一种用于海上补给机构试验装置的液压控制系统的制作方法

文档序号:12430554阅读:372来源:国知局

本发明属于液压控制技术领域,特别涉及一种用于海上补给机构试验装置的液压控制系统。



背景技术:

海上补给机构是补给船上的重要机构之一,其架设在补给船和被补给船之间,以将补给物资从补给船运送至被补给船上。

海上补给机构在工作时,由于海况较为复杂,索道容易因补给船和被补给船的晃动而随之产生相应的晃动,所以为了保证海上补给机构能够在各种海况下正常工作,在海上补给机构投入使用前,需要利用海上补给机构试验装置对其进行检验,常见的实验装置主要包括驱动绞车、动滑轮组和油缸,在实验时,驱动绞车上的钢丝绳通过动滑轮组与待检测海上补给机构连接,动滑轮组安装在油缸组件的活塞杆上,当油缸组件的活塞杆运动时,动滑轮组随之运动,从而使得动滑轮组带动钢丝绳晃动,进而达到模拟实际工作状况的目的。

然而,由于油缸的运动模式只有伸长和缩短两种,导致动滑轮组只能沿固定的直线轨迹往复运动,所以现有的试验装置只能模拟单一的实际工况,无法达到模拟海上补给机构的多种实际工况的作用。



技术实现要素:

为了解决无法模拟海上补给机构的多种实际工况的问题,本发明实施例提供了一种用于海上补给机构试验装置的液压控制系统。所述技术方案如下:

本发明实施例提供了一种用于海上补给机构试验装置的液压控制系统,适用于控制海上补给机构试验装置的液压马达,所述液压马达为双向马达,所述液压控制系统包括:换向模块和比例流量模块,

所述换向模块的第一工作油口与所述液压马达的第一油口连通,所述换向模块的第二工作油口与所述液压马达的第二油口连通,所述换向模块的出油口与液压控制系统的回油口连通;

所述比例流量模块用于调节所述液压马达的流量,所述比例流量模块的第一工作油口与所述液压控制系统的主压供油口连通,所述比例流量模块的第二工作油口与所述换向模块的进油口连通,所述比例流量模块的进油口与所述液压控制系统的辅压供油口连通,所述比例流量模块的出油口与所述液压控制系统的回油口连通。

在本发明的一种实现方式中,所述换向模块包括第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀和第四截止阀,所述第一截止阀的第一油口与所述液压马达的第一油口连通,所述第一截止阀的第二油口与所述比例流量模块的第一工作油口连通,所述第二截止阀的第一油口与所述液压马达的第二油口连通,所述第二截止阀的第二油口与所述液压控制系统的回油口连通,所述第三截止阀的第一油口与所述液压马达的第二油口连通,所述第三截止阀的第二油口与所述比例流量模块的第一工作油口连通,所述第四截止阀的第一油口与所述液压马达的第一油口连通,所述第四截止阀的第二油口与所述液压控制系统的回油口连通。

在本发明的另一种实现方式中,所述比例流量模块包括三位四通先导比例阀和主阀,所述三位四通先导比例阀的进油口与所述液压控制系统的辅压供油口连通,所述三位四通先导比例阀的出油口与所述液压控制系统的回油口连通,所述三位四通先导比例阀的第一工作油口与所述主阀的第一控制油口连通,所述三位四通先导比例阀的第二工作油口与所述主阀的第二控制油口连通,所述主阀的进油口与所述液压控制系统的主压供油口连通,所述主阀的出油口分别与所述第一截止阀的第二油口和所述第三截止阀的第二油口连通。

在本发明的又一种实现方式中,所述液压控制系统还包括压力补偿模块,所述压力补偿模块用于调节所述比例流量模块的第一工作油口和第二工作油口之间的压力差,所述压力补偿模块的第一工作油口与所述比例流量模块的第一工作油口连通,所述压力补偿模块的第二工作油口与所述液压控制系统的回油口连通,所述压力补偿模块的控制给油口与所述比例流量模块的第二工作油口连通,所述压力补偿模块的控制卸油口与所述压控制系统的回油口连通。

在本发明的又一种实现方式中,所述压力补偿模块包括安全阀、补偿阀和第一插装阀,所述第一插装阀的进油口与所述比例流量模块的第一工作油口连通,所述第一插装阀的出油口与所述液压控制系统的回油口连通,所述第一插装阀的控制给油口与所述比例流量模块的第二工作油口连通,所述补偿阀的进油口与所述比例流量模块的第二工作油口连通,所述补偿阀的出油口与所述比例流量模块的第二工作油口连通,所述补偿阀的控制油口与所述补偿阀的进油口连通,所述安全阀的进油口与所述比例流量模块的第二工作油口连通,所述安全阀的出油口与所述液压控制系统的回油口连通,所述安全阀的控制油口与所述安全阀的进油口连通。

在本发明的又一种实现方式中,所述安全阀的阈值不大于所述液压马达的额定工作压力。

在本发明的又一种实现方式中,所述液压控制系统还包括比例溢流模块,所述比例溢流模块用于调节所述液压马达的第一油口处和第二油口处的压力差,所述比例溢流模块的第一工作油口分别与所述第二截止阀的第二油口和所述第四截止阀的第二油口连通,所述比例溢流模块的第二工作油口与所述液压控制系统的回油口连通,所述比例溢流模块的第三工作油口与所述比例流量模块的第二工作油口连通,所述比例溢流模块的控制给油口与所述比例溢流模块的第一工作油口连通,所述比例溢流模块的控制卸油口与所述液压控制系统的回油口连通。

在本发明的又一种实现方式中,所述比例溢流模块包括第二插装阀和比例溢流阀,所述第二插装阀的第一油口分别与所述第二截止阀的第二油口和所述第四截止阀的第二油口连通,所述第二插装阀的第二油口与所述液压控制系统的回油口连通,所述第二插装阀的第三油口与所述比例流量模块的第二工作油口连通,所述第二插装阀的控制油口与所述第二插装阀的第一油口连通,所述比例溢流阀的进油口与所述第二插装阀的控制油口连通,所述比例溢流阀的控制油口与所述比例溢流阀的进油口连通,所述比例溢流阀的出油口与所述液压控制系统的回油口连通。

在本发明的又一种实现方式中,所述液压控制系统还包括补油模块,所述补油模块用于补偿所述比例流量模块的第二工作油口处的油压,所述补油模块的控制油口与所述比例流量模块的第二工作油口连通,所述补油模块的第一工作油口与所述第二插装阀的第三油口连通,所述补油模块的第二工作油口与所述比例流量模块的第二工作油口连通。

在本发明的又一种实现方式中,所述补油模块包括第三插装阀,所述第三插装阀的控制油口与所述比例流量模块的第二工作油口连通,所述第三插装阀的第一工作油口与所述第二插装阀的第三油口连通,所述第三插装阀的第二工作油口与所述比例流量模块的第二工作油口连通。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

在需要通过海上补给机构试验装置模拟海上补给机构做余弦晃动时,液压马达正向转动,此时换向模块的进油口与第一工作油口连通,比例流量模块的第一工作油口和第二工作油口连通,液压油依次流经比例流量模块和换向模块导入液压马达的第一油口,从而实现液压马达正向转动,在液压马达转动的过程中,通过改变液压控制系统的辅压供油口向比例流量模块的进油口输入的油压,可以调节比例流量模块向换向模块输出的油压,从而实现液压控制系统对液压马达转速的调节,进而使得海上补给机构试验装置能够模拟不同幅度的余弦晃动。相应地,在需要通过海上补给机构试验装置模拟海上补给机构做正弦晃动时,液压马达反向转动,此时换向模块的进油口与第二工作油口连通,比例流量模块的第一工作油口和第二工作油口连通,液压油依次流经比例流量模块和换向模块导入液压马达的第二油口,从而实现液压马达反向转动,在液压马达转动的过程中,通过改变液压控制系统的辅压供油口向比例流量模块的进油口输入的油压,可以调节比例流量模块向换向模块输出的油压,从而实现液压控制系统对液压马达转速的调节,进而使得海上补给机构试验装置能够模拟不同幅度的正弦晃动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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是本发明实施例提供的液压控制系统的结构示意图。

具体实施方式

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

实施例

本发明实施例提供了一种用于海上补给机构试验装置的液压控制系统,海上补给机构试验装置包括曲柄连杆绞车,曲柄连杆绞车包括曲柄连杆机构和用于驱动曲柄连杆机构的液压马达,该液压马达为双向马达并通过本实施例所提供的液压控制系统控制,曲柄连杆机构通过钢丝绳与待检测海上补给机构连接。海上补给机构通常安装在两艘船舶之间,当海上补给机构在实际工况下工作时,受到风浪的作用,海上补给机构会产生正弦或余弦的晃动,海上补给机构试验装置即通过液压控制系统控制液压马达驱动曲杆连杆机构动作,以使得曲柄连杆机构带动与钢丝绳连接的待检测海上补给机构做正弦或余弦运动,进而模拟海上补给机构的实际工况。

图1为液压控制系统的结构示意图,如图1所示,该液压控制系统包括:换向模块100和比例流量模块10。

换向模块100的第一工作油口与液压马达5的第一油口B5连通,换向模块100的第二工作油口与液压马达5的第二油口A5连通,换向模块100的出油口与液压控制系统的回油口C连通。

比例流量模块10用于调节液压马达5的流量,比例流量模块10具有第一工作油口A1、第二工作油口B2、进油口P1和出油口T1,其中,比例流量模块10的第一工作油口A1与液压控制系统的主压供油口A连通,比例流量模块10的第二工作油口B1与换向模块100的进油口连通,比例流量模块10的进油口P1与液压控制系统的辅压供油口B连通,比例流量模块10的出油口T1与液压控制系统的回油口C连通。

在需要通过海上补给机构试验装置模拟海上补给机构做余弦晃动时,液压马达5正向转动,此时换向模块100的进油口与第一工作油口连通,比例流量模块10的第一工作油口A1和第二工作油口B1连通,液压油依次流经比例流量模块10和换向模块100导入液压马达5的第一油口B5,从而实现液压马达5正向转动,在液压马达5转动的过程中,通过改变比例流量模块10的进油口P1和出油口T1之间的压力差,可以调节比例流量模块10向换向模块100输出的油压,从而实现液压控制系统对液压马达5转速的调节,进而使得海上补给机构试验装置能够模拟不同幅度的余弦晃动。相应地,在需要通过海上补给机构试验装置模拟海上补给机构做正弦晃动时,液压马达5反向转动,此时换向模块100的进油口与第二工作油口连通,比例流量模块10的第一工作油口A1和第二工作油口B1连通,液压油依次流经比例流量模块10和换向模块100导入液压马达5的第二油口A5,从而实现液压马达5反向转动,在液压马达5转动的过程中,通过改变比例流量模块10的进油口P1和出油口T1之间的压力差,可以调节比例流量模块10向换向模块100输出的油压,从而实现液压控制系统对液压马达5转速的调节,进而使得海上补给机构试验装置能够模拟不同幅度的正弦晃动。

在本实施例中,换向模块包括第一截止阀3、第二截止阀7、第三截止阀6和第四截止阀4,第一截止阀3的第一油口J1与液压马达5的第一油口B5连通,第一截止阀3的第二油口J2与比例流量模块10的第一工作油口A1连通,第二截止阀7的第一油口J3与液压马达5的第二油口B5连通,第二截止阀7的第二油口J4与液压控制系统的回油口C连通,第三截止阀6的第一油口J5与液压马达5的第二油口A5连通,第三截止阀6的第二油口J6与比例流量模块10的第一工作油口A1连通,第四截止阀4的第一油口J7与液压马达5的第一油口B5连通,第四截止阀4的第二油口J8与液压控制系统的回油口C连通。

在上述实现方式中,当需要液压马达5正转时,第一截止阀3和第二截止阀7导通,第三截止阀6和第四截止阀4关断,此时,液压油从第一截止阀3流入液压马达5,从第二截止阀7流出液压马达5,从而实现液压马达5的正转。

当需要液压马达5反转时,第三截止阀6和第四截止阀4导通,第一截止阀3和第二截止阀7关断,此时,液压油从第三截止阀6流入液压马达5,从第四截止阀4流出液压马达5,从而实现液压马达5的反转。

在本实施例中,比例流量模块10包括三位四通先导比例阀11和主阀12,三位四通先导比例阀11的进油口与液压控制系统的辅压供油口B连通,三位四通先导比例阀11的出油口与液压控制系统的回油口C连通,三位四通先导比例阀11的第一工作油口与主阀12的第一控制油口连通,三位四通先导比例阀11的第二工作油口与主阀12的第二控制油口连通,主阀12的进油口与液压控制系统的主压供油口A连通,主阀12的出油口分别与第一截止阀3的第二油口J2和第三截止阀的第二油口J6连通,即主阀12的出油口与换向模块100的进油口连通。

在上述实现方式中,主阀12可以为二位二通液控阀,当需要关断主阀12时,三位四通先导比例阀11的阀芯位于左位,三位四通先导比例阀11的进油口与第二工作油口连通,此时液压油流入主阀12的第二控制油口,使得主阀12位于右位,主阀12关断液压控制系统的主压供油口A的供油,当需要导通主阀12时,三位四通先导比例阀11的阀芯位于右位,三位四通先导比例阀11的进油口与第一工作油口连通,此时液压油流入主阀12的第一控制油口,使得主阀12位于左位,主阀12连通液压控制系统的主压供油口A的供油。从而通过主阀12和三位四通先导比例阀11实现了对液压控制系统的主压供油口A的控制。

优选地,三位四通先导比例阀11和主阀12上均设置有位置传感器,位置传感器用于检测三位四通先导比例阀11和主阀12的阀芯位置,从而能够实现比例流量模块10的闭环控制,即当控制三位四通先导比例阀11的阀芯移动,以期望主阀12的阀芯移动至期望位置时,检测三位四通先导比例阀11的阀芯和主阀12的阀芯实时位置,从而根据该实时位置调整三位四通先导比例阀11的阀芯位置,使得主阀12的阀芯能够移动至期望位置,进而实现了比例流量模块10的更为精准的调节。

在本实施例中,液压控制系统还包括压力补偿模块90,压力补偿模块90用于调节比例流量模块10的第一工作油口A1和第二工作油口B1之间的压力差,压力补偿模块90的第一工作油口A4与比例流量模块10的第一工作油口A1连通,压力补偿模块90的第二工作油口B4与液压控制系统的回油口C连通,压力补偿模块90的控制给油口X1与比例流量模块10的第二工作油口B1连通,压力补偿模块90的控制卸油口Y1与压控制系统的回油口C连通。

在上述实现方式中,当比例流量模块10的第二工作油口B1处的压力减小时,压力补偿模块90的控制给油口X1处的压力随之减小,使得压力补偿模块90的第一工作油口A4和第二工作油口B4连通,从而使得由液压控制系统的主压供油口A流向比例流量模块10的第一工作油口A1的液压油通过压力补偿模块90溢流至压控制系统的回油口C,从而起到了降低比例流量模块10的第一工作油口A1处的压力的作用,进而能够通过压力补偿模块90调节比例流量模块10的第一工作油口A1和第二工作油口B1之间的压力差,使得液压马达5能够在主阀12的阀芯位置不变的情况下,始终保持恒定的转速,从而提高了实验的精确度。

具体地,压力补偿模块90包括安全阀91、补偿阀92和第一插装阀93,第一插装阀93的进油口与比例流量模块10的第一工作油口A1连通,第一插装阀93的出油口与液压控制系统的回油口C连通,第一插装阀93的控制给油口与比例流量模块10的第二工作油口B1连通,补偿阀92的进油口与比例流量模块10的第二工作油口B1连通,补偿阀92的出油口与比例流量模块10的第二工作油口B1连通,补偿阀92的控制油口与补偿阀92的进油口连通,安全阀91的进油口与比例流量模块10的第二工作油口B2连通,安全阀91的出油口与液压控制系统的回油口C连通,安全阀91的控制油口与安全阀91的进油口连通。

在上述实现方式中,当补偿阀92的控制油口受到由比例流量模块10导入的液压油的压力时,补偿阀92的进油口和出油口连通,从而将液压油导入安全阀91的进油口处。当安全阀91的控制油口处的压力过大时,安全阀91的进油口和出油口连通,安全阀91将由比例流量模块10导入的液压油泄流至液压控制系统的回油口C,从而起到了保护压力补偿模块90的作用。

优选地,安全阀91的阈值不大于液压马达5的额定工作压力,从而对液压马达5进行保护。

在本实施例中,液压控制系统还包括比例溢流模块80,比例溢流模块80用于调节液压马达5的第一油口B5处和第二油口A5处的压力差,比例溢流模块80的第一工作油口A3分别与第二截止阀7的第二油口J4和第四截止阀4的第二油口J8连通,比例溢流模块80的第二工作油口C3与液压控制系统的回油口C连通,比例溢流模块80的第三工作油口B3与比例流量模块10的第二工作油B1口连通,比例溢流模块80的控制给油口X3与比例溢流模块80的第一工作油口A3连通,比例溢流模块80的控制卸油口Y3与液压控制系统的回油口C连通

在液压马达5实际工作中,由于受到曲柄连杆机构的惯性和重力的作用,曲柄连杆绞车在转动的过程中,可能会对液压马达5产生较大的沿液压马达5转动方向的作用力,导致液压马达5的出油压力(液压马达5正向转动时的第二油口处压力,反向转动时的第一油口处压力)过大,从而产生失速现象,进而无法保证液压马达5以稳定的转速工作。

在上述实现方式中,由于比例溢流模块80的控制给油口X3处的压力随液压马达5的出油压力的变化而变化,所以比例溢流模块80的第一工作油口A3和第二工作油口C3的连通状态能够随着液压马达5的出油压力而改变,当液压马达5的出油压力过高时,比例溢流模块80的第一工作油口A3和第二工作油口C3之间的开口变大,液压油能够快速溢流至液压控制系统的回油口C,当液压马达5的出油压力过低时,比例溢流模块80的第一工作油口A3和第二工作油口C3之间的开口变小,从而使得液压马达5能够慢速回流至液压控制系统的回油口C,从而使得液压马达5能够始终保持正常的背压,避免液压马达5出现失速现象。

具体地,比例溢流模块80包括第二插装阀81和比例溢流阀82,第二插装阀81的第一油口分别与第二截止阀7的第二油口J4和第四截止阀4的第二油口J8连通,第二插装阀81的第二油口与液压控制系统的回油口C连通,第二插装阀81的第三油口与比例流量模块10的第二工作油口B1连通,第二插装阀81的控制油口与第二插装阀81的第一油口连通,比例溢流阀82的进油口与第二插装阀81的控制油口连通,比例溢流阀82的控制油口与比例溢流阀82的进油口连通,比例溢流阀82的出油口与液压控制系统的回油口C连通。

在上述实现方式中,可以通过控制比例溢流阀92的阈值,控制第二插装阀81的开度,例如,当比例溢流阀92的阈值为n时,当第二插装阀81的控制油口的压力大于n时,液压油从比例溢流阀92溢流至液压控制系统的回油口C,即第二插装阀81的开度能够调节至于阈值n对应的开度,第二插装阀81的开度随着阈值n的变化而变化。

在本实施例中,液压控制系统还包括补油模块20,补油模块20用于补偿比例流量模块10的第二工作油口B1处的油压,补油模块20的控制油口X2与比例流量模块10的第二工作油口B1连通,补油模块20的第一工作油口A2与第二插装阀81的第三油口B3连通,补油模块20的第二工作油口B2与比例流量模块10的第二工作油口B1连通。

在液压马达5实际工作时,一旦液压马达5出现失速现象,那么液压马达5的进油口处(液压马达5正向转动时的第一油口,反向转动时的第二油口)的压力突然减小,即在液压马达5的进油口处将会因负压而产生汽蚀,严重影响液压控制系统的可靠性。

在上述实现方式中,当液压马达5的进油口处的压力减小时,补油模块20的控制油口X2处的压力随之减小,从而使得补油模块20的第一工作油口A2和第二工作油口B2连通,进而能够将比例溢流模块80的液压油导至液压马达5的进油口处,使得补油模块20能够在液压马达5出现失速现象时,对比例流量模块10的第二工作油口B1处进行补油,以消除液压马达5的进油口处的负压,避免了汽蚀现象的出现。

具体地,补油模块20包括第三插装阀21,第三插装阀21的控制油口与比例流量模块10的第二工作油口B1连通,第三插装阀21的第一工作油口与第二插装阀81的第三油口连通,第三插装阀21的第二工作油口与比例流量模块10的第二工作油口B1连通。

在上述实现方式中,当比例流量模块10的第二工作油口B1处的压力减小时,第三插装阀21的控制油口处的压力随之减小,使得第三插装阀21的第一工作油口和第二油口连通,从而将比例溢流模块80液压油导至比例流量模块10的第二工作油口B1处,从而避免了气蚀现象产生。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,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。

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