢流阀、所述电液比例调速阀、一号电磁换向阀、一号电磁球阀、一号压力传感器、驱动油缸接近开关与位移传感器的输入输出信号由上位机PLC采集与控制，共同构成一个闭环控制系统。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：将原需要同步的11支油缸更改为4支需要同步的主动驱动油缸，该主动驱动油缸可以设内置磁致伸缩式位移，7支无同步性要求的施压油缸，施压油缸可以无位移传感器，液压系统分别控制4支主动驱动油缸和7支施压油缸，按照顺序动作，液压系统比较简单，成本较低，同步性控制效果更好。

附图说明

图1是本实用新型实施例中升船机U型密封框系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中升船机U型密封框的结构示意图。

图3是图2中A-A面的剖视结构示意图，为主动驱动油缸连接处的剖视示意图。

图4是图2中B-B面的剖视结构示意图，为施压油缸连接处的剖视示意图。

图5是本实用新型实施例中主动驱动机构的结构示意图。

图6是本实用新型实施例中施压机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图6，本实施例中的升船机U型密封框系统包括供油机构、施压机构和四个主动驱动机构，其中，供油机构包括油箱1、电机2、变量泵3、电磁溢流阀4、单向阀5，油箱1和变量泵3相连，变量泵3与电机2通过联轴器相连，电磁溢流阀4的A口分别与变量泵3的出油口和单向阀5的A口相连，电磁溢流阀4的B口与油箱1相连，施压机构包括七个施压油缸25，每个主动驱动机构均包括一个主动驱动油缸14，施压机构和四个主动驱动机构均与供油机构连接。

本实施例中的主动驱动油缸14的活塞杆通过螺栓和碟簧箱与升船机U型密封框连接，施压油缸25的活塞杆不与碟簧箱相连，在升船机不对接密封时，施压油缸25的活塞杆的杆头与碟簧箱之间有间隙。施压油缸25的活塞杆的杆头的接触面为通常平面。

本实施例中的每个主动驱动机构均包括电液比例调速阀6、调速阀7、一号电磁换向阀8、一号平衡阀9、一号安全阀10、二号安全阀11、一号压力传感器12、一号电磁球阀13、主动驱动油缸14、驱动油缸接近开关15和位移传感器16，单向阀5的B口分别与电液比例调速阀6的P口和调速阀7的A口相连；一号电磁换向阀8的P口分别与电液比例调速阀6的A口以及调速阀7的B口相连，一号电磁换向阀8的T口分别和一号安全阀10的T口、二号安全阀11的T口、一号电磁球阀13的A口以及油箱1相连，一号电磁换向阀8的A口与一号平衡阀9的P1口相连，一号电磁换向阀8的B口与一号平衡阀9的P2口相连；一号平衡阀9的A口分别与一号安全阀10的P口以及主动驱动油缸14的无杆腔相连，一号平衡阀9的B口分别与二号安全阀11的P口、一号压力传感器12、一号电磁球阀13的P口以及主动驱动油缸14的杆腔相连，驱动油缸接近开关15和位移传感器16均与主动驱动油缸14配合。

本实施例中的施压机构包括减压阀17、二号电磁换向阀18、双单向调速阀19、二号平衡阀20、三号安全阀21、二号电磁球阀22、四号安全阀23、二号压力传感器24、七个施压油缸25和七个施压油缸接近开关26，单向阀5的B口与减压阀17的P口相连，减压阀17的A口与二号电磁换向阀18的P口相连，二号电磁换向阀18的T口分别和三号安全阀21的T口、四号安全阀23的T口、二号电磁球阀22的A口以及油箱1相连，二号电磁换向阀18的A口与双单向调速阀19的P口相连，二号电磁换向阀18的B口与双单向调速阀19的T口相连；双单向调速阀19的A口与二号平衡阀20的P1口相连，双单向调速阀19的B口与二号平衡阀20的P2口相连；二号平衡阀20的A口分别与三号安全阀21的P口以及七个施压油缸25的杆腔相连，二号平衡阀20的B口分别与二号电磁球阀22的P口、四号安全阀23的P口、二号压力传感器24以及七个施压油缸25的无杆腔相连，七个施压油缸接近开关26分别和七个施压油缸25配合。

本实施例中的电磁溢流阀4、电液比例调速阀6、一号电磁换向阀8、一号电磁球阀13、一号压力传感器12、驱动油缸接近开关15与位移传感器16的输入输出信号可以由上位机PLC采集与控制，共同构成一个闭环控制系统。4支主动驱动油缸液压系统均可以采用电液比例调速阀6，可以与位移传感器16、PLC控制器、驱动油缸接近开关15、一号压力传感器12组成速度闭环控制系统，可消除升船机U型密封框运行过程中负荷、摩擦阻力等不均衡因素，利用其快速高频响应可消除同步性误差，同时可引入PID控制、模糊PID控制、神经元PID控制等先进的控制策略进一步优化同步性能

本实施例中的升船机U型密封框系统的工作原理如下：

当升船机与闸首进行对接，当前置条件满足密封框允许推出时，电机启动，电磁溢流阀4得电建立系统压力。首先4支主动驱动油缸14驱动密封框推出，当推出压力达到预设数值及推出到位驱动油缸接近开关15触发后判定密封框推出到位，之后7支施压油缸25快速推出跟进，当施压油缸25的推出压力达到预设数值及推出到位行程开关触发后判定施压油缸25推出到位，最后4支主动驱动油缸14和7支施压油缸25一同对升船机U型密封框施压，直至设定压力。密封过程中11个油缸由弹簧箱及液压油路保压，当系统由于泄漏等原因造成压力下降时，变量泵3启动进行补压。

当升船机与闸首接触对接需要密封框退回时，主动驱动油缸回路与施压油缸回路先泄压，然后7支施压油缸25首先退回，4支主动驱动油缸14最后退回。

4支主动驱动油缸14带动升船机U型密封框推出或收回的过程中，四支主动油缸液压回路的调速阀7均关闭，每个电液比例调速阀6赋予一个基准电压值。PLC系统通过采集4支主动驱动油缸14的位移传感器16的信号，转换为实际行程，以其中一支主动驱动油缸14的位移为基准，其余三支主动驱动油缸14的位移与之比较得到位移差值，根据位移差值的大小，经过PLC中的PID控制器（或者模糊PID等）调节电液比例调速阀6的输入电压，即调节电液比例调速阀6的开度，使相应的主动驱动油缸14增速或减速，以达到升船机U型密封框运行高度同步性的要求。当电液比例调速阀6出现故障造成行程偏差过大时进行停机保护，同时可以开启调速阀7应急处理。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种升船机U型密封框系统，其特征在于：包括供油机构、施压机构和四个主动驱动机构，所述供油机构包括油箱（1）、电机（2）、变量泵（3）、电磁溢流阀（4）、单向阀（5），所述油箱（1）和变量泵（3）相连，所述变量泵（3）与所述电机（2）通过联轴器相连，所述电磁溢流阀（4）的A口分别与所述变量泵（3）的出油口和所述单向阀（5）的A口相连，所述电磁溢流阀（4）的B口与所述油箱（1）相连，所述施压机构包括七个施压油缸（25），每个主动驱动机构均包括一个主动驱动油缸（14），所述施压机构和四个主动驱动机构均与供油机构连接。

2.根据权利要求1所述的升船机U型密封框系统，其特征在于：所述主动驱动油缸（14）的活塞杆通过螺栓和碟簧箱与升船机U型密封框连接，所述施压油缸（25）的活塞杆不与碟簧箱相连，在升船机不对接密封时，所述施压油缸（25）的活塞杆的杆头与碟簧箱之间有间隙。

3.根据权利要求1所述的升船机U型密封框系统，其特征在于：每个主动驱动机构均包括电液比例调速阀（6）、调速阀（7）、一号电磁换向阀（8）、一号平衡阀（9）、一号安全阀（10）、二号安全阀（11）、一号压力传感器（12）、一号电磁球阀（13）、主动驱动油缸（14）、驱动油缸接近开关（15）和位移传感器（16），所述单向阀（5）的B口分别与所述电液比例调速阀（6）的P口和所述调速阀（7）的A口相连；所述一号电磁换向阀（8）的P口分别与所述电液比例调速阀（6）的A口以及所述调速阀（7）的B口相连，所述一号电磁换向阀（8）的T口分别和所述一号安全阀（10）的T口、所述二号安全阀（11）的T口、所述一号电磁球阀（13）的A口以及油箱（1）相连，所述一号电磁换向阀（8）的A口与所述一号平衡阀（9）的P1口相连，所述一号电磁换向阀（8）的B口与所述一号平衡阀（9）的P2口相连；所述一号平衡阀（9）的A口分别与一号安全阀（10）的P口以及主动驱动油缸（14）的无杆腔相连，所述一号平衡阀（9）的B口分别与二号安全阀（11）的P口、一号压力传感器（12）、一号电磁球阀（13）的P口以及主动驱动油缸（14）的杆腔相连，所述驱动油缸接近开关（15）和位移传感器（16）均与主动驱动油缸（14）配合。

4.根据权利要求1所述的升船机U型密封框系统，其特征在于：所述施压机构包括减压阀（17）、二号电磁换向阀（18）、双单向调速阀（19）、二号平衡阀（20）、三号安全阀（21）、二号电磁球阀（22）、四号安全阀（23）、二号压力传感器（24）、七个施压油缸（25）和七个施压油缸接近开关（26），所述单向阀（5）的B口与所述减压阀（17）的P口相连，所述减压阀（17）的A口与所述二号电磁换向阀（18）的P口相连，所述二号电磁换向阀（18）的T口分别和所述三号安全阀（21）的T口、所述四号安全阀（23）的T口、所述二号电磁球阀（22）的A口以及所述油箱（1）相连，所述二号电磁换向阀（18）的A口与所述双单向调速阀（19）的P口相连，所述二号电磁换向阀（18）的B口与所述双单向调速阀（19）的T口相连；所述双单向调速阀（19）的A口与所述二号平衡阀（20）的P1口相连，所述双单向调速阀（19）的B口与所述二号平衡阀（20）的P2口相连；所述二号平衡阀（20）的A口分别与所述三号安全阀（21）的P口以及所述七个施压油缸（25）的杆腔相连，所述二号平衡阀（20）的B口分别与所述二号电磁球阀（22）的P口、所述四号安全阀（23）的P口、二号压力传感器（24）以及所述七个施压油缸（25）的无杆腔相连，七个施压油缸接近开关（26）分别和七个施压油缸（25）配合。