本發(fā)明涉及一種組合錨絞機(jī)恒張力液壓控制系統(tǒng)，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

大型船舶在系泊期間，由于潮水的漲落、吃水的變化、風(fēng)力的改變等原因，經(jīng)常需要甲板值班人員調(diào)整纜繩的張弛程度，即人工松出和收緊纜繩。由于人工操作，不僅麻煩費(fèi)事，而且不可能做到使每一根纜繩所受的張力完全一致，因此在系泊期間可能造成某一根纜繩張力過(guò)大而拉斷，這樣其他纜繩的負(fù)荷立即增大，處于危險(xiǎn)狀態(tài)。為此，有必要在組合錨絞機(jī)上設(shè)計(jì)具有恒張力裝置的液壓控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整絞纜的張力，在纜繩拉力過(guò)大時(shí)自動(dòng)放松，而纜繩松弛時(shí)又能自動(dòng)收緊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種φ56組合錨絞機(jī)恒張力液壓控制系統(tǒng)，采用手動(dòng)比例復(fù)合閥控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)收(放)纜速度；采用單向順序閥作平衡閥，防止在放纜時(shí)因轉(zhuǎn)速過(guò)快而脫纜；使用3個(gè)高壓球閥，確保左右兩側(cè)主泵正常運(yùn)行。輔泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用溢流閥控制纜繩張力，采用補(bǔ)油裝置控制馬達(dá)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，手動(dòng)二位四通換向閥控制主泵和輔泵的工作狀態(tài)，使系統(tǒng)運(yùn)行可靠。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：所述控制系統(tǒng)的動(dòng)力元件由4個(gè)主泵(兩兩并聯(lián)后分別控制左右兩側(cè)錨絞機(jī)的主泵供油)和1個(gè)輔泵(左右兩側(cè)錨絞機(jī)的輔泵供油)等組成；執(zhí)行元件主要是左右2個(gè)馬達(dá)；控制回路主要由4個(gè)部分組成，即左右主泵供油控制油路和左右輔泵控制油路；其他元件主要有油箱、過(guò)濾器、溫度計(jì)等。左右主泵回路、輔泵回路對(duì)稱(chēng)布置，分別操縱液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)手動(dòng)換向閥來(lái)切換主泵供油和輔泵供油兩種狀態(tài)。

所述主油泵供油液壓系統(tǒng)主要包括動(dòng)力元件、執(zhí)行元件和控制元件。動(dòng)力元件：考慮到安全因素，為保證在1個(gè)柱塞泵損壞狀況下不能影響主機(jī)工作，因此使用2個(gè)柱塞變量泵并聯(lián)來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。在泵的出口處安裝溢流閥，控制系統(tǒng)中的壓力保持基本恒定，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓、穩(wěn)壓或限壓作用。執(zhí)行元件：液壓馬達(dá)(既驅(qū)動(dòng)錨機(jī)又驅(qū)動(dòng)系纜機(jī)，轉(zhuǎn)速范圍為0～60r/min，起錨時(shí)工作油壓16MPa，系纜時(shí)工作油壓25MPa，起執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用)，并聯(lián)一個(gè)順序閥(調(diào)定壓力為15MPa)，串聯(lián)了一個(gè)單向順序閥(又稱(chēng)為平衡閥)。平衡閥串聯(lián)的作用是限制液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)不能過(guò)快。當(dāng)反轉(zhuǎn)過(guò)快變成泵運(yùn)行，進(jìn)口油壓降低使平衡閥關(guān)閉迫使油馬達(dá)停止，直至進(jìn)口油壓回復(fù)才重新開(kāi)啟，繼續(xù)反轉(zhuǎn)；順序閥作用是負(fù)荷過(guò)載時(shí)液壓油從順序閥流過(guò)，不經(jīng)馬達(dá)，從而保護(hù)馬達(dá)。控制元件：采用手動(dòng)比例復(fù)合閥(由兩個(gè)單向閥、兩個(gè)順序閥和一個(gè)H型中位機(jī)能手動(dòng)三位四通換向閥組成)。通過(guò)操縱比例閥手柄，可以無(wú)級(jí)控制液壓油流量，從而控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速。

所述起錨系纜時(shí)液壓系統(tǒng)使用兩個(gè)錨絞機(jī)并分別左右布置，其液壓控制系統(tǒng)是在單側(cè)液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)稱(chēng)布置一個(gè)，兩組并聯(lián)使用，左右兩組液壓泵互用，確保主機(jī)正常運(yùn)行。在進(jìn)油路中設(shè)置3個(gè)高壓球閥。

正常工作時(shí)，Q1和Q2打開(kāi)，Q3關(guān)閉。應(yīng)急時(shí)，兩臺(tái)泵組互為備用，即用一臺(tái)泵分別對(duì)左右錨機(jī)供油，比如當(dāng)右泵組發(fā)生故障時(shí)，可用左泵組供油使右機(jī)工作，此時(shí)Q1應(yīng)關(guān)閉，Q2和Q3打開(kāi)，或在Q1打開(kāi)，Q2和Q3關(guān)閉時(shí)，左泵組供油使左機(jī)工作。此時(shí)左右兩個(gè)錨機(jī)分別工作，如果需要左右錨機(jī)同時(shí)工作，需要將三個(gè)高壓球閥全部打開(kāi)，但錨機(jī)的速度和負(fù)載將會(huì)降低；同理當(dāng)左泵組發(fā)生故障時(shí)，可用右泵組供油使左機(jī)工作，此時(shí)，Q2應(yīng)關(guān)閉，Q1和Q3應(yīng)打開(kāi)，或在Q2打開(kāi)，Q1和Q3關(guān)閉時(shí)，右泵組供油使右機(jī)工作。

本發(fā)明的有益效果是：該系統(tǒng)采用手動(dòng)比例復(fù)合閥控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)收(放)纜速度；采用單向順序閥作平衡閥，防止在放纜時(shí)因轉(zhuǎn)速過(guò)快而脫纜；使用3個(gè)高壓球閥，確保左右兩側(cè)主泵正常運(yùn)行。輔泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用溢流閥控制纜繩張力，采用補(bǔ)油裝置控制馬達(dá)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，手動(dòng)二位四通換向閥控制主泵和輔泵的工作狀態(tài)，使系統(tǒng)運(yùn)行可靠。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的組對(duì)機(jī)液壓原理圖。

圖2是本發(fā)明的組對(duì)機(jī)液壓系統(tǒng)控制原理方塊圖。

圖3是本發(fā)明的液壓系統(tǒng)控制圖。

圖中：1.回油過(guò)濾器；2.耐海水冷卻器；3、15、22、23.溢流閥；4.液位液溫計(jì)；5.柱塞泵；6.空氣過(guò)濾器；7、16.電動(dòng)機(jī)；8、19.軟管總成；9, 20, 26.直通單向閥；10.壓力表開(kāi)關(guān)；11.壓力表；12.手動(dòng)比例復(fù)合閥；13.液壓傳動(dòng)裝置；14.液位繼電器；17.柱塞泵；18.溫度傳感器；21.單向節(jié)流閥；24.手動(dòng)換向閥；25.高壓球閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1，控制系統(tǒng)的動(dòng)力元件由4個(gè)主泵(兩兩并聯(lián)后分別控制左右兩側(cè)錨絞機(jī)的主泵供油)和1個(gè)輔泵(左右兩側(cè)錨絞機(jī)的輔泵供油)等組成；執(zhí)行元件主要是左右2個(gè)馬達(dá)；控制回路主要由4個(gè)部分組成，即左右主泵供油控制油路和左右輔泵控制油路；其他元件主要有油箱、過(guò)濾器、溫度計(jì)等。左右主泵回路、輔泵回路對(duì)稱(chēng)布置，分別操縱液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)手動(dòng)換向閥來(lái)切換主泵供油和輔泵供油兩種狀態(tài)。

正轉(zhuǎn)收纜：手動(dòng)換向閥24工作在左側(cè)，輔泵17停止運(yùn)轉(zhuǎn)，閥12工作在右位，主泵排出的油液帶動(dòng)馬達(dá)正向轉(zhuǎn)動(dòng)收纜，直到纜繩張力相對(duì)應(yīng)的油壓達(dá)到溢流閥調(diào)定壓力15 MP。時(shí)，開(kāi)啟溢油，進(jìn)入停止?fàn)顩r。

進(jìn)油：主泵5→直通單向閥9→手動(dòng)比例復(fù)合閥12的右位→單向順序閥→液壓馬達(dá)的進(jìn)油口；回油：液壓馬達(dá)的回油口→手動(dòng)比例復(fù)合閥12的右位→冷卻器2→過(guò)濾器1→油箱收纜的工作速度決定于纜索張力即工作油壓。張力越大，油壓越高，使變量油泵的排量越小，液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速就越低，直至停轉(zhuǎn)，以防止收纜時(shí)張力過(guò)大。

手動(dòng)換向閥24工作在左側(cè)，輔泵17停轉(zhuǎn)，閥12工作在中位。利用該閥的H型中位機(jī)能，使各個(gè)油口全部連通，液壓缸浮動(dòng)，液壓泵卸荷。手動(dòng)換向閥24工作在左側(cè)，輔泵17停止運(yùn)轉(zhuǎn)，閥12工作在左位；進(jìn)油:主泵→閥12的左位→馬達(dá)正轉(zhuǎn)時(shí)的回油口；回油：馬達(dá)正轉(zhuǎn)時(shí)的進(jìn)油→單向順序閥→閥12的左位→冷卻器→過(guò)濾器→油箱

如圖2，主油泵供油液壓系統(tǒng)主要包括動(dòng)力元件、執(zhí)行元件和控制元件。動(dòng)力元件：考慮到安全因素，為保證在1個(gè)柱塞泵損壞狀況下不能影響主機(jī)工作，因此使用2個(gè)柱塞變量泵并聯(lián)來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。在泵的出口處安裝溢流閥，控制系統(tǒng)中的壓力保持基本恒定，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓、穩(wěn)壓或限壓作用。執(zhí)行元件：液壓馬達(dá)(既驅(qū)動(dòng)錨機(jī)又驅(qū)動(dòng)系纜機(jī)，轉(zhuǎn)速范圍為0～60r/min，起錨時(shí)工作油壓16MPa，系纜時(shí)工作油壓25MPa，起執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用)，并聯(lián)一個(gè)順序閥(調(diào)定壓力為15MPa)，串聯(lián)了一個(gè)單向順序閥(又稱(chēng)為平衡閥)。

平衡閥串聯(lián)的作用是限制液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)不能過(guò)快。當(dāng)反轉(zhuǎn)過(guò)快變成泵運(yùn)行，進(jìn)口油壓降低使平衡閥關(guān)閉迫使油馬達(dá)停止，直至進(jìn)口油壓回復(fù)才重新開(kāi)啟，繼續(xù)反轉(zhuǎn)；順序閥作用是負(fù)荷過(guò)載時(shí)液壓油從順序閥流過(guò)，不經(jīng)馬達(dá)，從而保護(hù)馬達(dá)。控制元件：采用手動(dòng)比例復(fù)合閥(由兩個(gè)單向閥、兩個(gè)順序閥和一個(gè)H型中位機(jī)能手動(dòng)三位四通換向閥組成)。通過(guò)操縱比例閥手柄，可以無(wú)級(jí)控制液壓油流量，從而控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速。

如圖3，起錨系纜時(shí)液壓系統(tǒng)使用兩個(gè)錨絞機(jī)并分別左右布置,其液壓控制系統(tǒng)是在單側(cè)液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)稱(chēng)布置一個(gè)，兩組并聯(lián)使用，左右兩組液壓泵互用，確保主機(jī)正常運(yùn)行。在進(jìn)油路中設(shè)置3個(gè)高壓球閥。正常工作時(shí)，Q1和Q2打開(kāi)，Q3關(guān)閉。

應(yīng)急時(shí)，兩臺(tái)泵組互為備用，即用一臺(tái)泵分別對(duì)左右錨機(jī)供油，比如當(dāng)右泵組發(fā)生故障時(shí)，可用左泵組供油使右機(jī)工作，此時(shí)Q1應(yīng)關(guān)閉，Q2和Q3打開(kāi)，或在Q1打開(kāi)，Q2和Q3關(guān)閉時(shí)，左泵組供油使左機(jī)工作。此時(shí)左右兩個(gè)錨機(jī)分別工作，如果需要左右錨機(jī)同時(shí)工作，需要將三個(gè)高壓球閥全部打開(kāi)，但錨機(jī)的速度和負(fù)載將會(huì)降低；同理當(dāng)左泵組發(fā)生故障時(shí)，可用右泵組供油使左機(jī)工作，此時(shí)，Q2應(yīng)關(guān)閉，Q1和Q3應(yīng)打開(kāi)，或在Q2打開(kāi)，Q1和Q3關(guān)閉時(shí)，右泵組供油使右機(jī)工作。