一种岸桥倾转-挂仓一体化电液控制系统的制作方法

本实用新型涉及港口机械岸桥领域，更具体地说，涉及一种岸桥倾转-挂仓一体化电液控制系统。

背景技术：

集装箱码头中岸桥是装卸系统中的核心装备，设备的运行状态必须处在高度可控状态下，一旦出现不可控状态，非常容易引起岸桥甚至装卸船舶的安全。岸桥的倾转-挂仓系统就是提升作业效率、紧急处置挂仓风险的系统，由于倾转功能与挂仓功能均是通过控制主起升钢丝绳的状态实现控制的，因此将上述两项功能集成于统一系统中。

倾转-挂仓系统是新型岸桥的必备系统，目前，倾转-挂仓系统均采用液压控制系统实现。根据吊具数量的不同，倾转-挂仓系统一般为4台或8台液压缸，所以液压系统均采用集中式液压站，集中的动力源通过管路将液压油传递至每台液压缸，并且每台液压缸通过一个比例阀控制，实现倾转的动作，而当挂仓工况出现时，液压缸排出的大流量液压油通过卸荷管路排回集中式液压站。采用这种液压系统的构型可以满足功能的需要，但是由于集中式液压站与液压缸之间的液压管路的存在，不同岸桥在生产时需要针对性的进行管路布置设计，工作繁琐且重复性强，也非常容易与设备结构、电气系统等产生干涉而带来设计的问题，并且采用比例阀控液压缸系统属于节流控制原理，液压系统的效率很低，而且在挂仓发生时，需要液压缸内的液压油快速排出而起到缓冲作用，长管路的存在制约了快速性的提升。同时，大量液压管路的存在必然带来系统安装、维修或故障时液压油的泄漏，从而带来环境污染问题，严重的是一旦工作中液压管路爆裂，不但大量液压油外泄，更危险的是造成液压缸的失控而产生危险。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种岸桥倾转-挂仓一体化电液控制系统，改变现有系统的系统构型，将集中液压站供油的比例阀控制液压缸系统，改变为分布式一体化的伺服直驱泵控制液压缸系统，改善现有系统液压管路复杂、能耗高、故障处置复杂的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种岸桥倾转-挂仓一体化电液控制系统，包括依次连接的伺服驱动器、电液驱动模块和液压缸；

所述电液驱动模块，包括伺服电动机、液压泵、阀块和集成油箱，伺服电动机与所述伺服驱动器电气连接，阀块的一端面与伺服电动机的安装法兰面连接，阀块的另一端面与集成油箱的安装法兰面连接且密封，液压泵置于集成油箱内，液压泵的输入轴通过联轴器与伺服电动机的输出轴连接，液压泵的油口通过液压管与阀块连接；

所述液压泵的输入/输出液压油通过阀块后采用液压管分别连有第一油路块和第二油路块，通过第一油路块和第二油路块控制所述液压缸的运动。

所述阀块，包括第一平衡阀、第二平衡阀、单向阀、溢流阀和冲洗阀，所述液压泵的一个油口通过第二平衡阀与液压缸无杆腔连通，液压泵的另一个油口通过第一平衡阀与液压缸有杆腔连通，所述液压缸有杆腔通过单向阀与所述集成油箱相连通，所述液压缸的无杆腔通过冲洗阀、溢流阀与所述集成油箱相连通。

所述液压缸的无杆腔还连有压力继电器。

所述液压缸上还连有位移传感器。

在上述的技术方案中，本实用新型所提供的一种岸桥倾转-挂仓一体化电液控制系统，还具有以下几点有益效果：

1)本实用新型电液控制系统取消了原有的液压站及复杂的液压管路和布线，将动力源与液压缸组合，只需外部提供一个动力电线和一条数据传输线即可，大幅简化了系统，降低了施工量，减少了漏油风险，提升了故障排除的效率，并且在生产车间内即完成全套系统的总装与调试，节省了现场调试时间；

2)本实用新型电液控制系统采用伺服直驱泵系统取代比例阀控制系统，在倾转工况时液压系统的效率大幅提升，同时降低了液压油的温升，进一步实现节能；

3)本实用新型电液控制系统由于集成油箱与液压缸一体化布置，使得挂仓工况时大流量的回油直接进入集成油箱，无需通过较长的管路，因此，提升了挂仓保护快速响应特性；

4)本实用新型电液控制系统使岸桥倾转-挂仓系统更好的实现了模块化、标准化需求，根据不同的岸桥产品设计系列化的倾转-挂仓系统，减少了不同设备管路系统的重复设计，也可以在倾转-挂仓系统出厂前完成功能测试，降低现场测试周期，也有助于降低用户的备件数量。

附图说明

图1是本实用新型电液控制系统的液压原理图；

图2是本实用新型电液控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请结合图1至图2所示，本实用新型所提供的一种岸桥倾转-挂仓一体化电液控制系统，包括依次连接的伺服驱动器、电液驱动模块和液压缸1。

较佳的，所述电液驱动模块，包括伺服电动机2、液压泵3、阀块7和集成油箱4，伺服电动机2与所述伺服驱动器电气连接，阀块7的一端面与伺服电动机的安装法兰面连接，阀块7的另一端面与集成油箱4的安装法兰面连接且密封，液压泵3置于集成油箱4内，液压泵3的输入轴通过联轴器与伺服电动机2的输出轴连接，液压泵3的油口通过液压管与阀块7连接。

较佳的，所述液压泵3的输入/输出液压油通过阀块7后采用液压管分别连有第一油路块5和第二油路块6，通过第一油路块5和第二油路块6控制所述液压缸1的运动。

较佳的，所述伺服驱动器接收岸桥主控制器的运动指令控制液压泵3的输出流量，进而控制液压缸1的倾转位置，实现容积控制，大幅降低原系统比例阀控制时的能量损失。

较佳的，所述液压缸1有两个功能：1)倾转功能，液压缸1的伸缩运动控制岸桥集装箱吊具四个吊点的位姿(四个吊点处在吊具上平面，组成四边形)，当不同吊点的钢丝绳长度不同时，就会使吊具产生左旋、右旋、前倾、后倾的位姿，目的是使吊具与集装箱上平面对正，完成吊箱操作；2)挂仓功能，挂仓是岸桥在紧急状态下的应急保护功能，即当吊具吊起集装箱后，由于操作失误等原因使集装箱卡在舱门口或其它位置时，考虑到起升速度快，人为操作去停止起升来不及，被挂住的吊具及集装箱继续起升会威胁到岸桥及货船的安全，因此，通过挂仓保护功能，由液压缸压力检测判断是否出现挂仓，一旦触发，即自动切断主起升电机，同时，由于起升速度很快，从挂仓发生到停止起升，由于主起升卷筒停止延迟及吊具惯性运动也会产生一定的上升距离，这部分上升距离通过挂仓油缸运动补偿，在设定的保护压力下油缸被动运动相对应的上升距离，起到缓冲保护的作用。

较佳的，所述阀块7，包括第一平衡阀8、第二平衡阀9、单向阀10、溢流阀11和冲洗阀12，所述液压泵3的一个油口通过第二平衡阀9与所述液压缸1的无杆腔连通，所述液压泵3的另一个油口通过第一平衡阀8进入所述液压缸1的有杆腔连通，所述液压缸1的有杆腔通过单向阀10与所述集成油箱4相连通，用以液压缸1的有杆腔液压油的补充，所述液压缸1的无杆腔通过分别安装有冲洗阀12、溢流阀11的两路管路与所述集成油箱4相连通，实现液压缸1伸出/缩回运动。

较佳的，所述液压缸1的无杆腔还连有压力继电器13，用以检测液压缸1的无杆腔压力是否达到了挂仓保护设定压力。

较佳的，所述液压缸1上还连有位移传感器14，用以检测液压缸1伸出/缩回的位置。

本实用新型岸桥倾转-挂仓一体化电液控制系统的控制过程，包括倾转运动状态控制和挂仓应急状态控制；

较佳的，所述倾转运动状态控制为，当岸桥操作人员给出倾转指令后，根据主控制器的解算，每一个液压缸1对应一个伸出/缩回长度，该指令送入对应的伺服驱动器，伺服驱动器控制伺服电动机2运动，通过调整伺服电动机2的旋向与转速，带动液压泵3输出不同的流量。

较佳的，所述液压缸1得到伸出指令时，伺服驱动器控制伺服电动机2运动，通过调整伺服电动机2的旋向与转速，带动液压泵3输出不同的流量，液压泵3输出的高压油通过第二平衡阀9进入液压缸1的无杆腔，推动液压缸1伸出，液压缸1的有杆腔低压油通过第一平衡阀8进入液压泵3的低压口，由于液压缸1的无杆腔面积大于液压缸1的有杆腔面积，从液压缸1的有杆腔排出的液压油不足以液压缸1的无杆腔运动的流量，此时通过单向阀10从集成油箱4中吸入液压油补充到液压泵3的低压口，当液压缸1伸出到指定位置后，液压缸1停止，通过第一平衡阀8和第二平衡阀9保证液压缸1位置不动，液压缸1的位置通过位移传感器14检测。

较佳的，所述液压缸1得到缩回指令时，伺服驱动器控制伺服电动机2运动，通过调整伺服电动机2的旋向与转速，带动液压泵3输出不同的流量，液压泵3输出的高压油通过第一平衡阀8进入液压缸1的有杆腔，推动液压缸1缩回，液压缸1的无杆腔低压油通过第二平衡阀9进入液压泵3的低压口，由于液压缸1的无杆腔面积大于液压缸1的有杆腔面积，从液压缸1的无杆腔排出的液压油多于液压缸1的有杆腔运动的流量，此时通过冲洗阀12将多余的液压油排回集成油箱4中，当液压缸1缩回到指定位置后，液压缸1停止，通过第一平衡阀8和第二平衡阀9保证液压缸1位置不动，液压缸1的位置通过位移传感器14检测。

较佳的，所述挂仓应急状态控制为，当压力继电器13检测到液压缸1的无杆腔压力达到了挂仓保护设定压力时，压力继电器13触发，向岸桥主控制器发出信号，主控制器控制主起升电动机停机，同时，吊具由于惯性继续运行，为保证主起升钢丝绳及岸桥的安全，液压缸1快速缩回，保证钢丝绳张力不超过极限，此时，液压缸1的无杆腔高压油通过溢流阀11排回集成油箱4，实现挂仓状态的缓冲；

当挂仓状态解除后，自动控制液压缸1回到初始位置。

综上所述，本实用新型电液控制系统将每一套液压缸及其供油系统实现一体化，施工简便。并且，使用中一旦出现故障，用户可以将电液驱动模块整体拆下更换，无需专业人员现场解决问题，缩短停机时间，降低停机带来的损失，电液驱动模块可由专业人员在工厂内完成测试维修工作。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。