升降平台的液压制动系统的制作方法

本公开涉及液压控制技术领域，特别涉及一种升降平台的液压制动系统。

背景技术：

海洋升降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。升降平台通常采用圆柱形桩腿齿轮齿条式的升降装置实现升降动作。其中，控制升降装置动作的液压系统可以包括：液压马达、液压制动器、齿轮箱、升降齿轮和桩腿齿条。液压马达的输出轴与齿轮箱传动连接，升降齿轮与桩腿齿条啮合，且升降齿轮与齿轮箱传动连接。通过液压马达正反转可驱动升降齿轮正反转，进而实现升降平台与桩腿之间的相对运动。并且，在不需要升降时，通过液压制动器制动液压马达，实现升降平台与桩腿之间的制动。

相关技术中，液压泵站提供液压油进入液压制动器的高压腔，克服液压制动器弹簧将液压制动器解刹，使液压制动器处于打开状态。并且，在液压制动器的泄油腔内还盛有润滑油，在液压制动器工作过程中，马达会驱动液压制动器的工作轴高速运转，此过程中则通过泄油腔内的润滑油为液压制动器的工作轴润滑，以降低液压制动器工作时的温度。

然而，相关技术中泄油腔通过透气孔与大气连通，在液压制动器打开后马达驱动制动器的工作轴高速运转时，会将少些泄油腔内的油液搅拌到透气孔外，长时间工作后，泄油腔油液越来越少，液压制动器壳体的润滑效果会越来越差。同时随着工作轴的转速不断提高，液压制动器的发热量会逐渐增大，无法通过自身壳体进行散热，最终导致液压制动器的高压腔与泄油腔之间的隔离密封圈损坏，使得液压制动器无法正常工作，严重影响升降平台安全。

技术实现要素：

本公开实施例提供了一种升降平台的液压制动系统，能对液压制动器的壳体进行降温，且确保液压制动器的泄油腔内始终保持充足的油液。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种升降平台的液压制动系统，所述液压制动系统包括：驱动泵模块、多个液压制动器、油箱和降温模块；所述驱动泵模块包括液压泵、冲洗泵和驱动电机，所述驱动电机的驱动轴与所述液压泵的叶轮转轴传动连接，所述液压泵的叶轮转轴与所述冲洗泵的叶轮转轴同轴连接，所述液压泵和所述冲洗泵的进油口均与所述油箱连通，多个所述液压制动器的高压腔均与所述液压泵的出油口连通；所述降温模块包括：第一降温管路、第二降温管路和第一单向阀、所述第一降温管路与所述冲洗泵的出油口连通，多个所述液压制动器的泄油腔均与所述第一降温管路连通，所述第二降温管路与所述油箱连通，多个所述液压制动器的泄油腔均与所述第一单向阀的进油口连通，所述第一单向阀的出油口与所述第二降温管路连通。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述降温模块还包括节流阀，所述节流阀的第一油口与所述冲洗泵的出油口连通，所述节流阀的第二油口与所述第一降温管路连通。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述降温模块还包括第一溢流阀，所述第一溢流阀的第一油口和所述第一溢流阀的液控口均连接在所述冲洗泵的出油口与所述节流阀的第一油口之间的油路上，所述第一溢流阀的第二油口与所述油箱连通。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述驱动泵模块还包括二位四通阀，所述二位四通阀的第一油口与所述液压泵的出油口连通，多个所述液压制动器的高压腔均与所述二位四通阀的第二油口，所述二位四通阀的第三油口与所述油箱连通。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述液压制动系统还包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器的第一油口与所述油箱连通，所述液压泵和所述冲洗泵的进油口均与所述第一过滤器的第二油口连通，所述第二过滤器的第一油口与所述油箱连通，所述第二过滤器的第二油口与所述二位四通阀的第三油口连通。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述驱动泵模块还包括第二溢流阀，所述第二溢流阀的第一油口和所述第二溢流阀的液控口均与所述二位四通阀的第一油口连通，所述第二溢流阀的第二油口与所述第二过滤器的第二油口连通。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述液压制动系统还包括手动泵，所述手动泵的进油口与所述油箱连通，所述手动泵的出油口与所述二位四通阀的第一油口连通。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述液压制动系统还包括第三过滤器，所述手动泵的出油口和所述液压泵的出油口均与所述第三过滤器的第一油口连通，所述第三过滤器的第二油口与所述二位四通阀的第一油口连通。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述液压制动系统还包括压力开关和警报器，所述压力开关的进油口与所述手动泵的出油口连通，所述压力开关的开关元件连接在所述警报器的控制电路上。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述液压制动系统还包括第一球阀，所述第一球阀的第一油口与所述二位四通阀的第二油口连通，所述第一球阀的第二油口与所述二位四通阀的第三油口连通。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本公开实施例的液压制动系统中的驱动泵模块包括驱动泵模块包括液压泵、冲洗泵和驱动电机，其中，驱动电机的驱动轴与液压泵的叶轮转轴传动连接，以使得驱动电机可以驱动液压泵的叶轮转轴转动，并且，由于液压泵的叶轮转轴与冲洗泵的叶轮转轴同轴连接，以使得液压泵的叶轮转轴转动的同时又能驱动冲洗泵的叶轮转轴同时转动，也即是，在液压泵工作的同时冲洗泵也工作，同时液压泵和冲洗泵的进油口均与油箱连通，即液压泵和冲洗泵工作时，均能从油箱内吸取油液。降温模块包括第一降温管路、第二降温管路和第一单向阀，其中，第一降温管路与冲洗泵的出油口连通，多个液压制动器的泄油腔均与第一降温管路连通，即使得冲洗泵从油箱吸取的油液能通过第一降温管路，输送至多个不同的液压制动器中，并对液压制动器的泄油腔进行冲洗，对液压制动器的泄油腔冲洗的过程中，使油箱中的冷油始终能充满着液压制动器的壳体，从而带走因为液压制动器的工作轴高速旋转产生的热量，以确保液压制动器工作稳定；同时，第二降温管路与油箱连通，多个液压制动器的泄油腔均与第一单向阀的进油口连通，第一单向阀的出油口与第二降温管路连通，通过在第二降温管路和液压制动器的泄油腔之间设置第一单向阀，这样使得液压制动器的泄油腔一直处于一定背压状态，防止泄压腔内的油液直接经过第二降温管路回流至油箱，而使得液压制动器的壳体无法充分润滑并降温，并且，在液压制动器的泄油腔内的油液将壳体充满后，且油液压力超过第一单向阀的背压时，油液可以突破第一单向阀的锁止，从而回流至油箱，防止油液满溢液压制动器的泄油腔。本公开实施例中，由于冲洗泵和液压泵是同时工作的，因此，液压制动器工作时，冲洗泵也同时工作，确保液压制动器工作的同时也能得到及时的降温，且通过从油箱内吸取冷油液对液压制动器的泄油腔进行冲洗，能带走液压制动器工作时产生的大量热量，冲洗的过程中能始终对液压制动器的泄油腔内的油液进行补充，以保液压制动器的泄油腔内始终保持充足的油液，从而避免液压制动器的发热量过大导致液压制动器的高压腔与泄油腔之间的隔离密封圈损坏的情况，提高升降平台安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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的附图。

图1是本公开实施例提供的一种升降平台的液压制动系统的液压原理图；

图2是本公开实施例提供的一种压力开关和警报器的示意图。

图中各符号表示含义如下：

1-驱动泵模块，11-液压泵，12-冲洗泵，13-驱动电机，14-二位四通阀，14a-二位四通阀的第一油口，14b-二位四通阀的第二油口，14c-二位四通阀的第三油口，15-第二溢流阀，15a-第二溢流阀的液控口；

2-液压制动器；

3-油箱；

41-第一降温管路，42-第二降温管路，43-第一单向阀，45-节流阀，46-第一溢流阀，46a-第一溢流阀的液控口；

51-第一过滤器，52-第二过滤器，53-第三过滤器；

61-手动泵，62-第二单向阀，63-压力表，64-压力开关，65-警报器；

71-第一球阀，72-第二球阀，73-第三球阀，74-第四球阀；

81-排气接头，82-温度传感器，83-液位开关。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

自升式海洋升降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。这种海洋升降平台一般为圆柱形桩腿齿轮齿条式的升降装置，升降装置一般有两种型式，分别为液压齿轮齿条式平台升降系统和电动齿轮齿条式平台升降系统。由于性能稳定，检修方便，电动齿轮齿条升降系统正逐渐成为主流升降型式。

其中，电动齿轮齿条升降系统包括：电机、电磁刹车、齿轮箱、小齿轮和桩腿齿条。电机输出轴直接与齿轮箱连接，小齿轮与桩腿齿条啮合。电机正反转可驱动齿轮箱小齿轮正反转，小齿轮与桩腿齿条啮合，实现平台与桩腿之间的相对运动。

升降平台的支持通过电机制动器实现升降平台与桩腿齿条之间的制动。由于升降平台载荷一般较大，长期刹车制动工作，会导致刹车片磨损严重，直至最后失效。为了系统安全，相关技术会在电机和齿轮箱之间增加一个液压制动器，电机刹车制动后，液压刹车再次制动，实现双制动控制。

然而，相关技术中液压制动器工作时，液压制动器内的泄油腔内的油液会逐渐被搅拌到外部环境，使得泄油腔油液越来越少，导致液压制动器壳体的润滑效果会越来越差，进而使得液压制动器的发热量会逐渐增大，无法实现良好的散热，严重影响升降平台的安全。

图1是本公开实施例提供的一种升降平台的液压制动系统的液压原理图。如图1所示，该液压制动系统包括：液压制动系统包括：驱动泵模块1、多个液压制动器2、油箱3和降温模块。

如图1所示，驱动泵模块1包括液压泵11、冲洗泵12和驱动电机13，驱动电机13的驱动轴与液压泵11的叶轮转轴传动连接，液压泵11的叶轮转轴与冲洗泵12的叶轮转轴同轴连接，液压泵11和冲洗泵12的进油口均与油箱3连通，多个液压制动器2的高压腔均与液压泵11的出油口连通。

如图1所示，降温模块包括：第一降温管路41、第二降温管路42和第一单向阀43、第一降温管路41与冲洗泵12的出油口连通，多个液压制动器2的泄油腔均与第一降温管路41连通，第二降温管路42与油箱3连通，多个液压制动器2的泄油腔均与第一单向阀43的进油口连通，第一单向阀43的出油口与第二降温管路42连通。

本公开实施例的液压制动系统中的驱动泵模块包括驱动泵模块包括液压泵、冲洗泵和驱动电机，其中，驱动电机的驱动轴与液压泵的叶轮转轴传动连接，以使得驱动电机可以驱动液压泵的叶轮转轴转动，并且，由于液压泵的叶轮转轴与冲洗泵的叶轮转轴同轴连接，以使得液压泵的叶轮转轴转动的同时又能驱动冲洗泵的叶轮转轴同时转动，也即是，在液压泵工作的同时冲洗泵也工作，同时液压泵和冲洗泵的进油口均与油箱连通，即液压泵和冲洗泵工作时，均能从油箱内吸取油液。降温模块包括第一降温管路、第二降温管路和第一单向阀，其中，第一降温管路与冲洗泵的出油口连通，多个液压制动器的泄油腔均与第一降温管路连通，即使得冲洗泵从油箱吸取的油液能通过第一降温管路，输送至多个不同的液压制动器中，并对液压制动器的泄油腔进行冲洗，对液压制动器的泄油腔冲洗的过程中，使油箱中的冷油始终能充满着液压制动器的壳体，从而带走因为液压制动器的工作轴高速旋转产生的热量，以确保液压制动器工作稳定；同时，第二降温管路与油箱连通，多个液压制动器的泄油腔均与第一单向阀的进油口连通，第一单向阀的出油口与第二降温管路连通，通过在第二降温管路和液压制动器的泄油腔之间设置第一单向阀，这样使得液压制动器的泄油腔一直处于一定背压状态，防止泄压腔内的油液直接经过第二降温管路回流至油箱，而使得液压制动器的壳体无法充分润滑并降温，并且，在液压制动器的泄油腔内的油液将壳体充满后，且油液压力超过第一单向阀的背压时，油液可以突破第一单向阀的锁止，从而回流至油箱，防止油液满溢液压制动器的泄油腔。本公开实施例中，由于冲洗泵和液压泵是同时工作的，因此，液压制动器工作时，冲洗泵也同时工作，确保液压制动器工作的同时也能得到及时的降温，且通过从油箱内吸取冷油液对液压制动器的泄油腔进行冲洗，能带走液压制动器工作时产生的大量热量，冲洗的过程中能始终对液压制动器的泄油腔内的油液进行补充，以保液压制动器的泄油腔内始终保持充足的油液，从而避免液压制动器的发热量过大导致液压制动器的高压腔与泄油腔之间的隔离密封圈损坏的情况，提高升降平台安全性。

如图1所示，降温模块还包括节流阀45，节流阀45的第一油口与冲洗泵12的出油口连通，节流阀45的第二油口与第一降温管路41连通。本实施例中，冲洗泵12输出的液压油先经过节流阀45调节后，在进入第一降温管路41，再分别通过液压制动器2的泄油腔进油软管进入液压制动器2的壳体内。

其中，节流阀45能调节冲洗泵12的出油口进入第一降温管路41的油路上的油液流量，将油液流量调整至合适值后，在经过第一降温管路41进入至各个不同的液压制动器2的壳体内，使得液压制动器2能接收到合适流量的油液，以便于对液压制动器2的壳体进行冲洗。

如图1所示，降温模块还可以包括第一溢流阀46，第一溢流阀46的第一油口和第一溢流阀46的液控口46a均连接在冲洗泵12的出油口与节流阀45的第一油口之间的油路上，第一溢流阀46的第二油口与油箱3连通。

示例性地，第一溢流阀46的设定压力可以是1mpa，这样当冲洗泵12泵送的油液的油压超过设定压力1mpa时，油液先通过第一溢流阀46的液控口46a进入第一溢流阀46内，使得第一溢流阀46的第一油口和第二油口导通，从而使油液能从第一溢流阀46的第一油口流动至第一溢流阀46的第二油口，最终得以将冲洗泵12泵送的部分油液排至油箱3，使冲洗泵12泵送的油液不超过设定压力1mpa，从而保证第一降温管路41内不会存在压力过高的情况，而防止出现安全问题，提高可靠性。

可选地，驱动泵模块1还可以包括二位四通阀14，二位四通阀14的第一油口14a与液压泵11的出油口连通，多个液压制动器2的高压腔均与二位四通阀14的第二油口14b，二位四通阀14的第三油口14c与油箱3连通。

其中，二位四通阀14可以是电磁换向阀，该电磁换向阀具有一个电磁铁，当电磁铁得电时，电磁换向阀处于第一位置，当电磁铁失电时，电磁换向阀处于第二位置。电磁换向阀处于不同位置时，实现不同的油口连通或隔断。

示例性地，结合图1，二位四通阀14具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，本实施例中，二位四通阀14的第四油口未使用，因此二位四通阀14的第四油口可以采用封堵的方式堵住二位四通阀14的第四油口。二位四通阀14具有两个位置，二位四通阀14处于第一位置时，如图1中二位四通阀14中示出的右位，二位四通阀14的第一油口14a和二位四通阀14的第二油口14b连通，且允许的油液流通方向为：从二位四通阀14的第一油口14a流向二位四通阀14的第二油口14b；二位四通阀14处于第二位置时，如图1中二位四通阀14中示出的左位，二位四通阀14的第三油口14c和二位四通阀14的第二油口14b连通，二位四通阀14的第一油口14a和二位四通阀14的第三油口14c连通，且允许的油液流通方向为：从二位四通阀14的第二油口14b流向二位四通阀14的第三油口14c。

如图1所示，在本实施例中，结合液压制动系统，此时给二位四通阀14的两端一个电压信号，电磁铁得电二位四通阀14会处于第一位置，液压泵11输出的油液经二位四通阀14后，会分别输送至不同的液压制动器2的高压腔内，驱动液压制动器2工作。

如图1所示，在本实施例中，结合液压制动系统，此时若不向二位四通阀14的两端施加电压，二位四通阀14会处于第二位置，液压泵11输出的油液流动至二位四通阀14后，无法通过二位四通阀14，并从二位四通阀14的第三油口14c回流至油箱3，此时液压制动器2不工作。并且，液压制动器2停止工作后，由于液压制动器2与二位四通阀14之间的油路上会存在遗留的油液，此时，若二位四通阀14处于第二位置，则液压制动器2与二位四通阀14之间的油路上遗留的油液会经过二位四通阀14的第二油口14b流动至二位四通阀14的第三油口14c，最终从二位四通阀14的第三油口14c回流至油箱3，实现泄压的目的。

如图1所示，液压制动系统还包括第一过滤器51和第二过滤器52，第一过滤器51的第一油口与油箱3连通，液压泵11和冲洗泵12的进油口均与第一过滤器51的第二油口连通，第二过滤器52的第一油口与油箱3连通，第二过滤器52的第二油口与二位四通阀14的第三油口14c连通。

通过在液压泵11和冲洗泵12的进油口之前设置第一过滤器51，能过滤掉油箱3内的残渣、杂质等颗粒物质，防止颗粒物质输送至液压制动器2的壳体内划伤液压制动器2，从而提高安全性。同时，在二位四通阀14的第三油口14c与油箱3之间设置第二过滤器52，能过滤掉经液压制动器2后回流至油箱3的油液中的残渣、杂质等颗粒物质，防止颗粒物质进入油箱3，避免再次使用驱动泵模块1泵送油液时，油液中掺杂有杂质。

可选地，驱动泵模块1还可以包括第二溢流阀15，第二溢流阀15的第一油口和第二溢流阀15的液控口15a均与二位四通阀14的第一油口14a连通，第二溢流阀15的第二油口与第二过滤器52的第二油口连通。

示例性地，第二溢流阀15的设定压力可以是3mpa，这样当液压泵11泵送的油液的油压超过设定压力3mpa时，油液先通过第二溢流阀15的液控口15a进入第二溢流阀15内，使得第二溢流阀15的第一油口和第二油口导通，从而使油液能从第二溢流阀15的第一油口流动至第二溢流阀15的第二油口，最终得以将液压泵11泵送的部分油液排至油箱3，使冲液压泵11泵送的油液不超过设定压力3mpa，从而保证第液压泵11与二位四通阀14之间的油路不会存在压力过高的情况，而防止出现安全问题，提高可靠性。

如图1所示，液压制动系统还可以包括手动泵61，手动泵61的进油口与油箱3连通，手动泵61的出油口与二位四通阀14的第一油口14a连通。

本实施例中，手动泵61的出油口与二位四通阀14的第一油口14a之间的油路上还设置有第二单向阀62，由于手动泵61是通过技术人员摇动实现实现工作的，因此为防止技术人员施加外力不均或不足，通过设置第二单向阀62能有效防止手动泵61输送油液时，油液压力变小而使得油液回流，提高可靠性。

同时，如图1所示，在手动泵61的出油口与二位四通阀14的第一油口14a之间的油路上还设置有压力表63，设置压力表63可以用于检测手动泵61的出油口的油液压力，以便于技术人员及时获取到手动泵61的工作状态，提高安全性。

可选地，液压制动系统还包括第三过滤器53，手动泵61的出油口和液压泵11的出油口均与第三过滤器53的第一油口连通，第三过滤器53的第二油口与二位四通阀14的第一油口14a连通。由于手动泵61的进油口是直接与油箱3连通的，因此在手动泵61的出油口和二位四通阀14之间的油路上在设置第三过滤器53，能过滤掉手动泵61泵送的油液内的残渣、杂质等颗粒物质，防止颗粒物质输送至液压制动器2的壳体内划伤液压制动器2，从而提高安全性。

本公开实施例通过设置手动泵61，当驱动电机13或者液压泵11失效时，可以摇动手动泵61，使得油液经过第二单向阀62进入经第三过滤器53，然后经过二位四通阀14的第一油口14a、二位四通阀14的第二油口14b，并从二位四通阀14的第二油口14b输送至液压制动器2内控制液压制动工作。

图2是本公开实施例提供的一种压力开关和警报器的示意图。如图2所示，液压制动系统还包括压力开关64和警报器65，压力开关64的进油口与手动泵61的出油口连通，压力开关64的开关元件连接在警报器65的控制电路上。

其中，压力开关64具有进油口和开关元件，当压力开关64的进油口处的压力到达预先设定的流体压力时，压力开关64内的开关元件就会动作，即开关元件断开或闭合。例如，开关元件可以是微动开关、磁性开关等。

如图2所示，压力开关64的进油口连接在油路上，且压力开关64的开关元件连接在警报器65的控制电路上，这样，在压力开关64的进油口处的压力达到第一阈值时，例如，0.5mpa，开关元件的闭合，使得警报器65关的控制电路接通电源，从而使得警报器65工作，发出警报。

可选地，液压制动系统还包括第一球阀71，第一球阀71的第一油口与二位四通阀14的第二油口14b连通，第一球阀71的第二油口与二位四通阀14的第三油口14c连通。设置第一球阀71能将二位四通阀14的第二油口14b和二位四通阀14的第四油口导通，其中，第一球阀71处于常闭状态，在二位四通阀14损坏使得液压制动器2内的油液无法回流时，可以开启第一球阀71，从而使得液压制动器2内的油液依次经第一球阀71、第二过滤器52回流至油箱3，提高液压制动系统的可靠性。

同时，第一球阀71还可以用于液压制动系统检修时，对液压制动器2与二位四通阀14之间的油路上的油液进行泄放。

示例性地，如图1所示，液压制动系统还可以包括第二球阀72和第三球阀73，第二球阀72和第三球阀73均设置在液压制动器2与二位四通阀14之间的油路上，第二球阀72和第三球阀73处于常开状态，且用于液压制动系统的检修。

如图1所示，液压制动系统中的液压制动器2与二位四通阀14之间的油路上还可以设置有排气接头81，液压制动系统长期不动作时，通过排气接头81可以对液压制动系统的管路进行排气处理。

如图1所示，油箱3内还设有温度传感器82，温度传感器82可以用于油箱3内的油液温度的监测。且油箱3内还设有液位开关83，液位开关83可以用于检测油箱3的液位。同时，油箱3上还可以设置第四球阀74，通过第四球阀74可以对油箱3内的油液进行放油处理。

以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。