专利名称：一种安全制动保护控制的液压升降系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压升降系统，特别是一种安全制动保护控制的液压升降系统，其采用的制动器具有的控制功能使得升降装置安全平稳升降，其采用的插装式结构能满足大流量液压系统，大流量液压系统的抗污染能力较强。此技术为“国家高技术研究发展计划(863计划)资助”项目专利技术。
背景技术：
自升式平台一般适用于浅海区域作业，由于其具有造价低、用钢量少、不受环境工况影响和效率高等优点，被广泛应用于近海海洋石油开发。液压升降系统作为自升式平台的关键组成部分，其功能的好坏会直接影响自升式平台的安全和使用效果。据申请人所知，目前用于自升式平台的液压升降系统主要分为两种齿轮齿条式和液压缸插销式。申请人在研究中发现，齿轮齿条式升降系统的工况比较复杂，在实际使用中，其减速箱齿轮与桩腿齿条进行啮合连续性动作时，会造成升降装置的桩腿动作不同步，齿条受力不均匀，从而直接威胁到自升式平台的安全作业，故需要对整个升降装置的制动方式进行改进，加强其可靠性设计。同时自升式平台工作负载大，升降速度缓慢，对平台速度控制比较困难。中国专利文献CN102011387A公开的《自安装采油平台液压升降系统》(申请号201010196872. I)是一种海洋采油平台升降过程中使用的采油平台液压升降系统，其具有16只液压缸、液压控制系统和电气控制系统，液压控制系统具有若干套主油泵电机组、与主油泵电机组同等数量的电磁溢流阀组和4套电液比例换向阀组，电气控制系统具有液压缸行程检测装置和可编程控制器PLC，该发明采用油泵电动机组、电液比例换向阀、进口平衡阀、出口平衡阀及桩腿的刚性同步组成的同步闭环控制方案。这种液压缸插销式升降系统体积小、惯性好，传动效率高，但是同时这种控制系统具有运动不连续，冲击较大，速度较慢等缺点。
发明内容
本发明的目的是，是针对现有的用于自升式平台的液压升降系统存在问题和不足，进行改进，提出一种安全制动保护控制的液压升降系统，以满足自升式平台的工作需求。本发明的技术解决方案是，采用油箱、主控制阀组、马达组件，主控制阀组分别通过油口连通油箱和马达组件，其特征在于，主控制阀组包括上插装阀、左电磁开关阀、左顺序阀、三位四通电磁阀、左比例调速阀、右电磁开关阀、右顺序阀、下插装阀、溢流阀、右比例调速阀；上插装阀的一端与油箱和溢流阀连通，上插装阀另一端与左电磁开关阀和右电磁开关阀连通，左电磁开关阀与左顺序阀、左比例调速阀连通，右电磁开关阀与右顺序阀、右比例调速阀连通，左顺序阀和右顺序阀分别与三位四通电磁阀连通，三位四通电磁阀分别连通下插装阀和溢流阀，下插装阀、左比例调速阀、右比例调速阀与油口连通。其特征在于，马达组件由马达、制动器、右平衡阀、左压力开关、左平衡阀、梭阀、二位三通电磁阀、右压力开关、下压力开关组成；制动器与马达连通，马达与左压力开关、左平衡阀、右压力开关、右平衡阀连通，右平衡阀与左平衡阀相连，梭阀分别配接左平衡阀、右平衡阀，梭阀与下压力开关连通，右平衡阀、左平衡阀、梭阀与油口相连。其特征在于，油口包括主控制阀组油口 P、主控制阀组油口 A、主控制阀组油口 B、马达组件油口 Al、马达组件油口 BI。其特征在于，主控制阀组通过主控制阀组油口 A、主控制阀组油口 B、马达组件油口 Al、马达组件油口 BI连通马达组件。其特征在于，主控制阀组通过主控制阀组油口 P、主控制阀组油口 A、主控制阀组油口 B连通油箱。其特征在于，马达组件采用6套，或者多套。本发明的创新点在于1、具有无级调速功能；2、满足大流量工况，系统抗污染性强；3、使制动器具控制功能，避免了升降装置已经动作而制动器未打开造成飞车的情况，系统安全可靠性高。本发明的优点是，构思新颖，设计合理，具有无级调速功能；能满足大流量工况，抗污染性强，使用安全。
图I、本发明的结构示意图。图2、本发明采用的马达组件的结构示意图。图中，马达I、马达组件2、上插装阀3、左电磁开关阀4、左顺序阀5、三位四通电磁阀6、左比例调速阀7、油箱8、主控制阀组9、右电磁开关阀10、右顺序阀11、下插装阀12、溢流阀13、右比例调速阀14，制动器15、右平衡阀16、左压力开关17、左平衡阀18、梭阀19，
二位三通电磁阀20、右压力开关21、下压力开关22、主控制阀组油口 P、主控制阀组油口 A、主控制阀组油口 B、马达组件油口 Al、马达组件油口 BI。
具体实施例方式下面，结合附图，对本发明的实施例作进一步详细的说明。如图I、图2所示，本发明采用主要零部件包括马达I、马达组件2、上插装阀3、左电磁开关阀4、左顺序阀5、三位四通电磁阀6、左比例调速阀7、油箱8、主控制阀组9、右电磁开关阀10、右顺序阀11、下插装阀12、溢流阀13、右比例调速阀14，制动器15、右平衡阀16、左压力开关17、左平衡阀18、梭阀19，二位三通电磁阀20、右压力开关21、下压力开关22、主控制阀组油口 P、主控制阀组油口 A、主控制阀组油口 B、马达组件油口 Al、马达组件油Π BI。主控制阀组9分别通过油口连通油箱8和马达组件2。油口包括主控制阀组油口P、主控制阀组油口 A、主控制阀组油口 B、马达组件油口 Al、马达组件油口 BI。其中，主控制阀组9配有主控制阀组油口 P、主控制阀组油口 A和主控制阀组油口 B。马达组件2配有马达组件油口 Al、马达组件油口 BI。主控制阀组9通过油口 A、油口 B、马达组件油口 Al、马达组件油口 BI连通马达组件。
主控制阀组9通过主控制阀组油口 P、主控制阀组油口 A、主控制阀组油口 B连通油箱8。 控制阀组9包括上插装阀3、左电磁开关阀4、左顺序阀5、三位四通电磁阀6、左比例调速阀7、右电磁开关阀10、右顺序阀11、下插装阀12、溢流阀13、右比例调速阀14 ;上插装阀3的一端与油箱8和溢流阀13连通，上插装阀3另一端与左电磁开关阀4和右电磁开关阀10连通，左电磁开关阀4与左顺序阀5、左比例调速阀7连通，右电磁开关阀10与右顺序阀11、右比例调速阀14连通，左顺序阀5和右顺序阀11分别与三位四通电磁阀6连通，三位四通电磁阀6分别连通下插装阀12和溢流阀13，下插装阀12、左比例调速阀7、右比例调速阀14与主控制阀组油口 P连通。马达组件2由马达I、制动器15、右平衡阀16、左压力开关17、左平衡阀18、梭阀19、二位三通电磁阀20、右压力开关21、下压力开关22组成；制动器15与马达I连通，马达I与左压力开关17、左平衡阀18、右压力开关21、右平衡阀16连通，右平衡阀16左平衡阀18连通，梭阀19分别连通左平衡阀18、右平衡阀16，梭阀19与下压力开关22连通，右平衡阀16、左平衡阀18、梭阀19与马达组件油口 Al、马达组件油口 BI相连。马达组件2采用6套。也可以根据需要，选择更多套。本发明的工作过程是，当系统上升动作时，三位四通电磁阀6的右位电磁铁得电，左电磁阀4的电磁铁得电使其阀口关闭，左比例调速阀7的比例电磁铁得电，使其阀口两端接通，液压油从主控制阀组油口 P经左比例调速阀7进入主控制阀组油口 A，从而进入马达组件2的入口——马达组件油口 Al，驱动马达I旋转动作，带动负载工作，液压油从各个马达组件2的马达组件油口 BI回油至主控制阀组油口 B，经过右电磁阀10、上插装阀3流回油箱8。主控制阀组9中，插装阀12的入口与比例调速阀7的入口相通，左顺序阀5的出口与主控制阀油口 A相通，调节左顺序阀5的设定压力，使得左比例调速阀7两端的压差保持定值，即主控制阀油口 P压力与主控制阀油口 A压差为定值，供给左比例调速阀7电流，使其值从小到大，从而控制阀口开口从小变大，即经过左比例调速阀7的流量与输入电流值成线性比例关系，从而实现液压系统的无级调速功能。马达组件2中，二位三通电磁阀20的电磁铁得电其阀口打开，液压油进入马达组件油口 Al，一部分液压油经过梭阀19，二位三通电磁阀20进入马达组件2的制动器15的入口，打开制动器15，另一部分液压油经过平衡阀18的单向阀进入马达1，带动马达I旋转，驱动负载工作，经马达I出油，打开右压力开关21，液压油经过右平衡阀16回到马达组件油口 BI，经过主控制阀组油口 B，再经过电磁阀11、上插装阀3流回油箱8。马达组件2中，左平衡阀18、右平衡阀16的开启设计压力值应该满足制动器15打开的设定压力值与系统背压值之和。保证了无论是从油口 Al进油还是从油口 BI进油，即本发明无论是进行升平台动作还是降平台动作，在左平衡阀18或右平衡阀16开启前，完全打开制动器15。避免了升降装置已经动作而制动器15未打开造成飞车的情况，本发明安全可靠性高。下压力开关22设定制动器15未打开时报警，左压力开关17、右压力开关21设定左平衡阀18和右平衡阀16的两端压力过高时报警。本发明的主控制阀组9采用插装结构，能够满足大流量的工况，本发明的抗污染性强。
权利要求
1.一种安全制动保护控制的液压升降系统，采用油箱、主控制阀组、马达组件，主控制阀组分别通过油口连通油箱和马达组件，其特征在于，主控制阀组(9)包括上插装阀(3)、左电磁开关阀(4)、左顺序阀(5)、三位四通电磁阀(6)、左比例调速阀(7)、右电磁开关阀(10)、右顺序阀(11)、下插装阀(12)、溢流阀(13)、右比例调速阀(14);上插装阀(3)的一端与油箱(8)和溢流阀(13)配接，上插装阀(3)另一端与左电磁开关阀(4)和右电磁开关阀(10)连通，左电磁开关阀(4)与左顺序阀(5)、左比例调速阀(7)连通，右电磁开关阀(10)与右顺序阀(11)、右比例调速阀(14)连通，左顺序阀(5)和右顺序阀(11)分别与三位四通电磁阀(6)连通，三位四通电磁阀(6)分别连通下插装阀(12)和溢流阀(13)，下插装阀(12)、左比例调速阀(7 )、右比例调速阀(14 )与油口连通。
2.根据权利要求I所述的一种安全制动保护控制的液压升降系统，其特征在于，马达组件(2)包括马达(I)、制动器(15)、右平衡阀(16)、左压力开关(17)、左平衡阀(18)、梭阀(19)、二位三通电磁阀(20)、右压力开关(21)、下压力开关(22);制动器(15)与马达(I)连通，马达(I)与左压力开关(17)、左平衡阀(18)、右压力开关(21)、右平衡阀(16)连通，右平衡阀(16)与左平衡阀(18)相连，梭阀(19)分别连通左平衡阀(18 )、右平衡阀(16)，梭阀(19)与下压力开关(22)连通，右平衡阀(16)，左平衡阀(18)、梭阀(19)与油口相连。
3.根据权利要求I所述的一种安全制动保护控制的液压升降系统，其特征在于，油口包括主控制阀组油口 P、主控制阀组油口 A、主控制阀组油口 B、马达组件油口 Al、马达组件油口 BI。
4.根据权利要求I所述的一种安全制动保护控制的液压升降系统，其特征在于，主控制阀组(9)通过主控制阀组油口 A、主控制阀组油口 B、马达组件油口 Al、马达组件油口 BI连通马达组件(2)。
5.根据权利要求I所述的一种安全制动保护控制的液压升降系统，其特征在于，主控制阀组(9)通过主控制阀组油口 P、主控制阀组油口 A、主控制阀组油口 B连通油箱(8)。
6.根据权利要求I所述的一种安全制动保护控制的液压升降系统，其特征在于，马达组件(2)采用6套，或者多套。
全文摘要
本发明涉及一种安全制动保护控制的液压升降系统，其采用油箱、主控制阀组、马达组件，主控制阀组通过油口连通油箱和马达组件，主控制阀组包括上插装阀、左电磁开关阀、左顺序阀、三位四通电磁阀、左比例调速阀、右电磁开关阀、右顺序阀、下插装阀、溢流阀、右比例调速阀；上插装阀的一端与油箱和溢流阀连通，上插装阀另一端与左电磁开关阀和右电磁开关阀连通，左电磁开关阀与左顺序阀、左比例调速阀连通，右电磁开关阀与右顺序阀、右比例调速阀连通，左顺序阀和右顺序阀与三位四通电磁阀连通，三位四通电磁阀连通下插装阀和溢流阀，下插装阀、左比例调速阀、右比例调速阀与油口连通。本发明具有无级调速功能，系统抗污染性强，安全可靠性高。
文档编号E02B17/08GK102936889SQ20121046579
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者刘利明, 徐兵, 王荣军, 刘智雄, 张文斌 申请人:武汉船用机械有限责任公司