CN209583470U - 一种应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路，包括动力单元、保护控制单元和执行单元，其特征在于，所述动力单元用于向执行单元提供动力，保护控制单元用于对动力单元向执行单元所提供的动力进行控制。所述保护控制单元包括第一液控两位两通电磁换向阀、第二液控两位两通电磁换向阀、单向阀、大流量二位两通电磁换向阀和补油阀。所述保护控制单元还包括溢流阀，溢流阀用于限制动力单元作用在执行单元上的压力。本实用新型在闭式液压绞车的基础上增加拖曳保护控制功能。在绞车处于拖曳保护工作状态下，实现对缆绳最大张力的控制，达到保护缆绳和海洋仪器的目的。

Description

一种应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路

技术领域

本实用新型涉及海洋研究探测领域，具体是一种应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路。

背景技术

拖曳绞车系统主要由拖曳绞车、拖缆和拖曳体组成。拖曳绞车安装于母船上，也是拖曳系统不工作时拖缆、拖曳体的存储场所。拖曳系统开始拖曳作业时，拖曳绞车负责将拖曳体从其存储位置释放至水中指定工作位置，并在拖曳作业结束后再将拖曳体回收至存储位置。拖曳体中可根据不同的用途搭载温、盐、压、营养等海洋化学元素探测传感器或声、光等物理探测传感器。当母船以一定的航速、航向运动时，拖曳体在水下按照一定的运动轨迹运动，实施拖曳作业。拖缆不仅承受拖曳系统拖曳时产生的张力，同时还是拖船与拖曳体之间电源和信号传输的通道。

母船在水面航行时，随着波浪不断地纵摇和横摇，而拖鱼潜在水中可不受风浪的冲击，因此，在恶劣的海况下，母船的摇摆和颠簸使拖缆则处于极端恶劣的工况中。它要承受很大交变冲击载荷，如不采取保护措施，缆将很快被拉断，丢失拖鱼，造成惨重的损失。退一步讲，即使缆不被拉断，拖鱼在水中将承受剧烈的振动，也会恶化仪器的水声性能。因此，设计带拖曳保护回路的闭式液压绞车系统是必不可少的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路，包括动力单元、保护控制单元和执行单元。所述动力单元用于向执行单元提供动力，保护控制单元用于对动力单元向执行单元所提供动力的动力进行控制。所述保护控制单元包括第一液控两位两通电磁换向阀、第二液控两位两通电磁换向阀、单向阀、大流量二位两通电磁换向阀和补油阀。所述第一液控两位两通电磁换向阀和第二液控两位两通电磁换向阀形成切断动力单元和执行单元的闭式回路。所述保护控制单元还包括用于限制动力单元作用在执行单元上压力值的溢流阀。

作为本实用新型进一步的方案：所述动力单元采用液压泵。

作为本实用新型再进一步的方案：所述执行单元采用液压马达。

作为本实用新型再进一步的方案：所述液压泵上设置有调节系统流量并控制液压马达旋向和速度的比例阀。

作为本实用新型再进一步的方案：所述液压泵是由多个子液压泵组合而成的液压泵组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在闭式液压绞车的基础上增加拖曳保护控制功能，在绞车处于拖曳保护工作状态下，实现对缆绳最大张力的控制，达到保护缆绳和海洋仪器的目的。采用拖曳保护控制，既能维持对控制目标的恒定约束，避免控制目标过于“自由”，又能防止突发约束过大以至损伤控制目标现象的发生。拖曳保护的液压绞车可以在母船高航速下保护拖体和缆绳，能实现对缆绳最大张力的控制，并改善整个作业行为。这种系统对于整个液压绞车的改动是非常小的，也便于应用到其它许多不同的液压绞车上。

附图说明

图1为应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路的原理示意图。

图中：1-闭式液压泵、2-第一液控两位两通电磁换向阀、3-第二液控两位两通电磁换向阀、4-单向阀、5-溢流阀、6-大流量二位两通电磁换向阀、7-补油阀、8-液压马达。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路，包括动力单元、保护控制单元和执行单元。所述动力单元用于向执行单元提供动力，保护控制单元用于对动力单元向执行单元所提供的动力进行控制；所述保护控制单元包括第一液控两位两通电磁换向阀2、第二液控两位两通电磁换向阀3、单向阀4、大流量二位两通电磁换向阀6和补油阀7。所述第一液控两位两通电磁换向阀2和第二液控两位两通电磁换向阀3形成切断动力单元和执行单元之间的闭式回路。所述保护控制单元还包括用于限制动力单元作用在执行单元上压力值的溢流阀5。

所述动力单元采用液压泵1；所述执行单元采用液压马达8；所述液压泵1上设置有调节系统流量并控制液压马达8旋向和速度的比例阀；所述液压泵1是由多个子液压泵组合而成的液压泵组。

本实用新型的工作原理是：拖曳保护控制要求绞车在拖曳的负载下，释放绞车制动，在保持缆绳状态下保持较恒定的直线张力，张力大小可在一定范围内设定与调整。对于同层缆绳，恒定的缆绳张力意味着马达输出扭矩相对恒定。对于定排量马达，恒定的扭矩说明马达高压腔工作压力恒定。也就是说，液压绞车的输出拉力与绞车的供油压力成正比。因此，缆绳张力的控制可通过调节液压系统压力来实现。

一般闭式液压绞车不带拖曳保护功能。带拖曳保护回路闭式液压绞车的理想特性是张力保护值稳定和具有最短的反馈时间。在闭式绞车系统中，采用了闭式电比例变量泵和定量马达。当系统处于拖曳保护状态时，变量泵输出流量近似为零。将变量泵和马达的回路用插装阀隔开；当绞车被拖曳时，释放绞车刹车系统，使绞车处于自由状态，此时缆绳张力转化为马达的收缆压力。当马达侧压力高于系统溢流阀压力时溢流，绞车开始放缆，实现了拖曳过程中对缆绳最大张力的控制，达到了对缆绳和仪器的保护目的。整个拖曳保护控制系统的性能依赖于液压绞车本身的特性。液压系统中的溢流阀设定值是这种绞车在复杂海洋工作环境下实现拖曳保护的最主要因素。

闭式液压绞车采用电机驱动的电比例闭式液压泵，液压泵与液压马达形成闭式液压回路。液压马达连接减速机，实现低速大扭矩驱动绞车卷筒。拖曳保护的闭式液压绞车操作方式一般如下：首先，闭式液压绞车按正常操作模式下放拖体，一旦拖体下放到水里，就通过绞车控制单元控制两位两通电磁换向阀，使液压绞车进入拖曳保护回路，控制溢流阀进入压力设定等级。此时，绞车处于刹车开启状态，当拖体的拉力造成液压绞车所受的负载压力低于压力设定等级时，绞车处于静止状态；当拖体的拉力造成液压绞车所受的负载压力高于压力设定等级时，绞车处于放缆状态。拖曳保护回路中全部的流量通过打开的溢流阀流入泵工况时的液压马达进油口，从而增大了绞车的放绳速度。通过调节溢流阀的设定压力，可以得到期望的拖曳保护张力值。

本实用新型中液压泵1用于向液压绞车提供动力单元。A中的元件就是拖曳保护功能液压绞车的基本控制模块。被动式拖曳保护控制的基础就是一个溢流阀5，用于限制作用在液压马达上的压力值。液控第一两位两通电磁换向阀2和第二两位两通电磁换向阀3切断泵和马达之间的闭式回路。在正常操作条件下，液控两位两通电磁换向阀常开，对绞车的操作不起任何影响。液压泵1给液压绞车上的液压马达8提供动力。液压泵的比例阀调节系统流量并控制液压马达旋向和速度。当液控第一两位两通电磁换向阀2和第二两位两通电磁换向阀3动作时，液压马达的压力就开始受到限制，且不受液压泵的影响。因为液压马达排量一定，最高压力受限后，液压马达的输出拉力也就一定。因此，如果此时缆绳张力太高，液压马达将通过溢流阀5溢流使绞车放出缆绳。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路，包括动力单元、保护控制单元和执行单元，其特征在于，所述动力单元用于向执行单元提供动力，保护控制单元用于对动力单元向执行单元所提供动力的动力进行控制；所述保护控制单元包括第一液控两位两通电磁换向阀(2)、第二液控两位两通电磁换向阀(3)、单向阀(4)、大流量二位两通电磁换向阀(6)和补油阀(7)，所述第一液控两位两通电磁换向阀(2)和第二液控两位两通电磁换向阀(3)形成切断动力单元和执行单元的闭式回路；所述保护控制单元还包括用于限制动力单元作用在执行单元上压力值的溢流阀(5)。

2.根据权利要求1所述的应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路，其特征在于，所述动力单元采用液压泵(1)。

3.根据权利要求2所述的应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路，其特征在于，所述执行单元采用液压马达(8)。

4.根据权利要求3所述的应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路，其特征在于，所述液压泵(1)上设置有调节系统流量并控制液压马达(8)旋向和速度的比例阀。

5.根据权利要求2-4任一所述的应用在闭式液压绞车中的拖曳保护回路，其特征在于，所述液压泵(1)是由多个子液压泵组合而成的液压泵组。