一种起升液压系统
阅读说明：本技术 一种起升液压系统 (Lifting hydraulic system ) 是由 王进峰 陆兆鹏 叶凯 刘鑫胜 于 2021-07-05 设计创作，主要内容包括：一种起升液压系统,包括马达、平衡阀、第一换向阀、第一梭阀、第二换向阀、第一单向阀、第二梭阀、电磁换向阀、绞车组件、系统第一工作油口和系统第二工作油口,系统第一工作油口依次通过平衡阀、马达与系统第二工作油口相连通,第一梭阀依次通过第二换向阀、第二梭阀与绞车组件相连接,第一换向阀通过电磁换向阀与3MPa恒压油源相连通,本设计在当出现紧急情况时电磁换向阀的线圈得电可使第一换向阀的控制油口与3MPa恒压油源相连通,进而使马达在负载的牵引下自由转动,同时压绳装置打开实现自动弃绳。(A lifting hydraulic system comprises a motor, a balance valve, a first reversing valve, a first shuttle valve, a second reversing valve, a first one-way valve, a second shuttle valve, an electromagnetic reversing valve, a winch assembly, a first system working oil port and a second system working oil port, wherein the first system working oil port sequentially passes through the balance valve, the motor is communicated with the second system working oil port, the first shuttle valve sequentially passes through the second reversing valve and the second shuttle valve and is connected with the winch assembly, the first reversing valve is communicated with a 3MPa constant-pressure oil source through the electromagnetic reversing valve, and in the design, when an emergency occurs, a coil of the electromagnetic reversing valve is electrified, so that the control oil port of the first reversing valve is communicated with the 3MPa constant-pressure oil source, the motor can freely rotate under the traction of a load, and meanwhile, a rope pressing device is opened to realize automatic rope abandoning.)
技术领域
本发明涉及一种液压系统，尤其涉及一种起升液压系统，具体适用于固定式平台与补给船的起升吊装作业。
背景技术
起升液压系统广泛应用于各种起重设备中。现有技术中的起升液压系统，通常仅能实现货物的起升及下放，然而在固定式平台起重机在与补给船进行吊装作业时，如固定式平台起重机的挂钩不慎钩在补给船上，而补给船不知情而开始移动或状态不可控时，如不能快速使拉绳与起重设备脱离，会出现起重机或整个平台被补给船拖垮的事故，造成严重的安全隐患。
因此，需要一种拉绳的张力可控，并能实现在紧急情况下主动弃绳使起重平台与补给船脱离的起升液压系统。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的固定式平台起重机在与补给船进行吊装作业中吊钩不慎挂在补给船上时，存在补给船存在拖垮起重设备的问题，提供了一种更适用于海上补给平台的起升液压系统。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：
一种起升液压系统，所述起升液压系统包括马达、平衡阀、第一换向阀、第一梭阀、第二换向阀、第一单向阀、第二梭阀、电磁换向阀、绞车组件、系统第一工作油口和系统第二工作油口；
所述系统第一工作油口通过平衡阀与马达的一个工作油口相连通，所述马达的另一个工作油口与系统第二工作油口相连通，所述系统第二工作油口同时与平衡阀的控制油口和第一梭阀的一个进油口相连通，所述第一梭阀的另一个进油口与系统第一工作油口相连通，第一梭阀的出油口与第二换向阀的控制油口相连通，所述第二换向阀的进油口与第一单向阀的出油口相连通，所述第一单向阀的进油口与3MPa恒压油源相连通，所述第二换向阀的一个出油口与油箱相连通，第二换向阀的另一个出油口与第二梭阀的一个进油口相连通，所述第二梭阀的另一个进油口与电磁换向阀的出油口相连通，所述电磁换向阀的工作油口与油箱相连通，电磁换向阀的进油口与3MPa恒压油源相连通；
所述第一换向阀的控制油口与电磁换向阀的出油口相连通，第一换向阀的两个工作油口分别与马达的两个工作油口相连通；
所述绞车组件包括碟片刹车、带式制动器、滚筒、压绳装置和拉绳，所述滚筒的转动轴与马达的输出轴传动配合，所述滚筒的转动轴近马达的一端设有碟片刹车，所述滚筒的转动轴远马达的一端设有带式制动器；
所述碟片刹车的控制端与第二梭阀的出油口相连通，碟片刹车的制动端与滚筒的转动轴的相配合；所述带式制动器的控制端与第二梭阀的出油口相连通，带式制动器的制动端与滚筒转动轴相配合；
所述拉绳的一端通过压绳装置固定在滚筒上，拉绳的另一端设有挂钩，所述压绳装置的控制端与第一换向阀的控制油口相连通。
所述起升液压系统还包括先导式比例溢流阀和二通插装阀，所述先导式比例溢流阀的出油口与油箱相连通，先导式比例溢流阀的进油口与二通插装阀的控制油口相连通，所述二通插装阀的进油口与马达和平衡阀之间的油路相连通，二通插装阀的出油口与系统第二工作油口相连通。
所述起升液压系统还包括单向溢流阀，所述单向溢流阀的进油口与二通插装阀的进油口相联通，单向溢流阀的出油口与油箱连通。
所述系统第一工作油口处设有与其相连通的第一测压接头，所述系统第二工作油口处设置有与其相连通的第二测压接头。
所述起升液压系统还包括补油单向阀，所述补油单向阀的进油口与油箱相连通，补油单向阀的出油口与二通插装阀的出油口和系统第二工作油口之间的油路相连通；
所述平衡阀的控制油口处设置有滤网。
所述拉绳的一端固定于滚筒上，拉绳的另一端经过导向滑轮后与挂钩相连接，所述导向滑轮的中部设置有销轴传感器。
所述第二梭阀的出油口与碟片刹车的控制端之间的油路上设置有第一单向节流阀；
第二梭阀的出油口与带式制动器的控制端之间的油路上设置有第二单向节流阀。
所述第一换向阀的一个工作油口处设置有节流阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种起升液压系统中的第一换向阀的两个工作油口分别与马达的两个工作油口相连通，当挂钩不慎钩在补给船上时，电磁换向阀的线圈得电，电磁换向阀右位工作并使第一换向阀的控制油口与3MPa恒压油源相连通，此时第一换向阀下位工作使马达的两个工作油口相导通，马达可在补给船的牵引下自由转动；同时3MPa恒压油源中的高压油进入压绳装置，使压绳装置打开，拉绳在马达的转动之下最终会从绞车组件上抽出，避免起重设备及平台被补给船拖垮。因此，本设计中通过电磁换向阀控制压绳装置及第一换向阀，在挂钩不慎钩在补给船上时弃绳，避免起设备及平台被补给船拖垮。
2、本发明一种起升液压系统中的先导式比例溢流阀的溢流压力随着先导式比例溢流阀上电磁铁的电流改变，通过设置不同电流值即可设定不同的溢流压力，当二通插装阀进油口压力大于先导式比例溢流阀的溢流压力时，先导式比例溢流阀溢流，使二通插装阀导通使马达的两个工作油口连通；通过先导式比例溢流阀可控制马达收绳侧油口的油压保持一定的范围，使承有负载的拉绳的张力保持恒定，同时通过调节先导式比例溢流阀上电磁铁电流，可达到调节拉绳张力的效果。因此，本设计中通过设置先导式比例溢流阀和二通插装阀，使承有负载的拉绳的拉力保持恒定，并达到拉绳张力可调的效果。
3、本发明一种起升液压系统中二通插装阀的控制油口与先导式比例溢流阀的进油口相连通，当二通插装阀进油口压力到达溢流压力时，高压油进入二通插装阀进油口后，自二通插装阀阀芯上的阻尼孔流入先导式比例溢流阀并使其导通，随后液压油通过先导式比例溢流阀流入油箱，二通插装阀的控制油口压力减小使二通插装阀导通，先导式比例溢流阀通过一个极小的溢流流量即可控制大流量的二通插装阀的通流流量，节能的同时发热量小、控制精度高。因此，本设计中通过先导式比例溢流阀通过一个极小的溢流流量即可控制大流量的二通插装阀的通流流量，节能的同时发热量小、控制精度更高。
4、本发明一种起升液压系统中第二梭阀的出油口与带式制动器的控制端之间的油路上设置有第二单向节流阀，第二梭阀的出油口与碟片刹车的控制端之间的油路上设置有第一单向节流阀与碟片刹车的控制端相连通，通过调节第一单向节流阀、第二单向节流阀中节流阀的开度，可以控制绞车组件的刹车开闭的速度。因此，本设计中调节第一单向节流阀、第二单向节流阀中节流阀的开度，可以控制绞车组件的刹车速度。
5、本发明一种起升液压系统中补油单向阀的进油口与油箱相连通，补油单向阀的出油口与二通插装阀的出油口和系统第二工作油口之间的油路相连通，保证马达被反向拖动时没有吸空的风险。因此，本设计中设置补油单向阀，马达被反向拖动时无吸空的风险。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：马达1、平衡阀2、第一换向阀3、节流阀31、第一梭阀4、第二换向阀5、第一单向阀6、第二梭阀7、电磁换向阀8、绞车组件9、碟片刹车91、带式制动器92、滚筒93、压绳装置94、拉绳95、挂钩96、先导式比例溢流阀10、二通插装阀11、3MPa恒压油源12、单向溢流阀13、补油单向阀14、滤网15、导向滑轮16、销轴传感器17、第一单向节流阀18、第二单向节流阀19、系统第一工作油口A、系统第二工作油口B、第一测压接头MA、第二测压接头MB。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，一种起升液压系统，所述起升液压系统包括马达1、平衡阀2、第一换向阀3、第一梭阀4、第二换向阀5、第一单向阀6、第二梭阀7、电磁换向阀8、绞车组件9、系统第一工作油口A和系统第二工作油口B；
所述系统第一工作油口A通过平衡阀2与马达1的一个工作油口相连通，所述马达1的另一个工作油口与系统第二工作油口B相连通，所述系统第二工作油口B同时与平衡阀2的控制油口和第一梭阀4的一个进油口相连通，所述第一梭阀4的另一个进油口与系统第一工作油口A相连通，第一梭阀4的出油口与第二换向阀5的控制油口相连通，所述第二换向阀5的进油口与第一单向阀6的出油口相连通，所述第一单向阀6的进油口与3MPa恒压油源12相连通，所述第二换向阀5的一个出油口与油箱相连通，第二换向阀5的另一个出油口与第二梭阀7的一个进油口相连通，所述第二梭阀7的另一个进油口与电磁换向阀8的出油口相连通，所述电磁换向阀8的工作油口与油箱相连通，电磁换向阀8的进油口与3MPa恒压油源12相连通；
所述第一换向阀3的控制油口与电磁换向阀8的出油口相连通，第一换向阀3的两个工作油口分别与马达1的两个工作油口相连通；
所述绞车组件9包括碟片刹车91、带式制动器92、滚筒93、压绳装置94和拉绳95，所述滚筒93的转动轴与马达1的输出轴传动配合，所述滚筒9的转动轴近马达1的一端设有碟片刹车91，所述滚筒9的转动轴远马达1的一端设有带式制动器92；
所述碟片刹车91的控制端与第二梭阀7的出油口相连通，碟片刹车91的制动端与滚筒93的转动轴的相配合；所述带式制动器92的控制端与第二梭阀7的出油口相连通，带式制动器92的制动端与滚筒93转动轴相配合；
所述拉绳95的一端通过压绳装置94固定在滚筒93上，拉绳95的另一端设有挂钩96，所述压绳装置94的控制端与第一换向阀3的控制油口相连通。
所述起升液压系统还包括先导式比例溢流阀10和二通插装阀11，所述先导式比例溢流阀10的出油口与油箱相连通，先导式比例溢流阀10的进油口与二通插装阀11的控制油口相连通，所述二通插装阀11的进油口与马达1和平衡阀2之间的油路相连通，二通插装阀11的出油口与系统第二工作油口B相连通。
所述起升液压系统还包括单向溢流阀13，所述单向溢流阀13的进油口与二通插装阀11的进油口相联通，单向溢流阀13的出油口与油箱连通。
所述系统第一工作油口A处设有与其相连通的第一测压接头MA，所述系统第二工作油口B处设置有与其相连通的第二测压接头MB。
所述起升液压系统还包括补油单向阀14，所述补油单向阀14的进油口与油箱相连通，补油单向阀14的出油口与二通插装阀11的出油口和系统第二工作油口B之间的油路相连通；
所述平衡阀2的控制油口处设置有滤网15。
所述拉绳95的一端固定于滚筒93上，拉绳95的另一端经过导向滑轮16后与挂钩96相连接，所述导向滑轮16的中部设置有销轴传感器17。
所述第二梭阀7的出油口与碟片刹车91的控制端之间的油路上设置有第一单向节流阀18；
第二梭阀7的出油口与带式制动器92的控制端之间的油路上设置有第二单向节流阀19。
所述第一换向阀3的一个工作油口处设置有节流阀31。
本发明的原理说明如下：
所述平衡阀2左位工作时单向导通，平衡阀2右位工作时起节流的作用。
所述第一换向阀3下位工作时，其两个工作油口相连通；第一换向阀3上位工作时，其两个工作油口不相通。
所述第二换向阀5下位工作时第二梭阀7的左侧进油口与第一单向阀6的出油口连通，第二换向阀5上位工作时第二梭阀7的左侧进油口与油箱相连通。
电磁换向阀8的电磁铁DT2不得电时，电磁换向阀8左位工作，此时第二梭阀7的右侧进油口与油箱连通；电磁换向阀8的电磁铁DT2得电时，电磁换向阀8切换为右位工作，此时第二梭阀7的右侧进油口与3MPa恒压油源12相连通。
挂钩96起升时，控制液压油自系统第一工作油口A进入起升液压系统，其中一部分液压油流入图中第一梭阀4右侧的进油口，经第一梭阀4的出油口流出后进入第二换向阀5的控制端，使第二换向阀5下位工作，进而使第二梭阀7左侧的进油口与3MPa恒压油源12相连通，此时3MPa恒压油源12中的液压油依次流经第一单向阀6、第二换向阀5和第二梭阀7，液压油自第二梭阀7的出油口流出后一部分通过第一单向节流阀18流入碟片刹车91的控制端，另一部分通过第二单向节流阀19流入带式制动器92的控制端，此时碟片刹车91和带式制动器92打开，滚筒93可随马达1转动；此时平衡阀2左位工作，平衡阀2处于单向导通状态，液压油依次流经平衡阀2、马达1后自系统第二工作油口B离开起升液压系统，马达1在液压油的作用下正转，滚筒93正转收绳。
挂钩96下降时，控制液压油自系统第二工作油口B进入起升液压系统，其中一部分液压油流入图中第一梭阀4左侧的进油口，经第一梭阀4的出油口流出后流入第二换向阀5的控制端，使第二换向阀5下位工作，进而使第二梭阀7左侧的进油口与3MPa恒压油源12相连通，此时3MPa恒压油源12中的液压油依次流经第一单向阀6、第二换向阀5和第二梭阀7，液压油自第二梭阀7的出油口流出后一部分通过第一单向节流阀18流入碟片刹车91的控制端，另一部分通过第二单向节流阀19流入带式制动器92的控制端，此时碟片刹车91和带式制动器92打开，滚筒93可随马达1转动；另一部分液压油自系统第二工作油口B流入平衡阀2的控制端，平衡阀2切换为右位工作状态，此时液压油从图中马达1右侧的工作油口流入，流经马达1后流入平衡阀2，最后自系统第一工作油口A流出，马达1在液压油的作用下反转，滚筒93反转放绳。此时由于平衡阀2右位工作起节流作用，滚筒93反转放绳的速度被限制，避免放下负载时失速。
当出现紧急情况，例如固定式平台起重机的挂钩不慎钩在补给船上时，操作人员发现异常，控制系统第一工作油口A、系统第二工作油口B卸压，同时控制电磁换向阀8的电磁铁DT2得电，电磁换向阀8的电磁铁DT2右位工作，此时第二梭阀7右侧进油口与3MPa恒压油源12相连通，3MPa恒压油源12中的液压油一部分经电磁换向阀8后流入第二梭阀7，并分别通过第一单向节流阀18、和第二单向节流阀19流入碟片刹车91和带式制动器92的控制端，使碟片刹车91和带式制动器92的制动端打开，进而使滚筒93能随马达1自由转动；3MPa恒压油源12中的另一部分液压油流经电磁换向阀8后分别流入第一换向阀3的控制端和压绳装置94的控制端，使第一换向阀3下位工作，进而使马达1的两个工作油口相连通，此时马达1可在补给船的牵引下自由转动；同时流入压绳装置94控制端的液压油促使压绳装置94打开，拉绳95随着补给船的牵引从滚筒93上抽出，实现主动弃绳，从而避免起重设备及平台被补给船拖垮。在此过程中，节流阀31用于调节马达的转速。
所述导向滑轮16用于改变拉绳的传动方向，导向滑轮16中部设置的销轴传感器17可监测拉绳95的承重，当销轴传感器17感应到拉绳95上的负载超过一定限度时，可自动控制电磁换向阀8的电磁铁上电，实现紧急情况下被动弃绳。
所述先导式比例溢流阀10的溢流压力会随着先导式比例溢流阀10的电磁铁DT1电流的改变而改变，通过设置不同的电流值可调节溢流压力，由于不同的溢流压力对应着不同的拉绳95张力，因此通过调节先导式比例溢流阀10的电磁铁DT1的电路便可控制拉绳95的张力；
当拉绳95的张力变大时，二通插装阀11进油口压力随之增大，由于二通插装阀11的阀芯上设置有连通其进油口和控制油口的阻尼孔，流入二通插装阀11进油口的一小部分液压油经由二通插装阀11阀芯上的阻尼孔流至二通插装阀11的控制口，进而流向先导式比例溢流阀10的进油口，当先导式比例溢流阀10进油口的油压达到设定压力值时，先导式比例溢流阀10开始溢流，二通插装阀11控制油口的压力减小从而使其两个工作油口相导通，此时马达1的两个工作油口导通，马达1可在拉绳95的拖动下反向转动。
所述单向溢流阀13控制系统压力不过载。
实施例1：
一种起升液压系统，所述起升液压系统包括马达1、平衡阀2、第一换向阀3、第一梭阀4、第二换向阀5、第一单向阀6、第二梭阀7、电磁换向阀8、绞车组件9、系统第一工作油口A和系统第二工作油口B；所述系统第一工作油口A通过平衡阀2与马达1的一个工作油口相连通，所述马达1的另一个工作油口与系统第二工作油口B相连通，所述系统第二工作油口B同时与平衡阀2的控制油口和第一梭阀4的一个进油口相连通，所述第一梭阀4的另一个进油口与系统第一工作油口A相连通，第一梭阀4的出油口与第二换向阀5的控制油口相连通，所述第二换向阀5的进油口与第一单向阀6的出油口相连通，所述第一单向阀6的进油口与3MPa恒压油源12相连通，所述第二换向阀5的一个出油口与油箱相连通，第二换向阀5的另一个出油口与第二梭阀7的一个进油口相连通，所述第二梭阀7的另一个进油口与电磁换向阀8的出油口相连通，所述电磁换向阀8的工作油口与油箱相连通，电磁换向阀8的进油口与3MPa恒压油源12相连通；所述第一换向阀3的控制油口与电磁换向阀8的出油口相连通，第一换向阀3的两个工作油口分别与马达1的两个工作油口相连通；所述绞车组件9包括碟片刹车91、带式制动器92、滚筒93、压绳装置94和拉绳95，所述滚筒93的转动轴与马达1的输出轴传动配合，所述滚筒93的转动轴近马达1的一端设有碟片刹车91，所述滚筒9的转动轴远马达1的一端设有带式制动器92；所述碟片刹车91的控制端与第二梭阀7的出油口相连通，碟片刹车91的制动端与滚筒93的转动轴的相配合；所述带式制动器92的控制端与第二梭阀7的出油口相连通，带式制动器92的制动端与滚筒93转动轴相配合； 所述拉绳95的一端通过压绳装置94固定在滚筒93上，拉绳95的另一端设有挂钩96，所述压绳装置94的控制端与第一换向阀3的控制油口相连通。
实施例2：
实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：
所述起升液压系统还包括先导式比例溢流阀10和二通插装阀11，所述先导式比例溢流阀10的出油口与油箱相连通，先导式比例溢流阀10的进油口与二通插装阀11的控制油口相连通，所述二通插装阀11的进油口与马达1和平衡阀2之间的油路相连通，二通插装阀11的出油口与系统第二工作油口B相连通；所述起升液压系统还包括单向溢流阀13，所述单向溢流阀13的进油口与二通插装阀11的进油口相联通，单向溢流阀13的出油口与油箱连通；所述系统第一工作油口A处设有与其相连通的第一测压接头MA，所述系统第二工作油口B处设置有与其相连通的第二测压接头MB；所述起升液压系统还包括补油单向阀14，所述补油单向阀14的进油口与油箱相连通，补油单向阀14的出油口与二通插装阀11的出油口和系统第二工作油口B之间的油路相连通；所述平衡阀2的控制油口处设置有滤网15。
实施例3：
实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：
所述拉绳95的一端固定于滚筒93上，拉绳95的另一端经过导向滑轮16后与挂钩96相连接，所述导向滑轮16的中部设置有销轴传感器17；所述第二梭阀7的出油口与碟片刹车91的控制端之间的油路上设置有第一单向节流阀18；第二梭阀7的出油口与带式制动器92的控制端之间的油路上设置有第二单向节流阀19；所述第一换向阀3的一个工作油口处设置有节流阀31。
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