吊舱推进器的液压系统

文档序号:1198777 发布日期:2020-09-01 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 吊舱推进器的液压系统 (Hydraulic system for pod propulsion ) 是由 程校 方敏 顾德亮 于 2020-04-09 设计创作,主要内容包括:本公开提供了一种吊舱推进器的液压系统,包括:驱动泵模块、马达模块、油箱和冲洗模块;驱动泵模块用于驱动马达模块;冲洗模块包括:冲洗泵、第一检测单元、第二检测单元和冲洗电机,冲洗泵的出油口与马达模块的冲洗油口连通;第一检测单元被配置为在第一检测单元的进油口处的油压低于第一阈值时,发出警报;第二检测单元被配置为在第二检测单元的进油口处的油压低于第一阈值且持续时间超过第二阈值时,控制冲洗电机停止工作。本公开能对液压马达的轴承及轴承密封环进行冲洗冷却,保证吊舱推进器液压系统可以长期正常运行。(The present disclosure provides a hydraulic system of a pod thruster, comprising: the device comprises a driving pump module, a motor module, an oil tank and a flushing module; the driving pump module is used for driving the motor module; the flushing module comprises: the oil outlet of the flushing pump is communicated with a flushing oil port of the motor module; the first detection unit is configured to give an alarm when the oil pressure at the oil inlet of the first detection unit is lower than a first threshold; the second detection unit is configured to control the flushing motor to stop working when the oil pressure at the oil inlet of the second detection unit is lower than a first threshold value and the duration time exceeds a second threshold value. The hydraulic motor bearing and the bearing sealing ring can be washed and cooled, and the pod propeller hydraulic system can be guaranteed to normally operate for a long time.)

吊舱推进器的液压系统

技术领域

本公开涉及液压控制技术领域,特别涉及一种吊舱推进器的液压系统。

背景技术

吊舱推进器是一种推进装置,吊舱通过立柱悬挂于船体下面,舱体内置电机通过电机轴直接驱动吊舱推进器的螺旋桨,使得吊舱推进器可为船体提供全方位的推力,吊舱推进器是极地科学考察破冰船的重要设备。

回转是吊舱推进器工作过程中最频繁的动作之一,通常由低速大扭矩液压马达驱动吊舱推进器回转。回转时,由液压系统驱动液压马达转动带动驱动齿轮转动,驱动齿轮带动与其啮合的回转支承内圈齿轮旋转,最终实现吊舱推进器回转。

然而,极地科学考察破冰船液压系统对工作温度要求比较苛刻,若液压马达的轴承及轴承密封环得不到及时冷却,吊舱推进器的液压系统则无法保持长期正常运行,以满足极地科学考察破冰船安全返港能力要求。

发明内容

本公开实施例提供了一种吊舱推进器的液压系统,能对液压马达的轴承及轴承密封环进行冲洗冷却,保证吊舱推进器液压系统可以长期正常运行。所述技术方案如下:

本公开实施例提供了一种吊舱推进器的液压系统,所述液压系统包括:驱动泵模块、马达模块、油箱和冲洗模块;所述驱动泵模块具有第一油口、第二油口和进油口,所述马达模块具有第一油口、第二油口、冲洗油口和泄油口,所述驱动泵模块的第一油口与所述马达模块的第一油口连通,所述驱动泵模块的第二油口与所述马达模块的第二油口连通,所述驱动泵模块的进油口和所述马达模块的泄油口均与所述油箱连通;所述冲洗模块包括:冲洗泵、第一检测单元、第二检测单元和用于驱动所述冲洗泵的冲洗电机,所述冲洗泵的进油口与所述油箱连通,所述冲洗泵的出油口与所述马达模块的冲洗油口连通;所述第一检测单元具有进油口,所述第一检测单元的进油口连接在所述冲洗泵的出油口与所述马达模块的冲洗油口连通的油路上,所述第一检测单元被配置为,在所述第一检测单元的进油口处的油压低于第一阈值时,发出警报;所述第二检测单元具有进油口,所述第二检测单元的进油口连接在所述冲洗泵的出油口与所述马达模块的冲洗油口连通的油路上,所述第二检测单元被配置为,在所述第二检测单元的进油口处的油压低于所述第一阈值且持续时间超过第二阈值时,控制所述冲洗电机停止工作。

在本公开实施例的一种实现方式中,所述第一检测单元包括:第一冲洗压力开关和警报器,所述第一冲洗压力开关的进油口连接在所述冲洗泵的出油口与所述马达模块的冲洗油口连通的油路上,所述第一冲洗压力开关的开关元件连接在所述警报器的控制电路上。

在本公开实施例的一种实现方式中,所述第二检测单元包括:第二冲洗压力开关和控制器,所述第二冲洗压力开关的进油口连接在所述冲洗泵的出油口与所述马达模块的冲洗油口连通的油路上,所述控制器与所述冲洗电机和第二冲洗压力开关的开关元件电连接,所述控制器被配置为,在所述第二冲洗压力开关的开关元件动作且持续时间超过所述第二阈值时,控制所述冲洗电机停止工作。

在本公开实施例的一种实现方式中,所述冲洗模块还包括冲洗溢流阀,所述冲洗溢流阀的第一油口连接在所述冲洗泵的出油口与所述马达模块的冲洗油口连通的油路上,所述冲洗溢流阀的第二油口与所述油箱连通。

在本公开实施例的一种实现方式中,所述冲洗模块还包括冲洗过滤器,所述冲洗过滤器的进油口与所述冲洗泵的出油口连通,所述冲洗过滤器的出油口与所述马达模块的冲洗油口连通。

在本公开实施例的一种实现方式中,所述冲洗模块还包括冲洗单向阀,所述冲洗单向阀的进油口与所述冲洗过滤器的出油口连通,所述冲洗单向阀的出油口与所述马达模块的冲洗油口连通。

在本公开实施例的一种实现方式中,所述液压系统还包括故障隔离模块,所述驱动泵模块包括第一变量泵组件和第二变量泵,所述马达模块包括第一马达和第二马达;所述第一变量泵组件和所述第二变量泵均具有第一油口、第二油口和进油口,所述故障隔离模块具有第一油口、第二油口、第三油口、第四油口、第五油口、第六油口、第七油口、第八油口和泄油口;所述第一变量泵组件的第一油口与所述故障隔离模块的第一油口连通,所述第一变量泵组件的第二油口与所述故障隔离模块的第二油口连通;所述第二变量泵的第一油口与所述故障隔离模块的第三油口连通,所述第二变量泵的第二油口与所述故障隔离模块的第四油口连通;所述故障隔离模块的第五油口与所述第一马达的第一油口连通,所述故障隔离模块的第七油口与所述第一马达的第二油口连通;所述故障隔离模块的第六油口与所述第二马达的第一油口连通,所述故障隔离模块的第八油口与所述第二马达的第二油口连通;所述第一变量泵组件的进油口、所述第二变量泵的进油口、所述故障隔离模块的泄油口、所述第一马达的泄油口和所述第二马达的泄油口均与所述油箱连通;所述故障隔离模块包括第一顺序阀、第二顺序阀、第一二位四通阀、第二二位四通阀和故障隔离阀;所述第一顺序阀的第一油口与所述故障隔离模块的第一油口连通,所述第一顺序阀的第二油口与所述故障隔离模块的第二油口连通,所述第一顺序阀的第三油口与第一二位四通阀的第三油口连通,所述第一顺序阀的第四油口与第一二位四通阀的第四油口连通;所述第二顺序阀的第一油口与所述故障隔离模块的第三油口连通,所述第二顺序阀的第二油口与所述故障隔离模块的第四油口连通,所述第二顺序阀的第三油口与第二二位四通阀的第三油口连通,所述第二顺序阀的第四油口与第二二位四通阀的第四油口连通;所述第一二位四通阀的第一油口和第二油口、所述第二二位四通阀的第一油口和第二油口均与所述故障隔离模块的泄油口连通,所述第一二位四通阀的第三油口与所述故障隔离模块的第五油口连通,所述第一二位四通阀的第四油口与所述故障隔离模块的第七油口连通,所述第二二位四通阀第三油口的与所述故障隔离模块的第六油口连通,所述第二二位四通阀的第四油口口与所述故障隔离模块的第八油口连通;所述故障隔离阀的第一油口分别与所述第一顺序阀的第三油口和所述第一二位四通阀的第三油口连通,所述故障隔离阀的第二油口分别与所述第一顺序阀的第四油口和所述第一二位四通阀的第四油口连通,所述故障隔离阀的第三油口分别与所述第二顺序阀的第三油口和所述第二二位四通阀的第三油口连通,所述故障隔离阀的第四油口分别与所述第二顺序阀的第四油口和所述第二二位四通阀的第四油口连通。

在本公开实施例的一种实现方式中,所述第一变量泵组件包括第一伺服控制机构、第一变量泵和第一压力开关;所述第一变量泵的内部集成有第一辅助泵,所述第一变量泵的出油口与所述第一变量泵组件的第一油口连通,所述第一变量泵的出油口与所述第一变量泵组件的第二油口连通;所述第一辅助泵的进油口与所述第一变量泵组件的进油口连通;所述第一压力开关的进油口与所述第一辅助泵的出油口连通。

在本公开实施例的一种实现方式中,所述第二变量泵组件包括第二伺服控制机构、第二变量泵和第二压力开关;所述第二变量泵的内部集成有第二辅助泵,所述第二变量泵的出油口与所述第二变量泵组件的第一油口连通,所述第二变量泵的出油口与所述第二变量泵组件的第二油口连通;所述第二辅助泵的进油口与所述第二变量泵组件的进油口连通;所述第二压力开关的进油口与所述第二辅助泵的出油口连通。

在本公开实施例的一种实现方式中,所述液压系统还包括补油分配器模块,所述补油分配器模块包括第一补油单向阀、第二补油单向阀、第三补油单向阀和第四补油单向阀;所述第一变量泵组件具有第四油口,所述第一辅助泵的出油口与所述第一变量泵组件的第四油口连通,所述第二变量泵组件具有第四油口,所述第二辅助泵的出油口与所述第二变量泵组件的第四油口连通;所述第一补油单向阀的进油口与所述第一变量泵组件的第四油口连通,所述第一补油单向阀的出油口分别与所述第一马达的第一油口和第二油口连通;所述第二补油单向阀的进油口与所述第二变量泵组件的第四油口连通,所述第二补油单向阀的出油口分别与所述第一马达的第一油口和第二油口连通;所述第三补油单向阀的进油口与所述第一变量泵组件的第四油口连通,所述第三补油单向阀的出油口分别与所述第二马达的第一油口和第二油口连通;所述第四补油单向阀的进油口与所述第二变量泵组件的第四油口连通,所述第四补油单向阀的出油口分别与所述第二马达的第一油口和第二油口连通。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

本公开实施例的液压系统包括驱动泵模块、马达模块、油箱和冲洗模块,其中,驱动泵模块的第一油口与马达模块的第一油口连通,驱动泵模块的第二油口与马达模块的第二油口连通,驱动泵模块的进油口和马达模块的泄油口均与油箱连通,即驱动泵模块的进油口从油箱吸取油液后,驱动泵模块将油液从第一油口输出值马达模块,马达模块利用输入的油液的动力驱使回转支承内圈齿轮旋转,实现吊舱推进器回转;且冲洗模块包括冲洗泵、第一检测单元、第二检测单元和用于驱动所述冲洗泵的冲洗电机,在马达的轴承及轴承密封环的工作温度过高,或者马达内油液粘度过高时,可以利用冲洗电机驱动冲洗泵工作,冲洗泵将油液输出至马达模块的冲洗油口,从而对马达内部的轴承及轴承密封环进行冲洗冷却,以及冲洗附着于马达内部的油液,保证吊舱推进器液压系统可以长期正常运行;其中,第一检测单元的进油口连接在冲洗泵的出油口与马达模块的冲洗油口连通的油路上,第一检测单元能在第一检测单元的进油口处的油压低于第一阈值时,发出警报,这样当冲洗泵输出的油液的油压过低时,能及时判断出冲洗泵的油路产生故障,以及时提醒操作人员;且第二检测单元的进油口连接在冲洗泵的出油口与马达模块的冲洗油口连通的油路上,第二检测单元能在第二检测单元的进油口处的油压低于第一阈值且持续时间超过第二阈值时,控制冲洗电机停止工作,这样当冲洗泵输出的油液的油压过低且在持续一定时间后,操作人员无动作的情况下,能及时控制产生故障的冲洗油路停止工作,提高冲洗模块的安全性,保证吊舱推进器液压系统可以长期正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种吊舱推进器的液压系统的结构示意图;

图2是本公开实施例提供的一种第一检测单元的结构示意图;

图3是本公开实施例提供的一种第二检测单元的结构示意图;

图4是本公开实施例提供的一种吊舱推进器的液压系统的结构示意图;

图5本公开实施例提供的一种故障隔离模块的结构示意图;

图6是本公开实施例提供的一种第一变量泵组件的结构示意图;

图7是本公开实施例提供的一种第二变量泵组件的结构示意图;

图8是本公开实施例提供的一种补油分配器模块的结构示意图;

图9是本公开实施例提供的一种第一减震模块的结构示意图;

图10是本公开实施例提供的一种第二减震模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种吊舱推进器的液压系统的结构示意图。如图1所示,该液压系统包括:驱动泵模块X、马达模块Y、油箱4和冲洗模块10。

如图1所示,驱动泵模块X具有第一油口X1、第二油口X2和进油口X3,马达模块Y具有第一油口Y1、第二油口Y2、冲洗油口Y3和泄油口Y4,驱动泵模块X的第一油口X1与马达模块Y的第一油口X1连通,驱动泵模块X的第二油口X2与马达模块Y的第二油口Y2连通,驱动泵模块X的进油口X3和马达模块Y的泄油口Y4均与油箱4连通。

如图1所示,冲洗模块10包括:冲洗泵100、第一检测单元101、第二检测单元102和用于驱动冲洗泵100的冲洗电机103,冲洗泵的进油口与油箱连通,冲洗泵100的出油口与马达模块Y的冲洗油口Y3连通;第一检测单元101具有进油口,第一检测单元101的进油口连接在冲洗泵100的出油口与马达模块Y的冲洗油口Y3连通的油路上,第一检测单元101被配置为,在第一检测单元101的进油口处的油压低于第一阈值时,发出警报;第二检测单元102具有进油口,第二检测单元102的进油口连接在冲洗泵100的出油口与马达模块Y的冲洗油口Y3连通的油路上,第二检测单元102被配置为,在第二检测单元102的进油口处的油压低于第一阈值且持续时间超过第二阈值时,控制冲洗电机103停止工作。

本公开实施例的液压系统包括驱动泵模块、马达模块、油箱和冲洗模块,其中,驱动泵模块的第一油口与马达模块的第一油口连通,驱动泵模块的第二油口与马达模块的第二油口连通,驱动泵模块的进油口和马达模块的泄油口均与油箱连通,即驱动泵模块的进油口从油箱吸取油液后,驱动泵模块将油液从第一油口输出值马达模块,马达模块利用输入的油液的动力驱使回转支承内圈齿轮旋转,实现吊舱推进器回转;且冲洗模块包括冲洗泵、第一检测单元、第二检测单元和用于驱动所述冲洗泵的冲洗电机,在马达的轴承及轴承密封环的工作温度过高,或者马达内油液粘度过高时,可以利用冲洗电机驱动冲洗泵工作,冲洗泵将油液输出至马达模块的冲洗油口,从而对马达内部的轴承及轴承密封环进行冲洗冷却,以及冲洗附着于马达内部的油液,保证吊舱推进器液压系统可以长期正常运行;其中,第一检测单元的进油口连接在冲洗泵的出油口与马达模块的冲洗油口连通的油路上,第一检测单元能在第一检测单元的进油口处的油压低于第一阈值时,发出警报,这样当冲洗泵输出的油液的油压过低时,能及时判断出冲洗泵的油路产生故障,以及时提醒操作人员;且第二检测单元的进油口连接在冲洗泵的出油口与马达模块的冲洗油口连通的油路上,第二检测单元能在第二检测单元的进油口处的油压低于第一阈值且持续时间超过第二阈值时,控制冲洗电机停止工作,这样当冲洗泵输出的油液的油压过低且在持续一定时间后,操作人员无动作的情况下,能及时控制产生故障的冲洗油路停止工作,提高冲洗模块的安全性,保证吊舱推进器液压系统可以长期正常运行。

图2是本公开实施例提供的一种第一检测单元的结构示意图。如图2所示,第一检测单元101包括:第一冲洗压力开关101a和警报器101b,第一冲洗压力开关101a的进油口连接在冲洗泵100的出油口与马达模块Y的冲洗油口Y3连通的油路上,第一冲洗压力开关101a的开关元件连接在警报器101b的控制电路上。

其中,第一冲洗压力开关101a可以是压力开关,压力开关具有进油口和开关元件,当压力开关的进油口处的压力到达预先设定的流体压力时,压力开关内的开关元件就会动作,即开关元件断开或闭合。例如,开关元件可以是微动开关、磁性开关等。

如图2所示,第一冲洗压力开关101a的进油口连接在油路上,且第一冲洗压力开关101a的开关元件连接在警报器101b的控制电路上,这样,在第一冲洗压力开关101a的进油口处的压力达到第一阈值时,例如,0.5MPa,开关元件的闭合,使得警报器关101a的控制电路接通电源,从而使得警报器工作,发出警报。

图3是本公开实施例提供的一种第二检测单元的结构示意图。如图3所示,第二检测单元102包括:第二冲洗压力开关102a和控制器102b,第二冲洗压力开关102a的进油口连接在冲洗泵100的出油口与马达模块Y的冲洗油口Y3连通的油路上,控制器102b与冲洗电机103和第二冲洗压力开关102a的开关元件电连接,控制器102b被配置为,在第二冲洗压力开关102a的开关元件动作且持续时间超过第二阈值时,控制冲洗电机103停止工作。

其中,第二冲洗压力开关102a可以是压力开关,压力开关具有进油口和开关元件,当压力开关的进油口处的压力到达预先设定的流体压力时,压力开关内的开关元件就会动作,即开关元件断开或闭合。例如,开关元件可以是微动开关、磁性开关等。

其中,控制器102b可以是可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC),PLC是一种具有微处理机的数字电子设备,可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。

如图2所示,第二冲洗压力开关102a的进油口连接在油路上,控制器102b和冲洗电机103与第二冲洗压力开关的开关元件电连接,这样,在第二冲洗压力开关102a的进油口处的压力达到第一阈值时,例如,0.5MPa,开关元件的闭合。由于开关元件与控制器电连接,因此控制器102b可以获取到开关元件输出的动作信号,从而确定开关元件是否动作,并在第二冲洗压力开关102a的开关元件动作且持续时间超过第二阈值时,例如,2s,控制器可以控制冲洗电机103停止工作。

如图1所示,冲洗模块10还可以包括冲洗溢流阀104,冲洗溢流阀104的第一油口连接在冲洗泵100的出油口与马达模块Y的冲洗油口Y3连通的油路上,冲洗溢流阀的第二油口与油箱连通。

示例性地,冲洗溢流阀104的设定压力可以是1MPa,这样当冲洗模块10的油路中油压超过设定压力1MPa时,冲洗溢流阀104的第二油口导通,得以将冲洗模块10的油路中的部分油液排至油箱4,使冲洗模块10的油路不超过设定压力1MPa,从而保证设定压力1MPa不因压力过高而出现安全问题,提高可靠性。

如图1所示,冲洗模块10还可以包括冲洗过滤器105,冲洗过滤器105的进油口与冲洗泵100的出油口连通,冲洗过滤器105的出油口与马达模块Y的冲洗油口Y3连通。通过冲洗泵100的出油口和马达模块Y的冲洗油口Y3的油路上设置冲洗过滤器105能对冲洗油液的清洁度进行控制,能过滤掉避免冲洗油液中存在的固体颗粒物,避免固体颗粒物损坏马达内部部件。

如图1所示,冲洗模块10还可以包括冲洗单向阀106,冲洗单向阀106的进油口与冲洗过滤器105的出油口连通,冲洗单向阀106的出油口马达模块Y的冲洗油口Y3连通。设置冲洗单向阀106能避免冲洗油液回流,或者防止马达内部的油液逆流至冲洗模块,提高可靠性。

如图1所示,冲洗模块10还可以包括节流阀107和压力表108,节流阀107的进油口连接在冲洗泵100的出油口与马达模块Y的冲洗油口Y3连通的油路上,节流阀107的出油口与压力表108的进油口连通。节流阀107能调节冲洗泵100的出油口与马达模块Y的冲洗油口Y3连通的油路上的油液流量,将油液流量调整至合适值后使得压力表能接收到合适流量的油液,以便于测量冲洗泵100的出油口与马达模块Y的冲洗油口Y3连通的油路上的油压,方便操作人员随时查看油压。

图4是本公开实施例提供的一种吊舱推进器的液压系统的结构示意图。如图4所示,该液压系统还可以包括故障隔离模块3、驱动泵模块包括第一变量泵组件1和第二变量泵组件2,马达模块包括第一马达M1、第二马达M24。第一变量泵组件1具有第一出油口A、第二出油口B和进油口G。第二变量泵组件2具有第一出油口A、第二出油口B和进油口G。故障隔离模块3具有第一油口A1、第二油口B1、第三油口A2、第四油口B2、第五油口C1、第六油口C2、第七油口D1、第八油口D2和泄油口T。第一变量泵组件1的第一油口A与故障隔离模块3的第一油口A1连通,第一变量泵组件1的第二油口B与故障隔离模块3的第二油口B1连通。第二变量泵组件2的第一油口A与故障隔离模块3的第三油口A2连通,第二变量泵组件2的第二油口B与故障隔离模块3的第四油口B2连通。故障隔离模块3的第五油口C1与第一马达M1的第一油口A连通,故障隔离模块3的第七油口D1与第一马达M1的第二油口B连通。故障隔离模块3的第六油口C2与第二马达M2的第一油口A连通,故障隔离模块3的第八油口D2与第二马达M2的第二油口B连通。第一变量泵组件1的进油口G、第二变量泵组件2的进油口G、故障隔离模块3的泄油口T、第一马达M1的泄油口T和第二马达M2的泄油口T均与油箱4连通。

图5本公开实施例提供的一种故障隔离模块的结构示意图,如图5所示,故障隔离模块3包括第一顺序阀31、第二顺序阀32、第一二位四通阀33、第二二位四通阀34和故障隔离阀35。

第一顺序阀31的第一油口A与故障隔离模块3的第一油口A1连通,第一顺序阀31的第二油口B与故障隔离模块3的第二油口B1连通,第一顺序阀31的第三油口C与第一二位四通阀33的第三油口C连通,第一顺序阀31的第四油口D与第一二位四通阀33的第四油口D连通。

第二顺序阀32的第一油口A与故障隔离模块3的第三油口A2连通,第二顺序阀32的第二油口B与故障隔离模块3的第四油口B2连通,第二顺序阀32的第三油口C与第二二位四通阀34的第三油口C连通,第二顺序阀32的第四油口D与第二二位四通阀34的第四油口D连通。

第一二位四通阀33的第一油口A和第二油口B、第二二位四通阀34的第一油口A和第二油口B均与故障隔离模块3的泄油口T连通。第一二位四通阀33的第三油口C与故障隔离模块3的第五油口C1连通,第一二位四通阀33的第四油口D与故障隔离模块3的第七油口D1连通。第二二位四通阀34第三油口的C与故障隔离模块3的第六油口C2连通,第二二位四通阀34的第四油口D口与故障隔离模块3的第八油口D2连通。

故障隔离阀35的第一油口A分别与第一顺序阀31的第三油口C和第一二位四通阀33的第三油口C连通,故障隔离阀35的第二油口B分别与第一顺序阀31的第四油口D和第一二位四通阀33的第四油口D连通。故障隔离阀35的第三油口C分别与第二顺序阀32的第三油口C和第二二位四通阀34的第三油口C连通,故障隔离阀35的第四油口D分别与第二顺序阀32的第四油口D和第二二位四通阀34的第四油口D连通。

需要说明的是,在本实施例中,第一马达M1的输出轴与第一驱动齿轮(图中未示出)连接,第二马达M2的输出轴与第二驱动齿轮(图中未示出)连接,

第一驱动齿轮和第二驱动齿轮与回转支撑P的内圈齿轮相啮合。

本发明实施例通过在液压系统中设置故障隔离模块,可以将液压系统划分成两个独立的系统,当第一变量泵组件与第一马达之间的油路中产生故障时,可以控制故障隔离阀关闭,控制第一顺序阀和第一二位四通阀开启,使得第一马达处于自由轮工况,随着回转支撑自由的滑转,此时第二变量泵组件可以驱动第二马达转动,带动回转支撑的内齿圈转动,实现全回转舵桨装置回转。反之,当第二变量泵组件与第二马达之间的油路产生故障时,可以控制故障隔离阀关闭,控制第二顺序阀和第二二位四通阀开启,使得第二马达处于自由轮工况,随着回转支撑自由的滑转,此时第一变量泵组件可以驱动第一马达转动,带动回转支撑的内齿圈转动,实现全回转舵桨装置回转。因此,采用本发明提供的液压系统可以隔离故障油路,增加液压系统的平均无故障时间,从而可以极大地提高全回转舵桨工作的稳定性与可靠性。

在本实施例中,第一变量泵组件1还具有第三油口C,故障隔离模块3还具有第一控制油口E1,第一变量泵组件1的第三油口C与故障隔离模块3的第一控制油口E1连通。第二变量泵组件2还具有第三油口C,故障隔离模块3还具有第二控制油口E2,第二变量泵组件2的第三油口C与故障隔离模块3的第二控制油口2连通。

在本实施例中,第一顺序阀31、第二顺序阀32和故障隔离阀35均为二位四通阀。第一顺序阀31包括第一状态和第二状态,当第一顺序阀31处于第一状态时,第一顺序阀31的第一油口A和第三油口C连通,第二油口B和第四油口D连通,第一顺序阀31开启。当第一顺序阀31处于第二状态时,第一顺序阀31的第一油口A、第二油口B、第三油口C和第四油口D均截止,第一顺序阀31关闭。第二顺序阀32包括第一状态和第二状态,当第二顺序阀32处于第一状态时,第二顺序阀32的第一油口A和第三油口C连通,第二油口B和第四油口D连通,第二顺序阀32开启。当第二顺序阀32处于第二状态时,第一顺序阀32的第一油口A、第二油口B、第三油口C和第四油口D均截止,第二顺序阀32关闭。第一二位四通阀33包括第一状态和第二状态,当第一二位四通阀33处于第一状态时,第一二位四通阀33的第一油口A和第三油口C连通,第二油口B和第四油口D连通,第一二位四通阀33开启。当第一二位四通阀33处于第二状态时,第一二位四通阀33的第一油口A、第二油口B、第三油口C和第四油口D均截止,第一二位四通阀33关闭。第二二位四通阀34包括第一状态和第二状态,当第二二位四通阀34处于第一状态时,第二二位四通阀34的第一油口A和第三油口C连通,第二油口B和第四油口D连通,第二二位四通阀34开启。当第二二位四通阀34处于第二状态时,第二二位四通阀34的第一油口A、第二油口B、第三油口C和第四油口D均截止,第二二位四通阀34关闭。第一二位四通阀33(或第二二位四通阀34)可以起到控制第一马达M1(或第二马达M2)进出油口通断的功能,当第一二位四通阀33(或第二二位四通阀34)处于第一状态时,可以使得第一马达M1(或第二马达M2)处于自由轮工况,随着回转支撑P自由的滑转。

故障隔离阀35包括第一状态和第二状态,当故障隔离阀35处于第一状态时,故障隔离阀35的第一油口A和第三油口C连通,第二油口B和第四油口D连通,故障隔离阀35开启。当故障隔离阀35处于第二状态时,故障隔离阀35的第一油口A、第二油口B、第三油口C和第四油口D均截止,故障隔离阀35关闭。通过控制故障隔离阀35的开闭,可以使得第一变量泵组件1和第二变量泵组件2并联运行或者独立运行。

可选地,第一二位四通阀33、第二二位四通阀34和故障隔离阀35均为带电感式阀芯位置监控及手动应急功能的换向阀,可以对开启闭合状态进行监控。

图6是本公开实施例提供的一种第一变量泵组件的结构示意图,如图3所示,第一变量泵组件1包括第一伺服控制机构11、第一变量泵12和第一压力开关13。第一变量泵12的内部集成有第一辅助泵121,第一变量泵12的出油口A与第一变量泵组件1的第一油口A连通,第一变量泵12的出油口B与第一变量泵组件1的第二油口B连通。

第一辅助泵121的出油口C与第一变量泵组件1的第三油口C连通,第一辅助泵121的进油口D与第一变量泵组件1的进油口G连通。

第一压力开关13的进油口与第一辅助泵121的第三油口C连通,第一压力开关13可以对第一辅助泵121泵出的最低油液的压力进行检测报警。

在本实施例中,当第一辅助泵121泵出的油液的压力低于10MPa时,第一压力开关13报警。

其中,第一变量泵12为斜盘式轴向柱塞变量泵,第一变量泵12由第一电机122驱动。第一马达M1的换向和变速可以通过第一伺服控制机构11进行无极变化实现。

进一步,如图3所示,第一变量泵组件1还具有第四油口D和第五油口E,第一辅助泵121的出油口C与第一变量泵组件1的第四油口D连通,第一变量泵组件1的第五油口E与油箱4连通。

可选地,第一变量泵组件1还可以包括第一过滤器14、单向阀15、单向阀16和第一双向高压溢流阀17和第一辅助泵溢流阀18。

第一过滤器14的进油口与第一辅助泵121的出油口C连通,第一过滤器14的出油口分别与单向阀15的进油口和单向阀16的进油口连通,单向阀15的出油口与第一变量泵组件1的第一油口A连通,单向阀16的出油口与第一变量泵组件1的第二油口B连通。通过设置第一过滤器18可以对第一辅助泵121泵出的油液进行过滤。

第一双向高压溢流阀17的第一油口A1和第一控制油口E1与第一变量泵组件1的第一油口A连通,第一双向高压溢流阀12的第二油口A2和第二控制油口E2与第一变量泵组件1的第二油口B连通。通过设置第一双向高压溢流阀17可以对第一变量泵组件1与第一马达M1之间的油路的安全进行限定。

第一辅助泵溢流阀18的进油口和控制油口与第一过滤器14的出油口连通,第一辅助泵溢流阀18的出油口与第一变量泵组件1的第五油口E连通。通过设置第一辅助泵溢流阀18可以对第一辅助泵溢流阀18的回路安全进行限定。

可选地,第一辅助泵溢流阀18的设定压力可以为24Mpa。

在本实施例中,通过设置单向阀15和单向阀16可以使得第一辅助泵121的出油口C泵出的油液向第一马达M1进行增压补油,另一方面第一辅助泵121还可以向第一伺服控制机构11提供先导控制油液。

图7是本公开实施例提供的一种第二变量泵组件的结构示意图,如图7所示,第二变量泵组件2包括第二伺服控制机构21、第二变量泵22和第二压力开关23。

第二变量泵22的内部集成有第二辅助泵221,第二变量泵22的出油口A与第二变量泵组件2的第一油口A连通,第二变量泵22的出油口B与第二变量泵组件2的第二油口B连通。

第二辅助泵221的出油口C与第二变量泵组件2的第三油口C连通,第二辅助泵221的进油口D与第二变量泵组件2的进油口G连通。

第二压力开关23的进油口与第二辅助泵221的第三油口C连通,第二压力开关23可以对第二辅助泵221泵出的最低油液的压力进行检测报警。

在本实施例中,当第二辅助泵221泵出的油液的压力低于10MPa时,第二压力开关23报警。

其中,第二变量泵22为斜盘式轴向柱塞变量泵,第二变量泵22由第二电机222驱动。第二马达M2的换向和变速可以通过第二伺服控制机构21进行无极变化实现。

进一步,如图4所示,第二变量泵组件2还具有第四油口D和第五油口E,第二辅助泵221的出油口C与第二变量泵组件2的第四油口D连通,第二变量泵组件2的第五油口E与油箱4连通。

可选地,第二变量泵组件2与第一变量泵组件1的结合相同。第二变量泵组件2还可以包括第二过滤器24、单向阀25、单向阀26和第二双向高压溢流阀27和第二辅助泵溢流阀28。

第二过滤器24的进油口与第二辅助泵221的出油口C连通,第二过滤器24的出油口分别与单向阀25的进油口和单向阀26的进油口连通,单向阀25的出油口与第二变量泵组件2的第一油口A连通,单向阀26的出油口与第二变量泵组件2的第二油口B连通。通过设置第二过滤器28可以对第二辅助泵221泵出的油液进行过滤。

第二双向高压溢流阀27的第一油口A2和第一控制油口E2与第二变量泵组件2的第一油口A连通,第二双向高压溢流阀22的第二油口A2和第二控制油口E2与第二变量泵组件2的第二油口B连通。通过设置第二双向高压溢流阀27可以对第二变量泵组件2与第二马达M2之间的油路的安全进行限定。

第二辅助泵溢流阀28的进油口和控制油口与第二过滤器24的出油口连通,第二辅助泵溢流阀28的出油口与第二变量泵组件2的第五油口E连通。通过设置第二辅助泵溢流阀28可以对第二辅助泵溢流阀28的回路安全进行限定。

可选地,第二辅助泵溢流阀28的设定压力可以为24Mpa。

在本实施例中,通过设置单向阀25和单向阀26可以使得第二辅助泵221的出油口C泵出的油液向第二马达M2进行增压补油,另一方面第一辅助泵221还可以向第二伺服控制机构21提供先导控制油液。

图8是本公开实施例提供的一种补油分配器模块的结构示意图,如图8所示,该液压系统还包括补油分配器模块5,补油分配器模块5包括第一补油单向阀51、第二补油单向阀52、第三补油单向阀53和第四补油单向阀54。

第一补油单向阀51的进油口与第一变量泵组件1的第四油口D连通,第一补油单向阀51的出油口分别与第一马达M1的第一油口A和第二油口B连通。

第二补油单向阀52的进油口与第二变量泵组件2的第四油口D连通,第二补油单向阀52的出油口分别与第一马达M1的第一油口A和第二油口B连通。

第三补油单向阀53的进油口与第一变量泵组件1的第四油口D连通,第三补油单向阀53的出油口分别与第二马达M2的第一油口A和第二油口B连通。

第四补油单向阀54的进油口与第二变量泵组件2的第四油口D连通,第四补油单向阀54的出油口分别与第二马达M2的第一油口A和第二油口B连通。

通过设置补油分配器模块5,当第一变量泵组件1和第二变量泵组件2中的一个工作时,第一变量泵组件1或第二变量泵组件2泵出的液压油可以同时输送给第一马达M1和第二马达M2,以向第一马达M1和第二马达M2补油。

图9是本公开实施例提供的一种第一减震模块的结构示意图,如图9所示,该液压系统还包括第一减震模块6,第一减震模块6包括第一双向安全阀61、第一减震单向阀62和第二减震单向阀63。

第一双向安全阀61的第一油口A1和第一控制油口E1均与第一马达M1的第一油口A连通,第一双向安全阀61的第二油口A2和第二控制油口E2均与第一马达M1的第二油口B连通。

第一减震单向阀62的进油口分别与第一补油单向阀51的出油口和第二补油单向阀52的出油口连通,第一减震单向阀62的出油口与第一双向安全阀61的第一油口A1连通。

第二减震单向阀63的进油口分别与第一补油单向阀51的出油口和第二补油单向阀52的出油口连通,第二减震单向阀63的出油口与第一双向安全阀61的第二油口A2连通。

图10是本公开实施例提供的一种第二减震模块的结构示意图,如图10所示,该液压系统还包括第二减震模块7,第二减震模块7与第一减震模块6的结构相同。第二减震模块7包括第二双向安全阀71、第三减震单向阀72和第四减震单向阀73。

第二双向安全阀71的第一油口A1和第一控制油口E1均与第二马达M2的第一油口A连通,第二双向安全阀71的第二油口A2和第二控制油口E2均与第二马达M2的第二油口B连通。

第三减震单向阀72的进油口分别与第三补油单向阀53的出油口和第四补油单向阀54的出油口连通,第三减震单向阀72的出油口与第二双向安全阀71的第一油口A1连通。

第四减震单向阀73进油口分别与第三补油单向阀53的出油口和第四补油单向阀54的出油口连通,第四减震单向阀73出油口与第二双向安全阀71的第二油口A2连通。

通过设置第一减震模块6和第二减震模块7可以防止舵桨出现过扭矩时,液压系统向低压侧补油。当液压系统因外部因素受到过扭矩时,高压侧油路压力将超过第一双向安全阀61或第二双向安全阀71的设定值,第一双向安全阀61或第二双向安全阀71将开启溢流,以保证整个液压系统的安全。

参见图1,油箱4内设有用于将油箱4分隔为第一腔室S1和第二腔室S2的隔板40,第一腔室S1和第二腔室S2的顶部连通,第一马达M1的泄油口T与第一腔室S1连通,第二马达M2的泄油口T与第二腔室S2连通,第一变量泵组件1的进油口G与第一腔室S1连通,第二变量泵组件2的进油口G与第二腔室S2连通,故障隔离模块3的泄油口T与第一腔室S1或第二腔室S2连通。

在本实施例中,隔板40的高度可以设置为油箱4内最高油位的3/4。隔板40上方的油液为公用油液,当公用油液使用完毕后,剩余的油液分别在第一腔室S1和第二腔室S2中,可以作为两个独立的油源分别供给与之对应的两个变量泵组件。当液压系统正常运行产生油液泄露之后,总有一个变量泵组件可以驱动马达继续运行。

参见图1,该液压系统还包括第一液位继电器81、第二液位继电器82和第三液位继电器83。

第一液位继电器81用于检测第一腔室S1内的液位高度,第二液位继电器82用于检测第二腔室S2内的液位高度,第三液位继电器83用于检测油箱4的顶部的液位高度。

可选地,第一液位继电器81、第二液位继电器82和第三液位继电器83均为具有报警功能的电磁式继电器。其中,第三液位继电器83是整个液压系统公用的一个液位继电器。

示例性地,若液压系统存在较小泄露导致油箱4内液位高度低于h1时,第三液位继电器83将发出液位低报警信号提醒船舶操纵人员需要检查系统并向油箱内补充油液。

当第一腔室S1(或第二腔室S2)内的液位高度低于h2时,第一液位继电器81(或第二液位继电器82)报警,0<h2<h1。

进一步地,该液压系统还包括控制模块,控制模块用于根据第一压力开关13、第二压力开关23、第一液位继电器81、第二液位继电器82和第三液位继电器83的检测结果,控制第一顺序阀31、第二顺序阀32、第一二位四通阀33、第二二位四通阀34和故障隔离阀35的关闭。

示例性地,当液压系统中存在较大泄露时,第一辅助泵121(或第二辅助泵221)泵出的油液压力将降低,无法继续向闭式回路补充油液。当第一压力开关13(或第二压力开关23)检测到压力持续降至设定值(例如17MPa)以下一段时间后,控制模块即可根据第一压力开关13(或第二压力开关23)的检测结果判断第一变量泵组件1至第一马达M1之间的油路(或第二变量泵组件2至第二马达M2之间的油路)产生故障,此时控制模块控制第一顺序阀31(或第二顺序阀32)处于第一状态,控制故障隔离阀35处于第二状态,以将液压系统分成两个独立的系统。同时控制模块控制第一二位四通阀33(或第二二位四通阀34)处于第一状态,控制第一变量泵组件1(或第二变量泵组件2)停止工作,使得第一马达M1(或第二马达M2)处于自由轮工况。

当液压系统中存在较小泄露时,第一辅助泵121(或第二辅助泵221)泵出的油液压力不会立即降至的设定值以下,第一压力开关13(或第二压力开关23)不会报警,但是油箱40的第一腔室S1(或第二腔室S2)中的油液将被缓慢吸空。当第一液位继电器81(或第二液位继电器82)检测到第一腔室S1(或第二腔室S2)中的液位高度低于设定值时,控制模块即可根据第一液位继电器81(或第二液位继电器82)的检测结果判断第一变量泵组件1至第一马达M1之间的油路(或第二变量泵组件2至第二马达M2之间的油路)。此时控制模块控制第一顺序阀31(或第二顺序阀32)处于第一状态,控制故障隔离阀35处于第二状态,以将液压系统分成两个独立的系统。同时控制模块控制第一二位四通阀33(或第二二位四通阀34)处于第一状态,控制第一变量泵组件1(或第二变量泵组件2)停止工作,使得第一马达M1(或第二马达M2)处于自由轮工况。

参见图1,该液压系统还可以包括单向阀911、单向阀912、第一冷却器913和第一回油过滤器914。

单向阀911的进油口与第一变量泵组件1的第五油口E连通,单向阀911的出油口与第一冷却器913的进油口连通。单向阀912的进油口与第一马达M1的泄油口连通,单向阀912的出油口与第一冷却器913的进油口连通。第一冷却器913的出油口与第一回油过滤器914的进油口连通,第一回油过滤器914的出油口与第一腔室S1连通。

其中,通过设置单向阀911、单向阀912可以防止第一腔室S1内的油液倒流。通过设置第一冷却器913,可以在油液流至第一腔室S1之前,将油液进行冷却。通过设置第一回油过滤器914可以在油液流至第一腔室S1之前,对油液进行过滤。

可选地,该液压系统还可以包括单向阀921、单向阀922、第二冷却器923和第二回油过滤器924。

单向阀921的进油口与第二变量泵组件2的第五油口E连通,单向阀921的出油口与第二冷却器923的进油口连通。单向阀922的进油口与第二马达M2的泄油口连通,单向阀922的出油口与第二冷却器923的进油口连通。第二冷却器923的出油口与第二回油过滤器924的进油口连通,第二回油过滤器924的出油口与第二腔室S2连通。

其中,通过设置单向阀921、单向阀922可以防止第二腔室S2内的油液倒流。通过设置第二冷却器923,可以在油液流至第二腔室S2之前,将油液进行冷却。通过设置第二回油过滤器924可以在油液流至第二腔室S1之前,对油液进行过滤。

可选地,液压系统还可以包括第一温度传感器931和第二温度传感器932。第一温度传感器931用于检测第一腔室S1内的油液温度,第二温度传感器932用于检测第二腔室S2内的油液温度。

可选地,液压系统还可以包括空气滤清器94,空气滤清器94连接在油箱4的顶部。

需要说明的是,在本实施例中,油箱4的顶部设有一通气孔(图中未示出),空气滤清器94可以设置在该通气孔中,用于将进出油箱4的空气进行过滤。

可选地,油箱4的底部还连通有一放油管道,放油球阀41设置在该放油管道上,用于控制油箱4内油液的排出。

以上仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

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