一种海洋船转向液压系统的制作方法

本实用新型涉及水上船舶动力系统，更具体地说，它涉及一种海洋船转向液压系统。

背景技术：

航运作为长距离运输的重要运输方式，包括内河航运、沿海航运和远洋航运，依托船只的长距离行驶来开展客运和货运业务。船只在这类长距离的行驶中会遇到暗礁、风暴等各种复杂的航行环境，这时在船员的操控下船只才能很好的避开这些潜在的危险，一旦躲避不及会造成不可想象的后果。然而由于该类船只自身庞大的船型和自重，在处理复杂航行情况的前提下就对船只自身的机动性能提出了极高的要求。

公告号为CN201703559U的中国专利公开了一种船用行驶方向控制系统，它包括在船体的底部装有由轴流式推进器、主管路和六个方向开放的分管路及与其相应的1至6号阀门。当推进器正向旋转时主管路中的水被推向后方，推进器反转时水则被推向前方。分别打开1至6号阀门，船体将相应地改变运行方向，可使船体转向时得到最小的转弯半径或直接平移，能有效地避免相撞事故发生。

这种船用行驶方向控制系统虽然可以通过1至6号阀门的闭合来进行组合，通过推进器的正反转来实现控制和改变船只航行过程中的方向，但考虑到航行过程中复杂的水况，1至6号阀门处受到各个方向水流的阻力，所以该行驶方向控制系统的转向效果并不明显。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种海洋船转向液压系统，其优点在于可以实现快速的转向工作。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种海洋船转向液压系统，其特征是：包括调节模块、为调节模块提供动力的动力模块、为调节模块提供保障的手动模块、与调节模块连通用于控制海洋船转向的液压缸一与液压缸二，所述动力模块与调节模块通过进油回路与回油回路连通，所述手动模块与调节模块也通过进油回路与回油回路连通；

所述动力模块包括供能装置和储能装置；

所述供能装置包括油箱、与油箱连通的柱塞泵一、控制柱塞泵一的电机一、与油箱连通的柱塞泵二、控制柱塞泵二的电机二，所述柱塞泵一与柱塞泵二均设置在油箱内；

所述储能装置包括储能器、与储能器连通的安全阀组、连通储能器与进油回路的插装电磁阀、连通在储能器和插装电磁阀之间的压力传感继电器；

所述调节模块包括控制液压缸一工作的调节装置一、控制液压缸二工作的调节装置三；

所述调节装置一包括与进油回路、回油回路连通的电磁换向阀一、分别与电磁换向阀一连通的液控单向阀一和液控单向阀二、分别与液控单向阀一和液控单向阀二连通的叠加式单向节流阀一和叠加式单向节流阀二，所述叠加式单向节流阀一和叠加式单向节流阀二与液压缸一连通；

所述调节装置三包括与进油回路与回油回路连通的电磁换向阀三、分别与电磁换向阀三连通的液控单向阀三和液控单向阀四、分别与液控单向阀三和液控单向阀四连通的叠加式单向节流阀三和叠加式单向节流阀四，所述叠加式单向节流阀三和叠加式单向节流阀四与液压缸二连通；

所述手动模块包括与油箱连通的手动泵、连通在手动泵与液压缸一之间的调节装置二、手动泵与液压缸一之间的调节装置四，所述手动泵通过进油回路与调节装置二、调节装置四连通，所述进油回路上设有控制手动泵供油的板式球阀；

所述调节装置二包括与进油回路与回油回路连通的手动换向阀二、分别与手动换向阀二连通的液控单向阀五和液控单向阀六、分别与液控单向阀五和液控单向阀六连通的叠加式单向节流阀五和叠加式单向节流阀六，所述叠加式单向节流阀五和叠加式单向节流阀六与液压缸一连通；

所述调节装置四包括与进油回路与回油回路连通的手动换向阀四、分别与手动换向阀四连通的液控单向阀七和液控单向阀八、分别与液控单向阀七和液控单向阀八连通的叠加式单向节流阀七和叠加式单向节流阀八，所述叠加式单向节流阀七和叠加式单向节流阀八与液压缸二连通；

所述调节装置一与调节装置二并联在进油回路上，所述调节装置三与调节装置四并联在进油回路上，所述电磁换向阀一、手动换向阀二、电磁换向阀三、手动换向阀四均为三位四通阀。

通过采用上述技术方案，动力模块为整个系统提供了工作动力，调节模块有效的控制了液压缸一和液压缸二的工作状态，从而实现了船舶的快速转向的工作，动力模块是整个系统工作的核心，手动模块为整个系统提供了安全保障，当动力模块出现故障的时候，手动模块可以保证整个系统的稳定运行，进一步保证了船舶可以实现快速转向的工作。

本实用新型进一步设置为：所述的进油回路上连接有储能器，所述储能器通过安全阀组分别与进油回路、回油回路连通，所述储能器均与柱塞泵一、柱塞泵二以及手动泵连通，所述储能器上连接有控制柱塞泵一、柱塞泵二以及手动泵工作的压力传感继电器。

通过采用上述技术方案，整个系统在工作的过程中，储能器可以进行蓄能的工作，当储能器内的能量蓄积到一定压力的时候，达到压力传感继电器的触发值，压力传感继电器发出信号使得柱塞泵一、柱塞泵二或者手动泵停止工作，通过自身的蓄积的能量保证液压缸一与液压缸二的工作状态，有利于节约的一定的资源。

本实用新型进一步设置为：所述的动力模块与调节模块之间设有测压装置，所述调节模块与柱塞泵一、柱塞泵二之间也设有测压装置。

通过采用上述技术方案，测压装置可以实时有效的反应出整个工作系统内的压力值，从而有利于保证整个液压系统的正常运行。

本实用新型进一步设置为：所述的测压装置包括与进油回路连通的测压接头、一端与测压接头连通的测压软管、与测压软管另一端连通的压力表。

通过采用上述技术方案，测压头与进油回路直接接触，压力表可以准确地反应出整个系统内的压力值，油压对压力表会存在瞬间的冲击力，测压软管可以起到缓解油压的工作，对压力表有个很好的保护作用。

本实用新型进一步设置为：所述的进油回路上设有用于保证整个系统压力稳定的减压阀。

通过采用上述技术方案，当整个系统中的压力值过大时，会对液压缸一和液压缸二造成一定的冲击，通过减压阀可以对整个系统的中的压力进行一个有效的控制，有利于整个系统的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述的进油回路上设有高压过滤器，所述回油回路上设有回油过滤器。

通过采用上述技术方案，高压过滤器对进入到进油回路内的油液起到一定的过滤作用，减小了油液内的杂质进入到进油回路，有利于整个进油回路的通畅，减小了因为进油回路阻塞而造成系统故障的情况，回油过滤器对从回油回路中进入到油箱内的油液起到一定的过滤作用，减小了回到油箱内的油液掺杂杂质的情况，有利于整个系统中的油液的循环利用。

本实用新型进一步设置为：所述的油箱上设有电接点温度计。

通过采用上述技术方案，电接点温度计对有油箱内油液的温度起到一个很好的检测作用，当油液温度过高或者过低的时候，会发出信号给相应的设备，对油温进行有效的处理。

本实用新型进一步设置为：所述的油箱内设有护套式加热器，所述油箱外侧设有油冷机。

通过采用上述技术方案，在电接点温度计的作用下，当油液的温度过低时，护套式加热器对油液起到加热的作用，当油液的温度过高时，油冷机对油液起到冷却的作用，有利于保证油箱内油液温度的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述的油箱的外侧设有液位计单向阀。

通过采用上述技术方案，液位计单向阀由液位计和单向阀组合而成，既有检测液位的作用又有单向阀的作用，在整个系统在工作的过程中油液会有一定的损耗，整个系统在稳定运行的过程中需要足量的油液支持，液位计单向阀对油箱内油液的量起到很好的检测作用，保证了油箱内的油液量充足，同时当液位计发生损坏的时候，在更换的过程中单向阀避免了油液从油箱内流出的情况。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、整个系统运行平稳，同时有稳定的保障措施，有利于船舶实现快速的转向工作；

2、整个系统中油液经过过滤，减小了进油回路和回油回路堵塞，造成系统出现故障的情况；

3、油箱内的油液温度得到有效的控制，避免油液状态不好而导致整个系统运行不畅。

附图说明

图1为海洋船转向液压系统示意图；

图2为海洋船转向液压系统动力模块示意图；

图3为调节模块中调节装置一液压系统示意图；

图4为调节模块中调节装置三液压系统示意图；

图5为手动模块中调节装置二液压系统示意图；

图6为手动模块中调节装置四液压系统示意图。

附图标记：1、油箱；21、调节模块；22、动力模块；23、手动模块；24、进油回路；25、回油回路；3、液位计单向阀；4、测压装置；41测压接头；42测压软管；43、压力表；51、柱塞泵一；52、柱塞泵二；61、电机一；62、电机二；71、液控单向阀一；72、液控单向阀二；73、液控单向阀三；74、液控单向阀四；75、液控单向阀五；76、液控单向阀六；77、液控单向阀七；78、液控单向阀八；8、护套式加热器；9、液位温度控制器；10、电接点温度计；11、插装溢流阀；12、回油过滤器；13、调压排气接头；14、高压过滤器；15、油冷机；151、压力表一；152、压力表二；153、压力表三；154、压力表四；17、减压阀；18、压力传感继电器；19、储能器；20、插装电磁阀、221、电磁换向阀一；222、手动换向阀二；223、电磁换向阀三；224、手动换向阀四；231、叠加式单向节流阀一；232、叠加式单向节流阀二；233、叠加式单向节流阀三；234、叠加式单向节流阀四；235、叠加式单向节流阀五；236、叠加式单向节流阀六；237、叠加式单向节流阀七；238、叠加式单向节流阀八；27、手动泵；28、安全阀组；29、电接点压力表；311、高压球阀一；312；高压球阀二；313、高压球阀三；314、高压球阀四；331、液压缸一；332、液压缸二；34、板式球阀；35、空气过滤器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种海洋船转向液压系统，可以根据复杂航行环境实现迅速改变船体前进方向的目的，有利于船体规避不同类型的风险，及时处置突发情况保证船体航行的安全稳定。如图1和2所示，该液压系统包括动力模块22、调节模块21、手动模块23、液压缸一331、液压缸二332，动力模块22给调节模块21提供动力输出，使调节模块21控制的转向装置工作，手动模块23为调节模块21提供保障，液压缸一331与液压缸二332与调节模块21连通用于控制海洋船转向的，同时动力模块22与调节模块21通过进油回路24与回油回路25连通，手动模块23与调节模块21也通过进油回路24与回油回路25连通。

如图1和2所示，动力模块22包括供能装置和储能装置，供能装置包括油箱1、与油箱1连通的柱塞泵一51、控制柱塞泵一51的电机一61、与油箱1连通的柱塞泵二52、控制柱塞泵二52的电机二62；柱塞泵一51与柱塞泵二52均设置在油箱1内。储能装置包括储能器19、与储能器19连通的安全阀组28、连通储能器19与进油回路24的插装电磁阀20、连通在储能器19和插装电磁阀20之间的压力传感继电器18。

油箱1上设有电接点温度计10，油箱1内设有护套式加热器8，所述油箱1外侧设有油冷机15，在油箱1的外侧设有液位计单向阀3，同时在还设有空气过滤器35。

液位计单向阀3由液位计和单向阀组合而成，既有检测液位的作用，又有单向阀的作用，整个系统在工作的过程中需要足量的油液支持，但油液会有一定的损耗；操作人员可以从液位计单向阀3上直观的观察油箱1内的液位情况，防止出现油液不足等状况，同时当液位计发生损坏的时候，在更换的过程中单向阀避免了油液从油箱1内流出的情况。

油箱1内的油液受到周围环境温度以及在循环使用过程中产生的能量，油液的温度会发生一定的改变，从而会对整个系统的稳定性产生一定的影响；电接点温度计10可以实时的反馈出油箱1内有油液的温度值，当油箱1内油液的温度过高的时候，电接点温度计10发出信号，使得油冷机15开始工作，实现对油液的降温工作；当油箱1内油液的温度过低的时候，电接点温度计10发出信号，使得护套式加热器8开始工作，实现对油液的加热工作；有利于油液处于合理的温度工作温度，保证整个系统可以稳定地运行。

油箱1内油液的液面升降存在气压的变化，空气会与外界存在交换，空气过滤器35保证了内外大气压的一致，同时在实现气体交换的过程中，对气体也有一定的过滤作用，减小了杂质进入油箱1内的情况，同时避免空穴等现象给液压系统带来损坏。

在进油回路24上设有高压过滤器14，回油回路25上设有回油过滤器12；高压过滤器14对进入到进油回路24内的油液起到一定的过滤作用，减小了油液内的杂质进入到进油回路24，有利于整个进油回路24的通畅，减小了因为进油回路24阻塞而造成系统故障的情况，同时回油过滤器12对从回油回路25中油液进行过滤的作用。

电机一61和电机二62分别控制柱塞泵一51和柱塞泵二52，正常工作状态下只需开启电机一61，带动相应的柱塞泵一51工作，当电机一61出现故障时，操作人员可以开启电机二62来代替电机一61工作，继续保障液压系统的运行，避免出现电机一61发生故障整个液压系统就失效的现象发生。在柱塞泵一51和柱塞泵二52上分别连通有单向阀一和单向阀二，油液通过单向阀一，使得该油路的油液只有一个流向，避免发生油液回流给系统工作带来的影响。

油液通过单向阀一和单向阀二之后流向设置在回路上的高压过滤器14，高压过滤器14设置在供能装置与调节模块21之间，高压过滤器14对进入到进油回路24内的油液起到一定的过滤作用，减小了油液内的杂质进入到进油回路24，有利于整个进油回路24的通畅，减小了因为进油回路24阻塞而造成系统故障的情况。

与该高压过滤器14并联的支路上设有一插装溢流阀11，另一并联的支路上设有测压装置4，测压装置4包括与进油回路24连通的测压接头41、一端与测压接头41连通的测压软管42、与测压软管42另一端连通的压力表43；测压头与进油回路24直接接触，压力表43可以准确地反应出整个系统内的压力值，油压对压力表43会存在瞬间的冲击力，测压软管42可以起到缓解油压的工作，对压力表43有个很好的保护作用。

操作人员可以观察压力表43上的数值来判断系统的液压是否正常，当液压超过某一限定安全值时，多余的油液会从溢流阀流出，经回油回路25流进油箱1，在回油回路25上设有回油过滤器12，可以对系统内流回的油液进行过滤，防止杂质进入油箱1内对接下来系统的工作带来影响。

当船体的液压供能或者电力系统出现故障时，操作人员可以通过手动泵27继续给液压系统供能从而保障液压系统的工作。

在进油回路24上连接有储能器19，储能器19通过安全阀组28分别与进油回路24、回油回路25连通，储能器19均与柱塞泵一51、柱塞泵二52以及手动泵27连通，储能器19上连接有控制柱塞泵一51、柱塞泵二52以及手动泵27工作的压力传感继电器18。

当船舶在正常航向航行时，液压缸一331与液压缸二332控制的转向装置处于原位，对船的航行没有转向作用，当船舶需要转弯的时候，柱塞泵一51和柱塞泵二52在电机一61和电机二62的作用下开始工作，同时储能器19可以进行蓄能的工作，当储能器19内的能量蓄积到一定压力的时候，达到压力传感继电器18的触发值，压力传感继电器18发出信号使得柱塞泵一51、柱塞泵二52停止工作，通过自身的蓄积的能量保证液压缸一331与液压缸二332的工作状态，有利于节约一定的资源。

当柱塞泵正常工作的过程中，插装电磁阀20不通电，通过高压过滤器14的油液一部分经插装电磁阀20进入储能器19内对储能器19进行储能，部分多余的油量会流入回油回路25中，当储能器19充满时，压力继电器发出信号，插装电磁阀20得电，此时储能器19就可以用来给系统供能，电机一61和电机二62可以处于休息状态，使能源能够得到充分利用，避免浪费。

如图1和图2所示，从动力模块22出来的油液进入到调节模块21，在进入调节模块21之前先通过设置在调节模块21入口处的减压阀17，通过该减压阀17的设置，保证了进入调节模块21液体压力的稳定，避免油压不稳带来的对液压系统的影响。在该减压阀17的出口处设有连接在调压排气接头13上的电接点压力表43，操作人员可以观察压力表43上的数值观察从减压阀17流出的油液是否处于安全压力范围。

调节模块21包括控制液压缸一331工作的调节装置一、控制液压缸二332工作的调节装置三。

如图3所示，调节装置一包括与进油回路24、回油回路25连通的电磁换向阀一221、分别与电磁换向阀一221连通的液控单向阀一71和液控单向阀二72、分别与液控单向阀一71和液控单向阀二72连通的叠加式单向节流阀一231和叠加式单向节流阀二232，叠加式单向节流阀一231和叠加式单向节流阀二232的出口端分别通过高压球阀一311和高压球阀二312与液压缸一331的两端连通，在液压缸一331的两端回路上设有压力表一151和压力表二152，电磁换向阀一221为三位四通阀。

如图4所示，调节装置三包括与进油回路24与回油回路25连通的电磁换向阀三223、分别与电磁换向阀三223连通的液控单向阀三73和液控单向阀四74、分别与液控单向阀三73和液控单向阀四74连通的叠加式单向节流阀三233和叠加式单向节流阀四234，叠加式单向节流阀三233和叠加式单向节流阀四234的出口端分别通过高压球阀三313和高压球阀四314与液压缸二332的两端连通，在液压缸二332的两端回路上设有压力表三153和压力表四154，电磁换向阀三223为三位四通阀。

如图3和图4所示，当船体需要进行转向操作时，操作人员会根据实际情况来控制，此时需要注意电磁换向阀一221和电磁换向阀三223的开关选择，同时开启电磁换向阀一221的DT1和电磁换向阀三223的DT3或者电磁换向阀一221的DT2和电磁换向阀三223的DT4。当DT1和DT3得电时，油液分别经电磁换向阀一221和电磁换向阀三223换向，电磁换向阀一221中的油液进入叠加式单向节流阀二232，起到对油液油量大小的节制，避免流量过大给液压进程带来不稳定，经过叠加式单向节流阀二232的油液进入液控单向阀二72，由于液向与液控单向阀内单向阀方向相同，油液顺利通过，再由高压球阀二312进入到液压缸一331内上部，高压球阀二312可以保证液压和流量的稳定，从而使液压缸的进程平稳。液压缸一331底部的油液在液压杆的推动下由液压缸一331上连通的另一回路流出，经高压球阀一311流向液控单向阀一71，由于液控单向阀的特性，在压力达到一定时油液可以逆向从液控单向阀一71通过，再进入叠加式单向节流阀一231，同样叠加式单向节流阀一231达到一定压力时可以反向流通，最终经电磁换向阀一221进入回油回路25，回油回路25连通油箱1（如图2所示）。

同理，进入电磁换向阀三223的油液也先后分别通过叠加式单向节流阀四234和液控单向阀四74进入液压缸二332内的上部，推动液压缸二332工作，液压缸二332底部的油液也在液压杆的推动下由液压缸二332上连通的另一回路流出，经高压球阀三313流向液控单向阀三73，由于液控单向阀的特性，在压力达到一定时油液可以逆向从液控单向阀三73通过，再进入叠加式单向节流阀三233，同样达到一定压力时可以反向流通，最终经电磁换向阀三223进入回油回路25流回油箱1（如图2所示）。

这个过程中，液压缸一331和液压缸二332内的液压杆均向同一侧伸缩，保证了液压缸工作目的的统一，使船体能够迅速向某一侧转向。同时设置的压力表一151、压力表二152、压力表三153、压力表四154可以供操作者实时分别观察液压缸一331与液压缸二332进油回路24和回油回路25上的压力值是否相等，从而判断液压缸一331与液压缸二332工作状态是否相同，有利于保证了船舶可以准确的实现转向。

同理，当DT2和DT4得电时，油箱1内的来油不发生换向，分别经液压回路进入到液压缸一331和液压缸二332的底部，液压缸一331和液压缸二332上部的油液则经相应的回油回路25流出，最终流回油箱1。这个过程中，液压缸一331各液压缸二332的液压杆做同一方向的伸缩，与DT1和DT3得电时的运动方向相反。

如图1和2所示，考虑到船只航行过程中复杂的状况，船只的电力和动力系统会出现故障，为了避免船只在失去电力或动力时转向功能的丧失，手动模块23为动力模块22和调节模块21提供了动力保障。手动模块23包括与油箱1连通的手动泵27、连通在手动泵27与液压缸一331之间的调节装置二、手动泵27与液压缸一331之间的调节装置四，手动泵27通过进油回路24与调节装置二、调节装置四连通，进油回路24上设有控制手动泵27供油的板式球阀34；

如图1和图5所示，调节装置二包括与进油回路24与回油回路25连通的手动换向阀二222、分别与手动换向阀二222连通的液控单向阀五75和液控单向阀六76、分别与液控单向阀五75和液控单向阀六76连通的叠加式单向节流阀五235和叠加式单向节流阀六236，叠加式单向节流阀五235和叠加式单向节流阀六236的出口端分别通过高压球阀一311和高压球阀二312（如图3所示）与液压缸一331的两端连通。

如图1和图6所示，调节装置四包括与进油回路24与回油回路25连通的手动换向阀四224、分别与手动换向阀四224连通的液控单向阀七77和液控单向阀八78、分别与液控单向阀七77和液控单向阀八78连通的叠加式单向节流阀七237和叠加式单向节流阀八238，叠加式单向节流阀七237和叠加式单向节流阀八238的出口端分别通过高压球阀三313和高压球阀四314（如图4所示）与液压缸二332的两端连通。

调节装置二与调节装置一并联在进油回路24上，调节装置四与调节装置三并联在进油回路24上，手动换向阀二222、手动换向阀四224均为三位四通阀。

如图3和图5所示，调节装置二和调节装置一的不同在于调节装置一内的电磁换向阀一221换成了手动换向阀二222，调节装置四与调节装置三的不同在于调节装置三内的电磁换向阀三223（如图4所示）换成了手动换向阀四224（如图6所示），其余液压装置均相同。一旦船上电力和动力输出出现状况，操作人员可以通过手动调节手动换向阀二222和手动换向阀四224的方式使油液能够继续在液压回路中循环，在手动模块23的时候需要进油回路24上的板式球阀34（如图2所示）打开，使得手动泵27（如图2所示）的供油可以进入到仅有回路中，在不使用手动模块23的时候，板式球阀34必须处于关闭状态。

如图1、图5和图6所示，因调节装置二和调节装置四的其他内部设置均与调节装置一和调节装置三相同，所以操作人员只需要注意的是手动换向阀二222和手动换向阀四224的阀位必须一致，当手动换向阀二222和手动换向阀四224均置于左位时，油液通过各支路分别进入液压缸一331和液压缸二332的底部，液压缸一331和液压缸二332上部的油液在液压杆的推动下进入回油回路25，流回油箱1；当手动换向阀二222和手动换向阀四224均置于右位时，油液通过各支路分别进入液压缸一331和液压缸二332的上部，液压缸一331和液压缸二332底部的油液在液压杆的推动下进入回油回路25，流回油箱1，在这一过程中，液压缸一331和液压缸二332保持同步的伸缩进程，从而实现船只向某一方向的转向。

具体工作过程：油液从在柱塞泵一51和柱塞泵二52的作用下，经过高压过滤器14后，一部分的油液进入到调节装置一和调节装置三内，然后再将进入到液压缸一331和液压缸二332内，实现船舶的转向工作，另一部的油液经过电磁插装阀流入到储能器19内，当储能器19内的能量积蓄到一定值的时候，压力继电器发出信号，插装电磁阀20得电，使得储能器19内的油液可以反向流通，为进油回路24进行供油工作，使得柱塞泵一51和柱塞泵二52可以停止工作，节约一定的资源。

当船舶上的电力系统出现故障后，所有的涉及到的电控的液压原件都无法实用，此时手动模块23为整个这个系统提供保障，操作者打开手动泵27，同时打开进油回路24上的板式球阀34，使得油液进入进油回路24，油液经过高压过滤器14后，一部分的油液进入到调节装置二和调节装置四内，再将进入到液压缸一331和液压缸二332内，实现船舶的转向工作。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。