CN218325529U - 一种海工升降平台用升降液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海工升降平台用升降液压控制系统，包括油箱，所述油箱吸油支路连接至少两组高压泵组；每组高压泵组均包括一台电机同轴连接的两联高压串泵，两联高压泵的其中一联高压泵为升降工作泵，另外一联为插拔销工作泵；升降工作泵串联连接升降安全阀组，升降安全阀组连接提升缸总控制阀组，提升缸总控制阀组连接平衡阀组；平衡阀组通过单油缸控制阀组；单油缸控制阀组连接到升降油缸的有杆腔和无杆腔；插拔销工作泵串联连接插拔销安全阀组，插拔销安全阀组连接蓄能器减压阀；蓄能器减压阀连接插拔销控制阀组；插拔销控制阀组连接插拔销油缸。本实用新型系统简单、成本低、安全性高、有一定冗余。

Description

一种海工升降平台用升降液压控制系统

技术领域

本实用新型属于液压控制设计技术领域，尤其涉及一种海工升降平台用升降液压控制系统。

背景技术

大型升降平台结构在我国的需求越来越多，尤其是在风电产业以及海工装备领域更不可或缺，而平台的升降液压系统是此类设备的核心动力系统。该领域目前还多为国外设备，性能较佳但是价格高、生产周期长、产品服务相对滞后的缺点无法回避。国内的平台升降系统仍处于发展阶段。对于大型升降平台结构，配置的顶升油缸数量多，控制系统复杂，每次都要做非标设计制造，设计周期长、成本高，使用一段时间还可能会造成累计偏差等缺点。常规液压系统中使用的比例节流调速方法具有发热量大、对油液要求高、故障频繁等弊端，亟需开发一种通用化，模块化，稳定性高的升降控制系统。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种系统简单、成本低、安全性高、有一定冗余，可以方便推广到多种升降平台应用的海工升降平台用升降液压控制系统。

本实用新型是这样实现的，一种海工升降平台用升降液压控制系统，包括油箱(10)，通过油箱吸油支路连接至少两组高压泵组(20)；每组高压泵组均包括与一台电机同轴连接的双联高压串泵，双联高压串泵的其中一台高压泵为升降工作泵(201)，另外一台为插拔销工作泵(202)；

所述升降工作泵串联连接升降安全阀组(30)，升降安全阀组连接提升缸总控制阀组(40)，提升缸总控制阀组连接平衡阀组(50)；所述平衡阀组通过并联支路至少连接两个单油缸控制阀组(60)；所述单油缸控制阀组连接升降油缸(70)的有杆腔(701)和无杆腔(702)；

所述插拔销工作泵(202)串联连接插拔销安全阀组(80)，插拔销安全阀组连接蓄能器减压阀(90)；蓄能器减压阀连接插拔销控制阀组(100)；插拔销控制阀组连接插拔销油缸(110)；

上述升降安全阀组(30)、提升缸总控制阀组(40)、单油缸控制阀组(60)、插拔销安全阀组(80)、插拔销控制阀组的回油口连接回油管路(120)，所述回油管路连接油箱(10)。

优选的，所述油箱上还安装有循环过滤系统(130)；所述循环过滤系统包括油箱吸油支路(131)，所述油箱吸油支路连接过滤循环泵组(132)；过滤循环泵组通过换热支路(137)依次串联第一截止阀(133)、水油换热器(134)，水油换热器通过止回阀(135)连接低压过滤器(136)，所述低压过滤器的回油口连接油箱(10)；还设有与换热支路(137)并联的安全控制支路(138) 和过滤支路(139)，所述安全控制支路上设有背压阀(140)；过滤支路上依次设有截止阀(141)和过滤器(142)；提升缸总控制阀组(40)的回油支路与换热支路串联。

优选的，所述油箱上还安装有循环过滤系统(130)；所述循环过滤系统包括油箱吸油支路(131)，所述油箱吸油支路连接过滤循环泵组(132)；过滤循环泵组通过换热支路(137)依次串联第一截止阀(133)、水油换热器(134)，水油换热器通过止回阀(135)连接低压过滤器(136)，所述低压过滤器的回油口连接油箱(10)；还设有与换热支路(137)并联的安全控制支路(138) 和过滤支路(139)，所述安全控制支路上设有背压阀(140)；过滤支路上依次设有截止阀(141)和过滤器(142)；提升缸总控制阀组(40)的回油支路与换热支路串联。

优选的，所述单油缸控制阀组(60)，包括阀块(610)，阀块上设有两个工作油口(6101、6102)，两个工作油口分别连接升降油缸(70)的有杆腔(701) 和无杆腔(702)；

所述阀块内设有与液压缸无杆腔连通的无杆腔供油支路(630)，所述无杆腔供油支路上依次安装有无杆腔进油阀门(6301)、无杆腔单项截流阀(6302)、无杆腔液控单向阀(6303)、无杆腔安全阀(6304)；在无杆腔液控单向阀(6303) 与无杆腔安全阀(6304)之间安装有无杆腔压力传感器(6305)；

所述阀块内还设有与液压缸有杆腔联通的有杆腔供油支路(640)，有杆腔供油支路(640)支路上依次安装有杆腔进油阀门(6401)、有杆腔单向截流阀 (6402)、有杆腔液控单向阀(6403)，有杆腔安全阀(6404)；在有杆腔液控单向阀(6403)与有杆安全阀(6404)之间安装有杆腔压力传感器(6405)；上述无杆腔安全阀(6304)和有杆腔安全阀(6404)连接回油箱(660)；

有杆腔液控单向阀(6403)和无杆腔液控单向阀(6303)连接有先导电磁换向阀(650)，所述先导电磁换向阀的P口连接先导油源，先导电磁换向阀的 T口连接回油箱(660)。

本实用新型具有的优点：本实用新型采用上述技术方案，具有以下优点：

1、通用化模块化程度高，可以分布式布局，在油缸支腿就近设置液压站，减少集中泵站因官路长导致的压损能耗和管路故障几率。

2、拓展灵活、通用性强：针对不同吨位和不同桩腿的系统，只需要增加升降油缸的缸径或数量，以及泵站的数量，并对参数进行重新匹配，所有原理都不需要改变，就可以适应各类升降平台的使用要求，可以实现单步升降、同步异步升降。

3、系统冗余设计，安全可靠：在重载、换向冲击下及载荷扰动条件下仍然能够稳定工作，其中一个油源电机、液压泵出现故障时可以将其他油源引入实现降速工作，避免小故障停机。

4、系统操控简单成本低：系统控制阀组采用集中油源与集成式开关控制阀组设计，只需要少量的管路连接，就可满足所有操控功能，功能强大，系统操控简单，成本低。

5、系统稳定性好：系统设置了两组平衡阀组，平台升降过程中实现对桩腿进行速度、位置状态的平稳控制，保证整体结构在升降过程中的稳定性。每个升降缸缸口设置安全及液压锁阀组，保证停止状态时无爬行。

6、通过手动球阀将升降油缸的无杆腔相连，可以定期手动将升降油缸的累计高度差消除。

7、系统采用恒功率变量系统，容积调速、以及采用系统合流等形式，有效提高了系统效率，降低了节流损失；相对于传统的比例节流调速发热量大、对油液要求高、故障率高等弊端具有明显的优势。

附图说明

图1是本实用新型控制原理图；

图2是本实用新型是高压泵组液压原理图；

图3是本实用新型是升降安全阀组和插拔销安全阀组液压原理图；

图4是提升缸总控制阀组和平衡阀组液压原理图；

图5是单油缸控制阀组液压原理图；

图6是插拔销控制阀组液压原理图；

图7是循环过滤系统液压原理图。

图中、10、油箱；20、高压泵组；201、升降工作泵；202、插拔销工作泵； 30、升降安全阀组；40、提升缸总控制阀组；50、平衡阀组；60、单油缸控制阀组；610、阀块；6101、工作油口；6102、工作油口；63、无杆腔供油支路； 6301、无杆腔进油阀门；6302、无杆腔单项截流阀；6303、无杆腔液控单向阀； 6304、无杆腔安全阀；6305、无杆腔压力传感器；640、有杆腔供油支路；6401、杆腔进油阀门；6402、有杆腔单向截流阀；6403、有杆腔液控单向阀；6404、有杆腔安全阀；6405、有杆腔压力传感器；650、先导电磁换向阀；660、油箱；

70、升降液压缸；701、有杆腔；702、无杆腔；

80、插拔销安全阀组；90、蓄能器减压阀；100、插拔销控制阀组；110、插拔销油缸；120、回油管路；130、循环过滤系统；131、油箱吸油支路；132、过滤循环泵组；133、第一截止阀；134、水油换热器；135、止回阀；136、低压过滤器；137、换热支路；138、安全控制支路；139、过滤支路；140、背压阀；141、第二截止阀；142、过滤器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图7，一种海工升降平台用升降液压控制系统，包括油箱10，通过油箱吸油支路连接至少两组高压泵组20，每组高压泵组均包括与一台电机同轴连接的双联高压串泵，双联高压串泵的其中一联高压泵为升降工作泵201，为油缸升降提供油源，另外一台为插拔销工作泵202，为插拔销动作提供油源；高压泵组的数量可以根据所需流量任意组合，泵组越多速度越快，当有故障发生时只是是速度减慢，不会故障停机。

所述升降工作泵串联连接升降安全阀组30，升降安全阀组的组成和工作原理属于已知技术，本实施例优选具有两级压力控制的二通插装阀组；作用控制泵的供油/卸荷，同时限制泵源供油安全压力，升降安全阀组连接提升缸总控制阀组40，作用控制油缸上升或下降，提升缸总控制阀组连接平衡阀组50，作用是使油缸在升降启动和运行中更平稳；所述平衡阀组通过单油缸控制阀组60，作用为油缸两腔提供安全保护压力限定，防止下溜；所述单油缸控制阀组连接升降油缸70的有杆腔701和无杆腔702；

所述插拔销工作泵202串联连接插拔销安全阀组80，作用限定插拔销油源安全压力，插拔销安全阀组连接蓄能器减压阀90，作用是设定插拔销安全压力，提供应应急插拔销油源；蓄能器减压阀连接插拔销控制阀组100；插拔销控制阀组连接插拔销油缸110本实施例设有8套插拔油缸，作用控制插拔销油缸的插拔动作；

上述升降安全阀组30、提升缸总控制阀组40、单油缸控制阀组60、插拔销安全阀组80、插拔销控制阀组连接回油管路120，所述回油管路连接油箱10。

所述油箱上还安装有循环过滤系统130；所述循环过滤系统包括油箱吸油支路131，所述油箱吸油支路连接过滤循环泵组132；过滤循环泵组通过换热支路 137依次串联第一截止阀133、水油换热器134，水油换热器通过止回阀135连接低压过滤器136，所述低压过滤器的回油口连接油箱10；还设有与换热支路 137并联的安全控制支路138和过滤支路139，所述安全控制支路上设有背压阀 140；过滤支路上依次设有第二截止阀141和过滤器142；提升缸总控制阀组40 的回油支路与换热支路串联。在过滤循环泵的泵口设置足够数量的压力表和传感器。

所述单油缸控制阀组60，包括阀块610，阀块上设有两个工作油口6101、 6102，两个工作油口分别连接升降油缸70的有杆腔701和无杆腔702；

所述阀块内设有与液压缸无杆腔连通的无杆腔供油支路630，所述无杆腔供油支路上依次安装有无杆腔进油阀门6301、无杆腔单项截流阀6302、无杆腔液控单向阀6303、无杆腔安全阀6304；在无杆腔液控单向阀6303与无杆腔安全阀6304之间安装有无杆腔压力传感器6305；

所述阀块内还设有与液压缸有杆腔联通的有腔供油支路640，有腔供油支路 640支路上依次安装有杆腔进油阀门6401、有杆腔单向截流阀6402、有杆腔液控单向阀6403，有杆腔安全阀6404；在有杆腔液控单向阀6403与有杆安全阀 6404之间安装有杆腔压力传感器6405；上述无杆腔安全阀6304和有杆腔安全阀6404连接回油箱660；

有杆腔液控单向阀6403和无杆腔液控单向阀6303连接有先导电磁换向阀 650，所述先导电磁换向阀的P口连接蓄能器减压阀90，作为先导油源，先导电磁换向阀的T口连接回油箱660。

采用上述技术方案本实用新型设计出一套通用模块化液压支腿缸的液压控制系统，可以根据平台重量和体积大小组合配置多套支腿缸总成及油源和控制阀组组成，本实施例四套支腿。整个液压升降系统采用模块化、分布式结构设计。按照平台升降装置的布局结构重量和体积大小，在适当位置组合适当数量的单个液压升降控制系统。

2、每个模块化单元(数个支腿缸总成+其液压升降控制系统)的液压站都有自己独立的油箱、液压泵电机组、加热冷却控制单元及必要的控制阀组。整个升降平台由多个支腿缸总成+多个液压站的模式组成。

3、油缸动作油路设置提升缸控制阀组和平衡阀组联动，保证升降启停过程的平稳，每套油缸缸口设置阀组，起安全保护和防止停止下溜作用。

4、多个独立分布的液压系统组成一套升降单元，多个升降单元通过中央控制系统完成整个升降平台的协调控制，实现多套升降单元的同步升降或异步升降，统一指挥调度动作。完成整个平台的升降动作。

5、每个模块化液压站的工作油口统一设置，方便进行模块组合。

6、每个模块化液压站设置2组泵源，互为备份冗余，当一套泵组故障，只会降低升降速度，但不会影响功能。多套单元之间也互为备份，多套升降单元的泵站互相连通，每一套泵站通过手动选择都可以向任意升降油缸供油，避免小故障停机的情况。

7、泵源选用恒功率泵，结合驱动电机功率自适应容积调速，低负载时高速移动，负载降低时减小流量，在移动速度和装机功率之间平衡出最优配置。

8、每个模块化液压站都是功能完善、完全独立的液压泵站，每个模块化液压站可以根据现场条件布置，并通过管路对油箱进行环路连接，以保证油箱内油液的高度平衡与温度均匀。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种海工升降平台用升降液压控制系统，其特征在于：包括油箱(10)，通过油箱吸油支路连接至少两组高压泵组(20)；每组高压泵组均包括与一台电机同轴连接的双联高压串泵，双联高压串泵的其中一台高压泵为升降工作泵(201)，另外一台为插拔销工作泵(202)；

所述升降工作泵串联连接升降安全阀组(30)，升降安全阀组连接提升缸总控制阀组(40)，提升缸总控制阀组连接平衡阀组(50)；所述平衡阀组通过并联支路至少连接两个单油缸控制阀组(60)；所述单油缸控制阀组连接升降油缸(70)的有杆腔(701)和无杆腔(702)；

所述插拔销工作泵(202)串联连接插拔销安全阀组(80)，插拔销安全阀组连接蓄能器减压阀(90)；蓄能器减压阀连接插拔销控制阀组(100)；插拔销控制阀组连接插拔销油缸(110)；

上述升降安全阀组(30)、提升缸总控制阀组(40)、单油缸控制阀组(60)、插拔销安全阀组(80)、插拔销控制阀组的回油口连接回油管路(120)，所述回油管路连接油箱(10)。

2.根据权利要求1所述的海工升降平台用升降液压控制系统，其特征在于：所述油箱上还安装有循环过滤系统(130)；所述循环过滤系统包括油箱吸油支路(131)，所述油箱吸油支路连接过滤循环泵组(132)；过滤循环泵组通过换热支路(137)依次串联第一截止阀(133)、水油换热器(134)，水油换热器通过止回阀(135)连接低压过滤器(136)，所述低压过滤器的回油口连接油箱(10)；还设有与换热支路(137)并联的安全控制支路(138)和过滤支路(139)，所述安全控制支路上设有背压阀(140)；过滤支路上设有过滤器(141)；提升缸总控制阀组(40)的回油支路与换热支路串联。

3.根据权利要求1所述的海工升降平台用升降液压控制系统，其特征在于：所述单油缸控制阀组(60)，包括阀块(610)，阀块上设有两个工作油口(6101、6102)，两个工作油口分别连接升降油缸(70)的有杆腔(701)和无杆腔(702)；

所述阀块内设有与液压缸无杆腔连通的无杆腔供油支路(630)，所述无杆腔供油支路上依次安装有无杆腔进油阀门(6301)、无杆腔单项截流阀(6302)、无杆腔液控单向阀(6303)、无杆腔安全阀(6304)；在无杆腔液控单向阀(6303)与无杆腔安全阀(6304)之间安装有无杆腔压力传感器(6305)；

所述阀块内还设有与液压缸有杆腔联通的有杆腔供油支路(640)，有杆腔供油支路(640)支路上依次安装有杆腔进油阀门(6401)、有杆腔单向截流阀(6402)、有杆腔液控单向阀(6403)，有杆腔安全阀(6404)；在有杆腔液控单向阀(6403)与有杆腔安全阀(6404)之间安装有杆腔压力传感器(6405)；上述无杆腔安全阀(6304)和有杆腔安全阀(6404)连接回油箱(660)；

有杆腔液控单向阀(6403)和无杆腔液控单向阀(6303)连接有先导电磁换向阀(650)，所述先导电磁换向阀的P口连接先导油源，先导电磁换向阀的T口连接回油箱(660)。

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