一种三维调整机液压控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三维调整机的液压控制系统，特别涉及一种超高压三维调整机的液压控制系统。
【背景技术】
[0002]三维调整机是专为“分段总组造船法”的船体分段合拢工艺而设计的，该设备通过其机体上的三个相互成立体90°连接的油缸(X、Y、Z向)形成三维调整系统，在计算机及液压系统的控制下从三个维度、六个自由度对船体分段的位姿进行调整，将分段与分段、分段与船体之间实现精确的定位合拢，改进传统的分段合拢搭载工法。该设备可显著提高工作效率，减少大型龙门吊机的占用时间，降低劳动强度，促进职业健康。
[0003]它还能广泛地应用于大型钢结构的对接合拢装配过程中。
[0004]对于该设备的液压控制系统设计，目前国内外有的厂家设计的工作压力在31.5MPa以下，这样垂直主顶升油缸的体积庞大，导致整机体积大而笨重，造成操作人员劳动强度极大，造价吨位比低，同时，操作也不灵活，导致生产效率下降；针对这种情况，国内现有的厂家采用高低压双联泵做动力源，泵的超高压压力达到70MPa，同时配置超高压元件，实现垂直顶升油缸在超高压力下工作，以此来减小垂直顶升油缸的回转半径，减轻整机的体积与重量。但在我国，超高压液压元件的质量远不及中高压液压元件成熟，且货源很少，价格昂贵，使用寿命及故障率不能令用户满意。同时超高压阀件与常规阀件相比，密封更困难，对使用环境要求更严格，相对故障率高，安全性无法保证。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种采用常规的液压泵(工作压力(31.5MPa)，仅仅在工作压力超高的顶升回路中加设一个增压器，即可方便地组成超高压控制系统，将彡31.5MPa的输出压力提高至70MPa，甚至以上。
[0006]本发明的任务是通过以下方案实现的:三维调整机液压控制系统，包括一个液压泵(工作压力彡31.5MPa)和一条卸荷回路、一条垂直顶升回路(Z向)(工作压力可超过70MPa)、两条水平调整平移回路(X向和Y向X工作压力与液压泵相同)共四条并联的液压支路，所述液压泵具有一个吸油口和一个压油口 ；所述液压泵的吸油口经过吸油滤油器伸入油箱吸取油源，四条并联的液压支路的入口全部连接在液压泵的压油口上，液压泵排油给各条支路提供工作液体，所有的液压支路的回油均经回油滤油器流回油箱；所述的卸荷回路由电磁溢流阀及系统压力继电器组成，当系统压力达到系统压力继电器的调定压力时，它便发出电信号使电磁溢流阀的电磁铁吸合，溢流阀开启溢流，液压泵卸荷运转；当系统压力低于系统压力继电器的断开压力时，则电信号中断，液压泵继续向系统提供压力液体；所述垂直顶升回路(Z向)由电磁换向阀、单向节流阀、平衡阀、增压器、超高压继电器及垂直顶升油缸(Z向)依次串联而成，电磁换向阀控制垂直顶升油缸(Z向)的升降方向，单向节流阀与平衡阀使得系统具有回油调速及顶升保压的功能，保证系统安全可靠地工作，增压器具有一个IN 口、一个R 口和2个H 口，垂直顶升油缸(Z向)的无杆腔的进油经增压器的IN 口流入，H 口流出进入无杆腔的Hl 口执行顶举工作，垂直顶升油缸(Z向)的有杆腔接在增压器的R 口与回油管路上，超高压继电器并联在H 口与Hl 口之间，起过载保护作用，当增压器输出的压力达到超高压继电器的调定压力时，超高压压力继电器便发出电信号，停止液体的输送；所述的两条水平调整平移回路(X向和Y向)均由电磁换向阀、双向液压锁及水平调整油缸(X向或Y向)组成，电磁换向阀控制水平调整油缸(X向或Y向)的平移方向，双向液压锁使得水平调整油缸(X向或Y向)在停止供油后，能保持稳定的相应位置。
[0007]由于该三维调整机液压控制系统，采用了一个增压器，从而使得该液压系统能够较为方便地获得超高压工作压力，垂直顶升油缸(Z向)的超高压工作压力可通过选择不同增压倍率的增压器来实现。这种设计效率高，所用元件少，系统发热小。
[0008]本系统中所使用的增压器可在一个工作循环内自动实现连续增压，连续向工作缸输出超高压油液，能实现低压快进、超高压工进的工作效率要求，节约能源和减少运行成本。
[0009]本发明的优点在于:
系统中除了增压器、垂直顶升油缸(Z向)和增压器出口到垂直油缸进口之间的管路元件应采用超高压以外，其余的液压元件均采用与泵相同工作压力的常规元件，大大地减少元件成本，提高了元件的可靠性及标准化系数。
[0010]该系统设计具有结构简单，经济合理，工作稳定可靠，寿命长、维护方便等。
【附图说明】
[0011]图1是本发明一种三维调整机液压控制系统液压原理图；
图2是本发明一种三维调整机液压控制系统的增压器的功能图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明作进一步说明:
如附图1所示，三维调整机液压系统，包括一个液压泵2和一条卸荷回路、一条垂直顶升回路(Z向)、两条水平调整平移回路(X向和Y向)共四条并联的液压支路。
[0013]液压泵2具有一个吸油口和一个压油口，吸油口经过吸油滤油器伸入油箱13吸取油源，四条并联的液压支路的入口全部连接在液压泵2的压油口上，液压泵2排油给各条支路提供工作液体，所有的液压支路的回油均经回油滤油器12流回油箱13。
[0014]所述的卸荷回路由电磁溢流阀3及系统压力继电器4组成，当系统压力达到系统压力继电器4的调定压力时，它便发出电信号使电磁溢流阀3的电磁铁吸合，溢流阀开启溢流，液压泵2卸荷运转；当系统压力低于系统压力继电器4的断开压力时，则电信号中断，液压泵2继续向系统提供压力液体。
[0015]所述垂直顶升回路(Z向)由电磁换向阀5、单向节流阀6、平衡阀7、增压器8、超高压继电器9及垂直顶升油缸(Z向)依次串联而成。电磁换向阀5控制垂直顶升油缸(Z向)的升降方向，单向节流阀6与平衡阀7使得系统具有回油调速及顶升保压的功能，保证系统安全可靠地工作，增压器8具有一个IN 口、一个R 口和2个H 口，垂直顶升油缸(Z向)的无杆腔的进油经增压器8的IN 口流入，H 口流出进入无杆腔的Hl 口执行顶举工作，垂直顶升油缸(z向)的有杆腔接在增压器8的R 口与回油管路上，超高压继电器9并联在H 口与Hl 口之间，起过载保护作用，当增压器输出的压力达到超高压继电器9的调定压力时，超高压压力继电器9便发出电信号，停止液体的输送。
[0016]所述的两条水平调整平移回路(X向和Y向)均由电磁换向阀5、双向液压锁10及水平调整油缸(X向或Y向)组成，电磁换向阀5控制水平调整油缸(X向或Y向)的平移方向，双向液压锁10使得水平调整油缸(X向或Y向)在停止供油后，能保持稳定的相应位置。
[0017]系统中的液压泵2为常规压力泵(工作压力(31.5MPa)，通过增压器8使得垂直顶升油缸(Z向)获得至少70MPa以上的超高工作压力，整个系统中仅仅H到Hl点之间的元件为超高压元件。
[0018]本系统中，最佳方案是水平调整油缸(X向或Y向)的工作压力与液压泵2的工作压力、增压器8的输入压力相等，可在两条水平调整平移回路(X向和Y向)减少使用的溢流阀，减少元件数量，并减少系统发热。
[0019]增压器8的工作过程如附图2所示:液压油从IN 口流入，直接流经2个止回阀KVl和KV2以及DV，到达高压侧H。在此种情况下，通过增压器的流量将达到最大值，从而实现快进功能。当高压侧H的压力到达预定值时，阀KV1、KV2和DV关闭。终端压力通过油泵OPl和0P2的往复运动获得。当高压侧H的终端压力到达预定值时，设备将自动停止运行。如果由于油消耗或泄漏使高压侧的压力下降，则OPl和0P2将自动运行，以维持终端压力。
【主权项】
1.一种三维调整机液压控制系统，包括:一个液压泵(2)和一条卸荷回路、一条垂直顶升回路(Z向)、两条水平调整平移回路(X向和Y向)共四条并联的液压支路，所述液压泵(2)具有一个吸油口和一个压油口 ；所述液压泵(2)的吸油口经过吸油滤油器伸入油箱(13)吸取油源，四条并联的液压支路的入口全部连接在液压泵(2)的压油口上，液压泵(2)排油给各条支路提供工作液体，所有的液压支路的回油均经回油滤油器(12)流回油箱(13);所述的卸荷回路由电磁溢流阀(3)及系统压力继电器(4)组成，当系统压力达到系统压力继电器(4)的调定压力时，它便发出电信号使电磁溢流阀(3)的电磁铁吸合，溢流阀开启溢流，液压泵(2)卸荷运转；当系统压力低于系统压力继电器(4)的断开压力时，则电信号中断，液压泵(2)继续向系统提供压力液体；所述垂直顶升回路(Z向)由电磁换向阀(5)、单向节流阀(6)、平衡阀(7)及垂直顶升油缸(Z向)依次串联而成，电磁换向阀(5)控制垂直顶升油缸(Z向)的升降方向，单向节流阀(6)与平衡阀(7)使得系统具有回油调速及顶升保压的功能，保证系统安全可靠地工作；所述的两条水平调整平移回路(X向和Y向)均由电磁换向阀(5)及水平调整油缸(X向或Y向)组成，电磁换向阀(5)控制水平调整油缸(X向或Y向)的平移方向，其特征在于: 该液压控制系统的垂直顶升回路(Z向)中还设置了由一个增压器(8)和一个超高压继电器(9)组成的增压系统，所述的增压器(8)具有一个IN 口、一个R 口和2个H 口，垂直顶升油缸(Z向)的无杆腔的进油经增压器(8)的IN 口流入，H 口流出进入无杆腔的Hl 口执行顶举工作，垂直顶升油缸(Z向)的有杆腔接在增压器(8)的R 口与回油管路上，超高压继电器(9)并联在H 口与Hl 口之间，起过载保护作用；该液压控制系统的两条水平调整平移回路(X向和Y向)上还设置了双向液压锁(10)，使得水平调整油缸(X向或Y向)在停止供油后，在工作载荷的作用下能长时间地保持在固定的位置。
2.根据权利要求1所述的三维调整机液压控制系统，其特征在于:液压泵(2)为常规高压泵(工作压力彡31.5MPa)，水平调整油缸(X向或Y向)的工作压力与液压泵(2)的工作压力相同；垂直顶升油缸(Z向)的工作压力可超过70MPa以上。
【专利摘要】本发明公开了一种三维调整机液压控制系统。它主要由垂直顶升油缸(Z向)、水平调整油缸(X向)、水平调整油缸(Y向)、吸油滤油器1、液压泵2、电磁溢流阀3、系统压力继电器4、电磁换向阀5、单向节流阀6、平衡阀7、增压器8、超高压继电器9、双向液压锁10、管路11、回油滤油器12及油箱13等组成。利用常规液压元件通过增压器增压达到超高压工作压力。该液压系统的优点是安全性及工作可靠性高、能耗低、节省系统造价。
【IPC分类】F15B3-00, F15B11-00
【公开号】CN104564859
【申请号】CN201310492336
【发明人】黄淑英, 黄正秋, 卢康, 田春明
【申请人】湖北华舟重工应急装备股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月21日