鲨鱼钳装置的液压控制系统和三用拖船的制作方法

本文涉及动力设备技术，尤指一种鲨鱼钳装置的液压控制系统和一种三用拖船。

背景技术：

鲨鱼钳装置是海洋深水三用拖船必不可少的船用甲板机械。鲨鱼钳装置通常布置在三用拖船的船艉，由鲨鱼钳、挡销、艉滚筒、液压泵站和电气系统等组成，其主要作用是配合三用拖船的拖缆机完成起抛锚、拖带和供应三大任务。而三用拖船为了更安全有效地完成起抛锚、拖带和供应的任务，通常都在船艉配备了鲨鱼钳装置；鲨鱼钳和挡销都由液压油缸驱动，在工作时由油缸驱动伸出甲板面以上，钳住锚链并限制其活动范围；不工作时就降至甲板面以下，保证其他工作的正常进行。由于鲨鱼钳装置是布置在船艉的甲板面以上，工作环境恶劣，易受到海洋恶劣环境的影响，所以其液压控制系统就显得尤为重要。为保证鲨鱼钳装置的正常运行，设计一种安全可靠、稳定性好的液压控制系统就有着非常重要的意义。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题中的至少之一，本文提供了一种鲨鱼钳装置的液压控制系统，对鲨鱼钳装置的鲨鱼钳和挡销的控制性好，确保鲨鱼钳装置稳定运行。

为了达到本文目的，本文提供了一种鲨鱼钳装置的液压控制系统，包括：液压动力源；液压油箱组件，与所述液压动力源相连接；鲨鱼钳控制组件，连接所述液压动力源和所述鲨鱼钳装置的鲨鱼钳；挡销控制组件，连接所述液压动力源和所述鲨鱼钳装置的挡销；和蓄能器组件，连接所述液压动力源。

可选地，所述液压动力源包括：电机；液压泵，其进液口连接所述液压油箱组件、出液口连接油缸组的一端，所述油缸组的另一端连接所述鲨鱼钳控制组件、所述挡销控制组件、所述蓄能器组件和卸荷阀；所述油缸组；和所述卸荷阀。

可选地，所述油缸组包括相连接的油缸和第四电磁换向阀。

可选地，所述液压动力源包括并联设置的多组。

可选地，所述液压油箱组件包括液压油箱和安装在所述液压油箱上的空气滤清器、液位开关、温度开关、回油过滤器。

可选地，所述鲨鱼钳控制组件包括：平衡阀，与所述鲨鱼钳相连接；和第一电磁换向阀，连接所述平衡阀和所述液压动力源。

可选地，所述挡销控制组件包括：相连接的液控单向阀和单向节流阀，一端连接第二电磁换向阀、另一端连接所述挡销，所述第二电磁换向阀的另一端连接所述液压动力源；和所述第二电磁换向阀。

可选地，所述蓄能器组件包括：蓄能器；和第三电磁换向阀，连接所述蓄能器和所述液压动力源。

可选地，所述蓄能器组件还包括：压力开关，与所述蓄能器相连接。

本发明还提供了一种三用拖船，包括上述任一实施例所述的鲨鱼钳装置的液压控制系统。

与现有技术相比，本发明提供的鲨鱼钳装置的液压控制系统，对鲨鱼钳装置的鲨鱼钳和挡销的控制性好，保证鲨鱼钳和挡销能正常、安全、有效地工作。

本文的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本文而了解。本文的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本文技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本文的技术方案，并不构成对本文技术方案的限制。

图1为本发明一个实施例所述的鲨鱼钳装置的液压控制系统的液压图；

图2和图3为本发明一个实施例所述的鲨鱼钳装置的液压控制系统的结构示意图；

图4和图5为图2和图3中的控制阀组的结构示意图；

图6至图8为图1中的局部放大结构示意图。

具体实施方式

为使本文的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本文的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本文，但是，本文还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本文的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图描述本文一些实施例的鲨鱼钳装置的液压控制系统和三用拖船。

该鲨鱼钳装置的液压控制系统主要由液压动力源、液压油箱组件、鲨鱼钳控制组件、挡销控制组件和蓄能器组件26等组成。液压动力源是整个液压控制系统的动力装置，包括电机1、液压泵2、电磁卸荷阀3、油缸组25和单向阀4；液压泵2采用恒压变量轴向柱塞泵，电磁卸荷阀3和单向阀4叠加在泵的出口处安装。液压油箱组件是整个液压控制系统的液压油储存装置和状态检测装置；包括液压油箱5、空气滤清器6、液位开关7、回油过滤器8、温度开关9等；液压油箱的作用是油液存储和冷却；空气滤清器6使液压油箱5里的油液和大气相通并过滤大气中的杂志以免使其进入液压油箱5；液位开关7的作用是检测液压油箱5的液位，液压油箱5液位过低时发出低液位报警信号；回油过滤器8的作用是过滤系统中的杂质，保证系统油液的清洁；温度开关9的作用是检测液压油的温度，当温度达到设定值时，发出高温报警信号。阀块10、第二电磁换向阀11、液控单向阀12、单向节流阀13、压力表14和压力开关15等；第二电磁换向阀11、液控单向阀12和单向节流阀13都采用叠加阀的方式叠加在阀块10上，对系统起到流量分配作用；压力开关14实时检测系统压力，当系统压力过低时发出低压报警信号；系统压力还可以通过压力表14来观测。蓄能器组件为系统的应急动力源，当出现紧急情况或整船停电时，就靠蓄能器的压力将鲨鱼钳降至甲板面以下。液压控制系统还包括钢管16、管接头17和管夹18等，这些部件使液压控制系统各部件的接口之间紧密的连接在一起，起到动力传输的作用。

系统功能描述：

液压控制系统的动力源从液压油箱中将油抽出，将电能转化为液压油的压力能，并通过管路和沿程阀组将压力能输送至鲨鱼钳及挡销的油缸组，为它们的动作提供动力。通过控制各电磁换向阀的得失电情况可以控制鲨鱼钳和挡销的升降运动。蓄能器组件在紧急情况下为系统提供备用能源。整个液压控制系统的状态检测装置可提供以下功能：低液位报警(该报警信号由液位开关7产生)、高温报警(该报警信号由温度开关9产生)、滤器堵塞报警(该报警信号由回油过滤器8产生)、系统压力低报警(该报警信号由压力开关15产生)、蓄能器低压报警(该报警信号由蓄能器组件中的压力开关19产生)。

本发明一个实施例中，液压控制系统的主要参数及技术规格如下：

轴向柱塞液压泵型号：PV080R1K1T1NMMC

电机功率：37kW 380V 50HZ 3P

液压控制系统工作压力：17MPa

液压控制系统工作流量：107L/min

液压油箱容积：700L

蓄能器公称容积：80L×2

如图1、图6至图8所示，为叉式鲨鱼钳装置的液压控制系统的原理图，该图表明了各部套的管路连接方式，使各个部套组成一个完整的系统，给鲨鱼钳和挡销提供液压动力。如图2和图3所示，为叉式鲨鱼钳装置的系统装配图，图中表明了液压控制系统各部套之间的装配关系。液压动力源有两套泵组，以叠加的方式安装在液压油箱5的侧面；液压泵2的吸油口通过管路16与液压油箱5连接；液压泵2的压油口通过管路20、管路21与阀块10连接。控制阀组(是系统的流量分配单元，包括阀块10、电磁换向阀11、液控单向阀12、单向节流阀13、压力表14和压力开关15等部件)安装在液压油箱5的上面，通过螺钉的方式紧固。空气滤清器6、回油过滤器8、液位开关7也安装在液压油箱5的上表面。蓄能器组件安装在液压油箱5的后侧面，蓄能器组件通过管路22、管路23与阀块10连接。如图4和图5所示，为叉式鲨鱼钳装置液压控制系统的阀组装配图，第二电磁换向阀11、液控单向阀12和单向节流阀13都采用叠加阀的方式叠加在阀块10上，该装配体将控制阀组集成为一体，体现了液压控制系统的集成化设计，接口(A1/B1)、(A2/B2)、(A3/B3)、(A4/B4)、(A5/B5)、(A6/B6)为液压控制系统的对外接口，分别与1#升降旋转式挡销油缸、2#升降旋转式挡销油缸、1#鲨鱼钳油缸、2#鲨鱼钳油缸、3#升降旋转式挡销油缸、4#升降旋转式挡销油缸连接。所有对外连接的接口均采用管接头的形式连接。

鲨鱼钳和挡销的液压动力源包含两台泵组，一用一备，正常情况下只有一台泵组工作，当其中一台泵组故障时，启用另一台备用泵组工作。每个泵的出口安装有电磁卸荷阀3和单向阀4，当电磁卸荷阀3不得电时，液压泵2卸荷，此时泵组空载运行；当电磁卸荷阀3得电时，给系统加载，此时电磁卸荷阀3又起到安全阀作用，保护系统安全。单向阀4可以保证液压泵不受系统压力波动的影响，对液压泵2起保护作用。液压泵2采用的是恒压变量柱塞泵，当鲨鱼钳和挡销上升到位后，需要保持上升的位置进行作业，这时就需要用液压力对其进行保持，当液压泵的压力达到这个保持压力后，柱塞泵的斜盘就在压力的作用下摆动到一个偏角极小的位置，此时，液压泵2保持系统所需的压力不变，但基本不输出流量，其排量只保证满足液压泵的内泄量，这时液压泵的输出功率也极小，达到节能的效果。

鲨鱼钳和挡销的液压控制阀组将第二电磁换向阀11、液控单向阀12、单向节流阀13、压力开关15、压力表14和蓄能器应急回收阀24集成为一体。第二电磁换向阀11控制鲨鱼钳和挡销的上升和下降；液控单向阀12在鲨鱼钳和挡销上升到位后对其进行保持作用；单向节流阀13保证鲨鱼钳和挡销的运行平稳，而且可以调节鲨鱼钳和挡销的运行速度；压力开关15实时监测系统压力，当系统压力过低时，产生系统压力低的报警信号；鲨鱼钳和挡销的应急回收可以通过控制应急回收阀24来实现。

在紧急情况下，蓄能器用来提供鲨鱼钳和挡销紧急回收的动力源，使控制阀组上面的应急回收电磁阀24得电，即可使鲨鱼钳和挡销在10s内降至甲板面以下。蓄能器上有两个压力继电器，一个提供低压报警信号，另一个提供高压充满指示。当蓄能器压力低，达到低压报警值时，系统自动启动泵组并加载，为蓄能器充压，当压力冲满达到高压设定值时，停止充压。

其中，鲨鱼钳的标号为27，挡销的标号为28，平衡阀的标号为29。

在本文的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本文的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然本文所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本文而采用的实施方式，并非用以限定本文。任何本文所属领域内的技术人员，在不脱离本文所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本文的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。