一种吊舱推进器安装液压系统及安装平台的制作方法

1.本发明涉及船舶制造技术领域，具体而言，涉及一种吊舱推进器安装液压系统及安装平台。


背景技术：

2.大型吊舱推进器安装平台是船舶建造中安装吊舱推进器的大型工装设备，由液压系统作为驱动控制实现所需功能。要求液压系统在满足安装平台所要实现对吊舱自由度调整的基础上，做到定位准确过程可控，具有执行单元模块化，液压系统安全可靠性，维护方便的要求。
3.根据吊舱推进器安装平台设计要求，在进行安装时液压系统需完成纵向、横向、竖直方向上位置微调，纵向倾斜以及横向倾斜的微调控制和驱动，这需要液压系统设计合理并有足够的精度来进行保证。
4.现有的液压系统设备控制精度低，不能有效构成驱动联动，难以满足大型设备安装时的位移控制要求。


技术实现要素：

5.本发明的第一目的在于提供一种吊舱推进器安装液压系统，能够有效提高液压系统的控制精度，实现控制及驱动联动，满足大型吊舱推进器在安装时的驱动要求以及位置调整。
6.本发明的另一目的在于提供一种采用上述吊舱推进器安装液压系统的安装平台，能够对承载吊舱推进器安装平台的位置姿态以及带动安装平台移动的行走台车进行精准控制，有效保障吊舱推进器安装的顺利进行。
7.本发明提供的吊舱推进器安装液压系统，应用于吊舱推进器的安装平台，包括：第一液压泵及控制系统；
8.所述安装平台包括多个驱动元件以及用于驱动所述安装平台行走的液压马达，所述第一液压泵与所述驱动元件及所述液压马达之间分别设置有控制阀组；
9.所述安装平台上设置有角度传感器及位移传感器，所述控制系统根据所述角度传感器及所述位移传感器检测到的角度及位置信号通过所述控制阀组控制所述驱动元件及所述液压马达，用以调整所述吊舱推进器的位置姿态。
10.进一步，所述第一液压泵的出口设置有电磁溢流阀，所述电磁溢流阀与所述驱动元件及所述液压马达之间分别设置有驱动元件控制阀组及液压马达控制阀组。
11.进一步，所述驱动元件控制阀组包括分别与所述驱动元件相对应的伺服阀及电磁截止阀，所述伺服阀的上游设置有过滤器。
12.进一步，所述液压马达控制阀组包括设置在所述电磁溢流阀下游的比例换向阀，所述比例换向阀的下游并联设置有多个连接在所述液压马达上的伺服阀。
13.进一步，还包括第二液压泵，所述第二液压泵为双联泵，包括刹车泵头及制动泵
头，所述液压马达上设置有刹车油缸及制动装置，所述刹车泵头与所述刹车油缸之间，以及所述制动泵头与所述制动装置之间分别设置有刹车控制阀组以及制动控制阀组。
14.进一步，所述刹车泵头的输出压力大于所述制动泵头的输出压力，所述刹车泵头及所述制动泵头的出口上分别设置有高压溢流阀及低压溢流阀。
15.进一步，所述刹车控制阀组包括设置在所述高压溢流阀下游的刹车电磁换向阀，以及设置在所述刹车电磁换向阀下游的用于控制刹车力的比例溢流阀。
16.进一步，所述制动控制阀组包括设置在所述低压溢流阀下游的制动电磁换向阀，以及设置在所述制动电磁换向阀与所述制动装置之间的多个电磁截止阀。
17.本发明中的吊舱推进器安装液压系统，能够根据设置在安装平台上角度传感器及位移传感器检测到的吊舱推进器的倾斜角度以及位置信号，通过控制系统控制第一液压泵以及控制阀组的运行，以实现对吊舱推进器位置姿态的调整。
18.通过将吊舱推进器的倾斜角度以及位置信号作为控制依据，能够满足安装平台驱动以及精度的控制要求，在安装过程中可实时通过第一液压泵以及控制阀组的操控，使吊舱推进器的位置姿态满足安装的实际需要，在实现基本驱动的基础上，有效实现了驱动及位置姿态调整的联动，在保证顺利安装的前提下提高了安装质量。
19.本发明还提供了一种采用上述吊舱推进器安装液压系统的安装平台，包括：主平台，所述主平台上安装有多个分平台；
20.以所述吊舱推进器的船体为参考系，船轴线为纵向方向，船舷之间为横向方向，高度方向为竖向方向；
21.所述分平台包括依次设置的纵倾平台、送进平台以及纵移平台，所述吊舱推进器放置在所述纵移平台上，所述驱动元件包括分别连接在所述主平台、所述纵倾平台、所述送进平台以及所述纵移平台上的顶升油缸、纵倾油缸、送进油缸以及纵移油缸，所述主平台的底部设置有行走台车，所述液压马达安装在所述行走台车上；
22.所述控制阀组分别连接在所述顶升油缸、所述纵倾油缸、所述送进油缸、所述纵移油缸以及所述液压马达上；
23.所述角度传感器及所述位移传感器均设置在所述纵移平台上。
24.进一步，所述顶升油缸、所述纵倾油缸以及所述送进油缸均设置有油缸位移传感器。
25.通过采用上述吊舱推进器安装液压系统的安装平台，能够根据吊舱推进器实时的倾斜角度以及位置来对各个驱动元件进行操控，以对承载吊舱推进器安装平台的位置姿态以及带动安装平台移动的行走台车进行精准控制，有效保障吊舱推进器安装的顺利进行。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
27.图1为本发明中吊舱推进器安装液压系统的整体结构示意图；
28.图2为图1中油箱、第一液压泵以及顶升阀组的局部放大图；
29.图3为图1中纵移阀组、纵倾阀组以及送进阀组的局部放大图；
30.图4为图1中第二液压泵、液压马达控制阀组、制动控制阀组以及刹车控制阀组的局部放大图；
31.图5为本发明中吊舱推进器安装平台的结构示意图；
32.图6为吊舱推进器在安装平台上的装配示意图。
33.图中：
[0034]1‑
第一液压泵；
[0035]2‑
液压马达；
[0036]3‑
角度传感器；4
‑
位移传感器；5
‑
吊舱推进器；
[0037]6‑
第二液压泵；61
‑
刹车泵头；62
‑
制动泵头；
[0038]7‑
比例换向阀；8
‑
电磁溢流阀；9
‑
行走台车；
[0039]
10
‑
主平台；11
‑
纵倾平台；12
‑
送进平台；13
‑
纵移平台；14
‑
伺服阀；15
‑
电磁截止阀；16
‑
过滤器；17
‑
刹车油缸；18
‑
制动装置；
[0040]
20
‑
顶升阀组；21
‑
顶升油缸；
[0041]
30
‑
纵倾阀组；31
‑
纵倾油缸；
[0042]
40
‑
送进阀组；41
‑
送进油缸；
[0043]
50
‑
纵移阀组；51
‑
纵移油缸；
[0044]
60
‑
液压马达控制阀组；
[0045]
70
‑
刹车控制阀组；71
‑
高压溢流阀；72
‑
刹车电磁换向阀；73
‑
比例溢流阀；
[0046]
80
‑
制动控制阀组；81
‑
低压溢流阀；82
‑
制动电磁换向阀。
具体实施方式
[0047]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0048]
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0050]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0051]
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而
是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0052]
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0053]
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0054]
第一实施例
[0055]
请参照图1
‑
图4，本实施例提供的一种吊舱推进器5安装平台液压系统，包括：第一液压泵1及控制系统；
[0056]
所述安装平台包括多个驱动元件以及用于驱动所述安装平台行走的液压马达2，所述第一液压泵1与所述驱动元件及所述液压马达2之间设置有控制阀组；
[0057]
所述安装平台上设置有角度传感器3及位移传感器4，所述控制系统根据所述角度传感器3及所述位移传感器4检测到的角度及位置信号通过所述控制阀组控制所述驱动元件及所述液压马达2，用以调整所述吊舱推进器5的位置姿态。
[0058]
本发明中的吊舱推进器安装液压系统，具体应用于吊舱推进器5的安装平台，主要是对安装平台上的驱动元件以及液压马达2进行驱动，吊舱推进器5放置在安装平台上，能够在驱动元件的带动下进行姿态及位置的调整，液压马达2设置在连接于安装平台底部的行走台车9上，能够通过驱动液压马达2实现安装平台以及吊舱推进器5位置的变换。
[0059]
在运行过程中，设置在安装平台上的角度传感器3以及位移传感器4能够实时采集吊舱推进器5的倾角及位置信号并发送至控制系统，控制系统通过接收到的倾角及位置信号对第一液压泵1及控制阀组进行操控，使吊舱推进器5的倾斜角度以及所处位置进行实时调整，以满足吊舱推进器5在安装时的位置姿态要求。
[0060]
通过角度传感器3、位移传感器4以及控制系统构成的控制回路，能够有效地根据吊舱推进器5的安装要求进行位置姿态的调整，有效保证了控制精度，并且构成了驱动及位置调整的有机联动，提高了吊舱推进器5的安装质量。
[0061]
本实施例中在第一液压泵1的出口设置有电磁溢流阀8，通过电磁溢流阀8能够调整系统的输出压力，控制阀组根据液压马达2的控制以及驱动元件的控制分为液压马达控制阀组60以及驱动元件控制阀组，液压马达控制阀组60以及驱动元件控制阀组均设置在电磁溢流阀8的下游，分别设置在电磁溢流阀8与液压马达2之间，以及电磁溢流阀8与驱动元件之间，液压马达控制阀组60以及驱动元件控制阀组共用一个电磁溢流阀8。
[0062]
具体地，驱动元件控制阀组包括分别与驱动元件相对应的伺服阀14及电磁截止阀15，伺服阀14设置在电磁截止阀15的上游，通过伺服阀14及电磁截止阀15相结合的配置方式，能够提高控制精度，有效保证吊舱推进器5的位置及姿态调整。在伺服阀14进油管路的上游设置有过滤器16，保证液压油的洁净度，保证系统的可靠稳定。
[0063]
液压马达控制阀组60包括设置在电磁溢流阀8下游的比例换向阀7，通过比例换向阀7能够控制液压马达2的双向运行，用以实现行走台车9在两个行走方向上的转变。所述比
例换向阀7的下游并联设置有多个连接在液压马达2上的伺服阀14，液压油经过电磁溢流阀8后并联分配至四个液压马达2上，经由伺服阀14通入液压马达2。
[0064]
本实施例中的第一液压泵1主要负责驱动元件以及液压马达2的驱动，而液压马达2的刹车以及制动主要由第二液压泵6来具体执行。
[0065]
第二液压泵6具体为双联泵的形式，包括用于输出刹车动力的刹车泵头61以及输出制动动力的制动泵头62，液压马达2上设置有刹车油缸17及制动装置18，刹车泵头61与刹车油缸17之间，以及制动泵头62与制动装置18之间分别设置有刹车控制阀组70以及制动控制阀组80。
[0066]
基于刹车油缸17在刹车时需要远大于制动装置18所输出的制动力，刹车泵头61的输出压力大于制动泵头62的输出压力，刹车泵头61及制动泵头62的出口上分别设置有高压溢流阀71及低压溢流阀81，通过高压溢流阀71及低压溢流阀81能够控制刹车泵头61以及制动泵头62所输出的刹车力及制动力，提高控制刹车制动的精准性。
[0067]
基于刹车角度，刹车控制阀组70包括设置在高压溢流阀71下游的刹车电磁换向阀72，刹车电磁换向阀72能够控制液压油的流动方向，控制刹车油缸17的输出动作，使刹车油缸17的动作得到可靠控制。在刹车电磁换向阀72的下游设置有用于控制刹车力的比例溢流阀73，通过比例溢流阀73能够精准控制刹车油缸17输出的刹车力，使液压马达2的刹车过程稳定可靠。
[0068]
从制动角度，制动控制阀组80包括设置在所述低压溢流阀81下游的制动电磁换向阀82，同样通过制动电磁换向阀82能够控制液压油在驻车制动过程中的流动方向，控制制动装置18的输出动作，使制动装置18的动作得到可靠控制。
[0069]
所述制动电磁换向阀82与所述制动装置18之间设置有多个与制动装置18一一对应的电磁截止阀15，能够使电磁截止阀15在得电时卸除行走台车9的驻车制动，电磁截止阀15失电时使行走台车9驻车制动，在实际运行时可依照具体的控制需求进行针对性地操控。
[0070]
第二实施例
[0071]
本发明还提供了一种采用上述吊舱推进器安装液压系统的安装平台，以下基于吊舱推进器5安装平台的结构，以具体的操控方式对本发明中吊舱推进器安装液压系统的应用展开说明。
[0072]
参见图6，以所述吊舱推进器5的船体为参考系，船轴线为纵向方向，船舷之间为横向方向，高度方向为竖向方向。
[0073]
结合图5
‑
图6，本发明中吊舱推进器安装液压系统需要满足对吊舱推进器5安装平台的主平台10以及安装在主平台10上的分平台完成驱动控制，分平台包括纵倾平台11、纵移平台13以及送进平台12。液压系统实现功能包括驱动主平台10底部行走台车9沿轨道横移；主平台10在轨道上横移微调；主平台10同步顶升；主平台10横倾；纵倾平台11纵倾；纵移平台13纵移；送进平台12同步送进。其中横向行走由液压马达2驱动(四组)，主平台10同步顶升及横倾由顶升油缸21驱动(四组)，纵倾由纵倾油缸31驱动(两组)，纵移由纵移油缸51驱动(两组)，送进平台12由送进油缸41驱动(四组)。
[0074]
整个液压系统泵源部分采用作为主泵的第一液压泵1和作为辅泵的第二液压泵6的配置形式，第二液压泵6具体为双联泵，两泵共用一个油箱，油箱配置相应的附件包括吸油过滤，回油过滤，液位开关，液位计，液温开关，加热器，放油球阀，油箱带清洗盖。
[0075]
大流量的主泵和小流量的辅泵共用一个油箱，大流量泵满足主要驱动元件的供油，包括液压马达2，顶升油缸21、纵倾油缸31、纵移油缸51、送进油缸41。小流量双联泵满足液压马达2驻车制动控制和刹车油缸17控制的供油，小流量双联泵中的制动泵头62低压输出供驻车制动，刹车泵头61高压输出供刹车油缸17。
[0076]
液压马达2控制采用比例换向阀7并联回路，满足同步的同时实现驱动速度可连续调节。液压马达2采用外控驻车制动以及刹车控制，可实现液压马达2刹车状态可独立控制，以满足横倾动作对行走台车9锁定和浮动的要求。顶升油缸21，纵倾油缸31，纵移油缸51和送进油缸41均配置有油缸位移传感器，相应的控制阀组采用伺服阀14和电磁截止阀15的配置组成高精度同步控制。刹车系统配置比例溢流阀73实现液压马达2微量驱动保证主平台10横向调整能力的实现。
[0077]
图1所示中的控制阀组按照功能可分为顶升阀组20，纵倾阀组30，纵移阀组50及送进阀组40构成的驱动元件控制阀组；以及液压马达控制阀组60，制动控制阀组80和刹车控制阀组70。
[0078]
驱动元件则包括顶升油缸21，纵倾油缸31，纵移油缸51以及送进油缸41，液压马达2及刹车油缸17。图示中第一液压泵1油液经单向阀后送至顶升阀组20，液压马达控制阀组60，纵倾阀组30，纵移阀组50，送进阀组40入口，并通过电磁溢流阀8调整系统输出压力。第二液压泵6中一路配置低压溢流阀81并接至制动控制阀组80入口，一路配置高压溢流阀71并接至刹车控制阀组70入口。
[0079]
图示中顶升阀组20分为四个单元，每个单元由一个伺服阀14，两个电磁截止阀15和过滤器16组成，每个单元控制一个顶升油缸21。液压马达控制阀组60主要由一个比例换向阀7构成，油液经比例换向阀7后并联分至四个液压马达2；纵倾阀组30分为两个单元，每个单元由一个伺服阀14，两个电磁截止阀15和过滤器16组成，每个单元控制一个纵倾油缸31；纵移阀组50由一个伺服阀14和四个电磁截止阀15构成，其中油液经伺服阀14后并联分为两路分别经电磁截止阀15后进入纵移油缸51。送进阀组40分为四个单元，每个单元由一个伺服阀14，两个电磁截止阀15和过滤器16组成，每个单元控制一个送进油缸41。液压马达2驻车制动控制阀组80采用电磁换向阀再并联分四个电磁截止阀15的方式构成，并带有压力传感器，每个电磁截止阀15控制一个液压马达2的驻车制动装置18油路。车轮刹车控制阀组70采用比例溢流阀73，电磁换向阀对4个车轮刹车油缸17控制，并配置压力传感器采集压力信号。
[0080]
按照图示系统主平台10的同步顶升功能由顶升阀组20对四个顶升油缸21顶升位移的控制实现，其中顶升油缸21油口所配置的电磁截止阀15可锁定顶升油缸21位置，保证顶升油缸21稳定的带载支撑能力。其中的伺服阀14通过控制开口量大小可精确控制液压油进入顶升油缸21流量大小进而控制顶升油缸21的顶升速度。顶升油缸21配置有油缸位移传感器，通过检测顶升油缸21位置，检测信号传输给控制系统后，控制系统按照四点同步控制精度要求来实现四个顶升油缸21的同步控制。
[0081]
按照图示系统执行主平台10横倾功能时，控制系统控制一边舷侧两顶升油缸21的伺服阀14动作执行顶升油缸21同步伸出，另外一边两顶升油缸21及伺服阀14静止不动。横倾时控制系统以设定的目标倾角控制顶升油缸21的伸出量，角度传感器3为双向倾角传感器，采用双向倾角传感器实时检测平台的横向倾角变化。同时在主平台10横倾时需要顶升
油缸21静止一边的行走台车9的位置锁定，液压马达2需处于驻车制动状态，顶升油缸21伸出一边的行走台车9的制动装置18打开，液压马达2驻车制动需打开，使得行走台车9处于浮动状态。同时第二液压泵6供油，电磁换向阀得电，驻车制动控制单元电磁截止阀15得电行走台车9驻车制动卸除，电磁截止阀15失电行走台车9处于驻车制动状态。
[0082]
按照图示系统，执行横向行走功能时，液压马达控制阀组60的比例换向阀7根据横移要求切换到相应的方向，并通过调整阀开口大小的方式调整横移速度。横移调整时，系统在进行液压马达2驱动行走的同时控制刹车力从而实现对主平台10停止过程的有效控制。
[0083]
横移调整时刹车控制阀组70中比例溢流阀73根据系统设定的横移调整量，液压马达2驱动速度以及驱动负荷来控制刹车油缸17供油压力。使得横移停止位移可控，实现较高的横移调整精度。
[0084]
按照图示系统，执行纵倾调整时，纵倾阀组30两个伺服阀14与两个纵倾油缸31配置的油缸位移传感器可形成闭环的位移同步控制，并配合双向倾角传感器检测纵倾的结果。纵倾阀组30中截止阀在纵倾时全部接通，断电后可起到对纵倾油缸31负载锁定功能，保证纵倾后上部平台结构支撑稳定。
[0085]
按照图示系统，执行纵移调整时，纵移阀组50伺服阀14根据控制系统指令接通，电磁截止阀15得电，两边纵移油缸51同步进行纵移动作。纵移平台13两侧配置有位移传感器4，当出现纵移平台13移动中两边位移偏差过大时通过关闭位移量大的一端纵移油缸51电磁截止阀15的方式进行纠偏调节，电磁截止阀15在断电后也可将纵移油缸51位置锁定。
[0086]
按照图示系统，执行送进时，四组送进阀组40同时工作根据控制系统设置的同步精度控制送进油缸41速度和位移，油缸位移由油缸位移传感器检测，送进阀组40内电磁截止阀15在断电后可锁定油缸，保证稳定的带载支撑。
[0087]
需要重点指出的是，通过本发明中的采用吊舱推进器安装液压系统的安装平台，有效改善了吊舱推进器5的安装工况，有效提高了装配质量以及安装效率。
[0088]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。