用于喷水推进装置的液压控制系统的制作方法

本发明涉及喷水推进技术领域，特别涉及一种用于喷水推进装置的液压控制系统。

背景技术：

喷水推进装置是船舶推进器的一种，其通过喷射水流产生的反作用力驱动船舶航行。为了实现船舶的前进和后退，通常会在喷水推进装置的喷水口处设置有一个倒车斗，通过控制倒车斗做出动作，来使得水流朝前喷射或者朝后喷射，进而实现船舶的前进和后退。而为了实现船舶的转向，通常会在喷水推进装置的喷水口处设置转向罩，通过控制转向罩左右摆动，来使得水流朝左喷射或者朝右喷射，进而实现船舶的左转和右转。

现有的喷水推进装置大多安装在小型船舶上，采用软杆或钢丝绳直接机械驱动倒车斗和转向罩动作，进而改变船舶的航向和转向。

然而，对于现代化的中大型船舶，驱动倒车斗和转向罩所需要的力矩较大，上述机械驱动方式很难做到对倒车斗和转向罩的及时精准控制。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种用于喷水推进装置的液压控制系统，可以通过液压控制系统对船舶喷水推进装置进行控制。所述技术方案如下：

所述转向单元包括第一三位四通比例换向阀、转向油缸、第一梭阀，所述转向油缸为双杆液压缸，所述第一三位四通比例换向阀的进油口与所述负载敏感泵的压油口连通，所述第一三位四通比例换向阀的出油口与所述液压控制系统的油箱连通，所述第一三位四通比例换向阀的第一工作油口分别与所述转向油缸的第一腔体和所述第一梭阀的第一进油口连通，所述第一三位四通比例换向阀的第二工作油口分别与所述转向油缸的第二腔体和所述第一梭阀的第二进油口连通；

所述倒航单元包括第二三位四通比例换向阀、倒航油缸、第二梭阀，所述倒航油缸为双杆液压缸，所述第二三位四通比例换向阀的进油口与所述负载敏感泵的压油口连通，所述第二三位四通比例换向阀的出油口与所述油箱连通，所述第二三位四通比例换向阀的第一工作油口分别与所述倒航油缸的第一腔体和所述第二梭阀的第一进油口连通，所述第二三位四通比例换向阀的第二工作油口分别与所述倒航油缸的第二腔体连通和所述第二梭阀的第二进油口连通；

所述液压控制系统还包括第三梭阀，所述第三梭阀的出油口与所述负载敏感泵的控制油口连通，所述第三梭阀的第一进油口与所述第一梭阀的出油口连通，所述第三梭阀的第二进油口与所述第二梭阀的出油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述转向单元还包括第一双向平衡阀组，所述第一双向平衡阀组包括第一平衡阀及第二平衡阀，所述第一平衡阀的第一油口与所述第一三位四通比例换向阀的第一工作油口连通，所述第一平衡阀的第二油口与所述转向油缸的第一腔体连通，所述第一平衡阀的第一控制油口与所述第一三位四通比例换向阀的第二工作油口连通，所述第一平衡阀的第二控制油口与所述第一平衡阀的第一油口连通，所述第一平衡阀的第三控制油口与所述第一平衡阀的第二油口连通，所述第二平衡阀的第一油口与所述第一三位四通比例换向阀的第二工作油口连通，所述第二平衡阀的第二油口与所述转向油缸的第二腔体连通，所述第二平衡阀的第一控制油口与所述第一三位四通比例换向阀的第一工作油口连通，所述第二平衡阀的第二控制油口与所述第二平衡阀的第一油口连通，所述第二平衡阀的第三控制油口与所述第二平衡阀的第二油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述转向单元还包括常闭截止阀，所述常闭截止阀的第一油口与所述转向油缸的第一腔体连通，所述常闭截止阀的第二油口与所述转向油缸的第二腔体连通。

在本发明的一种实现方式中，所述转向单元还包括转向油缸反馈器，所述转向油缸反馈器与所述转向油缸的活塞杆连接。

在本发明的又一种实现方式中，所述倒航单元还包括第二双向平衡阀组，所述第二双向平衡阀组包括第三平衡阀及第四平衡阀，所述第三平衡阀的第一油口与所述第二三位四通比例换向阀的第一工作油口连通，所述第三平衡阀的第二油口与所述倒航油缸的第一腔体连通，所述第三平衡阀的第一控制油口与所述第二三位四通比例换向阀的第二工作油口连通，所述第三平衡阀的第二控制油口与所述第三平衡阀的第一油口连通，所述第三平衡阀的第三控制油口与所述第三平衡阀的第二油口连通，所述第四平衡阀的第一油口与所述第二三位四通比例换向阀的第二工作油口连通，所述第四平衡阀的第二油口与所述倒航油缸的第二腔体连通，所述第四平衡阀的第一控制油口与所述第二三位四通比例换向阀的第一工作油口连通，所述第四平衡阀的第二控制油口与所述第四平衡阀的第一油口连通，所述第四平衡阀的第三控制油口与所述第四平衡阀的第二油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述倒航单元还包括倒航油缸反馈器，所述倒航油缸反馈器与所述倒航油缸的活塞杆连接。

在本发明的又一种实现方式中，所述液压控制系统还包括溢流阀，所述溢流阀的进油口与所述负载敏感泵的压油口连通，所述溢流阀的出油口与所述油箱连通，所述溢流阀的第一控制油口与所述溢流阀的进油口连通，所述溢流阀的第二控制油口与所述溢流阀的出油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述液压控制系统还包括过滤器，所述过滤器的进油口与所述溢流阀的出油口连通，所述过滤器的出油口与所述油箱连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述液压控制系统还包括常开截止阀，所述常开截止阀的第一油口与所述负载敏感泵的吸油口连通，所述常开截止阀的第二油口与所述油箱连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述转向油缸为两个，每个转向油缸第一腔体均与第一三位四通比例换向阀的第一工作油口连通，每个转向油缸第二腔体均与第一三位四通比例换向阀的第二工作油口连通，倒航油缸为两个，每个倒航油缸第一腔体均与第二三位四通比例换向阀的第一工作油口连通，每个倒航油缸第二腔体均与第二三位四通比例换向阀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：

在通过本实施例提供的用于喷水推进装置的液压控制系统在对喷水推进装置进行控制时，液压油通过负载敏感泵的压油口到达第一三位四通比例换向阀的进油口及第二三位四通比例换向阀的进油口，当船舶需要向一个方向转动时，第一三位四通比例换向阀的阀芯位于左位，第一三位四通比例换向阀的进油口与第一三位四通比例换向阀的第一工作油口连通，液压油通过第一三位四通比例换向阀的第一工作油口进入到转向油缸的第一腔体中，转向油缸做出相应的动作，实现船舶一个方向的转向。反之，当船舶需要向另一个方向转动时，第一三位四通比例换向阀的阀芯位于右位，油路的走向与前文相反，在此不做赘述，从而可以实现船舶另一个方向的转向。当船舶需要倒车时，第二三位四通比例换向阀的阀芯位于右位，第二三位四通比例换向阀的第二工作油口与第二三位四通比例换向阀的进油口连通，液压油通过第二三位四通比例换向阀的第二工作油口进入倒航油缸的第二腔体中，倒航油缸做出相应的动作，推动倒车斗运动实现船舶的倒车。反之，当船舶不需要倒车时，第一三位四通比例换向阀的阀芯位于左位，油路的走向与前文相反，在此不做赘述，从而可以实现船舶向前运动。由于该液压控制系统中包括第一梭阀、第二梭阀及第三梭阀，所以可以通过第一梭阀判断出第一三位四通比例换向阀中第一个工作油口及第二工作油口中哪个流经的液压油较高，并将较高液压油传输至第三梭阀，通过第二梭阀判断出第二三位四通比例换向阀中第一工作油口及第二工作油口中哪个流经的的液压油较高，并将较高液压油传输至第三梭阀，最后再通过第三梭阀判断出流出第一三位四通比例换向阀及第二三位四通比例换向阀中的最高液压油，并将高压油液输送至负载敏感泵中，负载敏感泵根据第三梭阀的油压进而改变自身的排量。也就是说，通过梭阀与负载敏感泵，可以自动调节该液压控制系统中油压和流量，实现自动过载保护和节能控制。

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用于喷水推进装置液压控制系统原理图；

图2是图1中用于喷水推进装置液压控制系统的局部放大图。

图中各符号表示含义如下：

1、转向单元；11、第一三位四通比例换向阀；p1、第一三位四通比例换向阀的进油口；t1、第一三位四通比例换向阀的出油口；a1、第一三位四通比例换向阀的第一工作油口；b1、第一三位四通比例换向阀的第二工作油口；12、转向油缸；121、转向油缸的第一腔体；122、转向油缸的第二腔体；13、第一梭阀；a1、第一梭阀第一进油口；b1、第一梭阀第二进油口；14、第一双向平衡阀组；141、第一平衡阀；142、第二平衡阀；15、常闭截止阀；16、转向油缸反馈器；

2、倒航单元；21、第二三位四通比例换向阀；p2、第二三位四通比例换向阀的进油口；t2、第二三位四通比例换向阀的出油口；a2、第二三位四通比例换向阀的第一工作油口；b2、第二三位四通比例换向阀的第二工作油口；22、倒航油缸；221、倒航油缸的第一腔体；222、倒航油缸的第二腔体；23、第二梭阀；a2、第二梭阀第一进油口；b2、第二梭阀第二进油口；24、第二双向平衡阀组；241、第三平衡阀；242、第四平衡阀；25、倒航油缸反馈器；

3、负载敏感泵；b、负载敏感泵的压油口；s、负载敏感泵的吸油口；l、负载敏感泵的泄油口；x、负载敏感泵的控制油口；30、常开截止阀；31、第三梭阀；a3、第三梭阀第一进油口；b3、第三梭阀第二进油口；32、溢流阀；33、常开截止阀；34、过滤器；35、空气滤清器；36、液位开关；

100、压力开关；110、测压接头；120、压力表。

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。

本发明实施例提供了一种用于喷水推进装置的液压控制系统，如图1所示，液压控制系统包括转向单元1、倒航单元2和负载敏感泵3，转向单元1包括第一三位四通比例换向阀11、转向油缸12、第一梭阀13，转向油缸12为双杆液压缸，第一三位四通比例换向阀的进油口p1与负载敏感泵3的压油口b连通，第一三位四通比例换向阀的出油口t1与液压控制系统的油箱连通，第一三位四通比例换向阀的第一工作油口a1与转向油缸的第一腔体121连通，第一三位四通比例换向阀的第二工作油口b1与转向油缸的第二腔体122连通；第一梭阀13的第一进油口a1与第一三位四通比例换向阀的第一工作油口a1连通，第一梭阀13的第二进油口b1与第一三位四通比例换向阀的第二工作油口b1连通。

倒航单元2包括第二三位四通比例换向阀21和倒航油缸22，倒航油缸22为双杆液压缸，第二三位四通比例换向阀的进油口p2与负载敏感泵3的压油口b连通，第二三位四通比例换向阀的出油口t2与油箱连通，第二三位四通比例换向阀的第一工作油口a2与倒航油缸的第一腔体221连通，第二三位四通比例换向阀的第二工作油口b2与倒航油缸的第二腔体222连通；第二梭阀23的第一进油口a2与第二三位四通比例换向阀的第一工作油口a2连通，第二梭阀13的第二进油口b2与第二三位四通比例换向阀的第二工作油口b2连通。

负载敏感泵3的控制油口x还连接有第三梭阀31，第三梭阀31的出油口与负载敏感泵3的控制油口x连通，第三梭阀31的第一进油口a3与第一梭阀的出油口连通，第三梭阀31的第一进油口b3与第二梭阀的出油口连通。

在通过本实施例提供的用于喷水推进装置的液压控制系统在对喷水推进装置进行控制时，液压油通过负载敏感泵的压油口到达第一三位四通比例换向阀的进油口及第二三位四通比例换向阀的进油口，当船舶需要向一个方向转动时，第一三位四通比例换向阀的阀芯位于左位，第一三位四通比例换向阀的进油口与第一三位四通比例换向阀的第一工作油口连通，液压油通过第一三位四通比例换向阀的第一工作油口进入到转向油缸的第一腔体中，转向油缸做出相应的动作，实现船舶一个方向的转向。反之，当船舶需要向另一个方向转动时，第一三位四通比例换向阀的阀芯位于右位，油路的走向与前文相反，在此不做赘述，从而可以实现船舶另一个方向的转向。当船舶需要倒车时，第二三位四通比例换向阀的阀芯位于右位，第二三位四通比例换向阀的第二工作油口与第二三位四通比例换向阀的进油口连通，液压油通过第二三位四通比例换向阀的第二工作油口进入倒航油缸的第二腔体中，倒航油缸做出相应的动作，推动倒车斗运动实现船舶的倒车。反之，当船舶不需要倒车时，第一三位四通比例换向阀的阀芯位于左位，油路的走向与前文相反，在此不做赘述，从而可以实现船舶向前运动。由于该液压控制系统中包括第一梭阀、第二梭阀及第三梭阀，所以可以通过第一梭阀判断出第一三位四通比例换向阀中第一工作油口及第二工作油口中哪个流经的的液压油较高，并将较高液压油传输至第三梭阀，通过第二梭阀判断出第二三位四通比例换向阀中第一工作油口及第二工作油口中哪个流经的的液压油较高，并将较高液压油传输至第三梭阀，最后再通过第三梭阀判断出流出第一三位四通比例换向阀及第二三位四通比例换向阀中的最高液压油，并将高压油液输送至负载敏感泵中，负载敏感泵根据第三梭阀的油压进而改变自身的排量。也就是说，通过梭阀与负载敏感泵，可以自动调节该液压控制系统中油压，实现自动过载保护和节能控制。

示例性地，负载敏感泵3的泄油口l与吸油口s均连通油箱。油箱用于整个液压控制系统的液压油的输入。

示例性地，负载敏感泵3通过原动机d进行动力输入。

可选地，转向单元1还包括转向油缸反馈器16，转向油缸反馈器16与转向油缸12的活塞杆连接。

在上述实现方式中，转向油缸反馈器16用来实时反馈转向油缸12的位置，形成闭环控制。

本实施例中，第一三位四通比例换向阀为电磁比例阀，当船舶转动角度接近目标指定的角度时，电控系统中输送至第一三位四通比例换向阀11的电信号值逐渐减小，对应第一三位四通比例换向阀11的阀开口也逐步减小，从而转向油缸12能平稳且准确地移动到指定位置，也即是喷嘴转到指定角度。

图2为图1中局部放大图，结合图2，可选地，转向单元1还包括第一双向平衡阀组14，第一双向平衡阀组14包括第一平衡阀141及第二平衡阀142，第一平衡阀141的第一油口a4与第一三位四通比例换向阀的第一工作油口a1连通，第一平衡阀141的第二油口b4与转向油缸的第一腔体121连通，第一平衡阀141的第一控制油口c4与第一三位四通比例换向阀的第二工作油口b1连通，第一平衡阀141的第二控制油口d4与第一平衡阀141的第一油口a4连通，第一平衡阀141的第三控制油口e4与第一平衡阀141的第二油口b4连通，第二平衡阀142的第一油口a5与第一三位四通比例换向阀的第二工作油口b1连通，第二平衡阀142的第二油口b5与转向油缸的第二腔体122连通，第二平衡阀142的第一控制油口c5与第一三位四通比例换向阀的第一工作油口a2连通，第二平衡阀142的第二控制油口d5与第二平衡阀142的第一油口a5连通，第二平衡阀142的第三控制油口与第二平衡阀142的第二油口b5连通。

在上述实现方式中，第一双向平衡阀组14用于当转向油缸12到达指定位置时，第一双向平衡阀组14锁死转向油缸12，防止转向油缸12内的活塞杆在外力作用下移动。使用过程中，当第一三位四通比例换向阀中的第二工作油口b1与第一三位四通比例换向阀的进油口p1连通时，液压油通过第一三位四通比例换向阀的第二工作油口b1进入到第二平衡阀142的第一油口中，并通过第二平衡阀142的第二油口流通至转向油缸12的第二腔体122之中；同时，液压油通过第一三位四通比例换向阀11的第二工作油口b1会部分进入到第一平衡阀141的第一控制油口中，使得第一平衡阀141的第一油口与第二油口导通，转向油缸的第一腔体121中的液压油经过第一平衡阀141与第一三位四通比例换向阀11流回油箱。当转向油缸12到达指定位置时，第一三位四通比例换向阀11阀芯回到中位，由于第一双向平衡阀组内部设有单向阀，使得液压油不会因为外力作用而从转向油缸12流出，第一双向平衡阀组14锁死转向油缸12；与此同时，由于平衡阀有最大设定压力，当外力过大时，平衡阀能够起到溢流作用，防止转向油缸12不至于因为压力太大而发生爆裂。

可选地，该转向单元1还包括常闭截止阀15，常闭截止阀15的第一油口与第一三位四通比例换向阀的第一工作油口a1连通，常闭截止阀15的第二油口与第一三位四通比例换向阀的第二工作油口b1连通。

在上述实现方式中，常闭截止阀15用于当船舶电气控制系统或者液压系统出现故障不能有效转向时，通过打开常闭截止阀15，使第一三位四通比例换向阀11的第一工作油口a1及第一三位四通比例换向阀的第二工作油口b1同时与转向油缸12连通，此时进入转向油缸12中的液压油没有压力差，这样便于通过人工推动转向油缸12，而实现转向。

可选地，倒航单元2还包括倒航油缸反馈器25，倒航油缸反馈器25与倒航油缸22的活塞杆连接。

在上述实现方式中，倒航油缸反馈器25能实时反馈倒航油缸22的位置，进而指示第二三位四通比例换向阀21阀口对应地开口大小，并形成闭环控制，实现倒车斗地精准升降，从而提供大小不同的倒车力。

本实施例中，第二三位四通比例换向阀21为电磁比例阀。

可选地，倒航单元2还包括第二双向平衡阀组24，第二双向平衡阀组24包括第三平衡阀241及第四平衡阀242，第三平衡阀241的第一油口a6与第二三位四通比例换向阀的第一工作油口a2连通，第三平衡阀241的第二油口b6与倒航油缸的第一腔体221连通，第三平衡阀241的第一控制油口c6与第二三位四通比例换向阀的第二工作油口b2连通，第三平衡阀241的第二控制油口d6与第三平衡阀241的第一油口a6连通，第三平衡阀241的第三控制油口e6与第三平衡阀241的第二油口b6连通，第四平衡阀242的第一油口a7与第二三位四通比例换向阀的第二工作油口b2连通，第四平衡阀242的第二油口b7与倒航油缸的第二腔体222连通，第四平衡阀242的第一控制油口c7与第二三位四通比例换向阀的第一工作油口a2连通，第四平衡阀242的第二控制油口d7与第四平衡阀242的第一油口a7连通，第四平衡阀242的第三控制油口e7与第四平衡阀242的第二油口b7连通。

在上述实现方式中，第二双向平衡阀组24用于当倒航油缸22到达指定位置时，第二双向平衡阀组24锁死倒航油缸22，防止倒航油缸22内的活塞杆在外力作用下移动。使用过程中，当第二三位四通比例换向阀21中的第二工作油口b2与第二三位四通比例换向阀的进油口p2连通时，液压油通过第二三位四通比例换向阀的第二工作油口b2进入到第四平衡阀242的第一油口中，并通过第四平衡阀242的第二油口流通至倒航油缸的第二腔体222之中；同时，液压油通过第二三位四通比例换向阀21的第二工作油口b2会部分进入到第三平衡阀241的第一控制油口中，使得第三平衡阀241的第一油口与第二油口导通，倒航油缸的第一腔体221中的液压油经过第三平衡阀241与第二三位四通比例换向阀21流回油箱。当倒航油缸22到达指定位置时，第二三位四通比例换向阀21阀芯回到中位，由于双向平衡阀组内部设有单向阀，使得液压油不会因为外力作用而从倒航油缸22流出，第二双向平衡阀组24锁死倒航油缸22；与此同时，由于平衡阀有最大设定压力，当外力过大时，平衡阀能够起到溢流作用，防止倒航油缸22不至于因为压力太大而发生爆裂。

可选地，液压控制系统还包括溢流阀32，溢流阀32的进油口与负载敏感泵3的压油口连通，溢流阀32的出油口与负载敏感泵3的泄油口l连通，溢流阀32的第一控制油口与溢流阀32的进油口连通，溢流阀的第二控制油口与溢流阀32的出油口连通。

在上述实现方式中，溢流阀32起安全阀作用，用来限制负载最大压力。

可选地，液压控制系统还包括常开截止阀33，常开截止阀33的第一油口与负载敏感泵的吸油口s连通，常开截止阀33的第二油口与油箱连通。

在上述实现方式中，常开截止阀33用于调节负载敏感泵是否输入液压油。

可选地，液压控制系统还包括过滤器34，过滤器34的进油口与溢流阀32的出油口连通，过滤器34的出油口与油箱连通。

在上述实现方式中，过滤器34用于清洁该液压控制系统的中的油液，保证回收至油箱中的油液为干净的，避免因为油液脏污而影响该液压控制系统的正常使用。

可选地，液压控制系统还包括空气滤清器35，空气滤清器35装设在油箱上面，并且空气滤清器35与油箱连通。

在上述实现方式中，空气滤清器35用来过滤油箱上方的空气，避免空气中的杂质进入油箱之中而玷污油液。

可选地，液压控制系统还包括液位开关36，液位开关36装设在油箱上面，并且液位开关36与油箱连通。

在上述实现方式中，液位开关36用来监测油箱中油液的高度，当油箱油液的高度低于一定值时，便发出报警信息。

可选地，液压控制系统还包括测压接头110，测压接头110与负载敏感泵3的压油口连通。

在上述实现方式中，测压接头110用来接上压力表120检测负载端的压力。

可选地，液压控制系统还设有压力开关100，压力开关100与负载敏感泵3的压油口b连通。

在上述实现方式中，压力开关100用于在液压系统刚启动时，压力开关100起低压报警作用。

示例性地，压力开关100可以为压力继电器。

示例性地，本实施例中，转向油缸12为两个，每个转向油缸的第一腔体121均与第一三位四通比例换向阀的第一工作油口a1连通，每个转向油缸的第二腔体122均与第一三位四通比例换向阀的第二工作油口b1连通，倒航油缸22为两个，每个倒航油缸的第一腔体221均与第二三位四通比例换向阀的第一工作油口a2连通，每个倒航油缸的第二腔体222均与第二三位四通比例换向阀的第二工作油口b2连通。

下面简单介绍一下液压控制系统的工作过程：

首先，启动原动机d，使得负载敏感泵将油箱中的液压油通过负载敏感泵的压油口到达第一三位四通比例换向阀的进油口及第二三位四通比例换向阀的进油口；

其次，根据船舶的电控系统发出不同的信号时，如转向或倒航信号，第一三位四通比例换向阀或者第二三位四通比例换向阀接收信号，并对应控制液压油进入到转向油缸或者倒航油缸内；

然后，输送至转向油缸或者倒航油缸的液压油经过第一三位四通比例换向阀或者第二三位四通比例换向阀传输至过滤器之中并流回油箱内；

接着，液压油在输送至第一三位四通比例换向阀或者第二三位四通比例换向阀时，对应经过第一梭阀、第二梭阀及第三梭阀，通过三个梭阀(第一梭阀、第二梭阀及第三梭阀)采集第一三位四通比例换向阀的第一工作油口或第二工作油口或者第二三位四通比例换向阀中的第一工作油口或第二工作油口中最高的液压油并传输至负载敏感泵之中，进而负载敏感泵来调节自身的排量。

最后，如果需要停止工作，则关闭原动机，停止负载敏感泵泵送油液至该液压控制系统内。

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。