專利名稱：一種負(fù)載敏感型船用吊機(jī)液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吊機(jī)液壓系統(tǒng)，尤其涉及一種負(fù)載敏感型船用吊機(jī)液壓系統(tǒng)，具 體適用于船用電動(dòng)液壓克令吊機(jī)的半閉環(huán)控制液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
船用電動(dòng)液壓克令吊機(jī)的液壓系統(tǒng)十分復(fù)雜，而它的性能又直接影響到吊機(jī)工作 效率的高低，故對(duì)吊機(jī)液壓系統(tǒng)有著較高的性能要求，同時(shí)，在當(dāng)今注重環(huán)保的大環(huán)境下， 節(jié)能也成為一個(gè)衡量吊機(jī)液壓系統(tǒng)是否高性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)今船用電動(dòng)液壓克令吊機(jī)的 液壓系統(tǒng)主要分為中高壓低速大扭矩半閉式系統(tǒng)、高壓高速半、全閉式系統(tǒng)等主要形式。
國(guó)外目前較先進(jìn)的船用吊車液壓系統(tǒng)主要為高壓高速全閉式系統(tǒng)，但該系統(tǒng)在貨 物下降時(shí)會(huì)產(chǎn)生逆功率，即重物下降勢(shì)能會(huì)轉(zhuǎn)化為電機(jī)作為發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，該逆功率 不僅回收困難，而且回收成本高昂，故節(jié)能效果較弱。
國(guó)內(nèi)目前主要使用的為高壓低速大扭矩半閉式系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅體積較大、壓力 較低，而且靠大流量低壓系統(tǒng)傳遞功率，加之主系統(tǒng)管路復(fù)雜、流量較大，且采用定量元器 件，故整體系統(tǒng)功率損失較大，能源浪費(fèi)較大。
中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為CN101413522A，
公開(kāi)日為2009年4月22日的發(fā)明專利公開(kāi)了 一種工程機(jī)械負(fù)載口獨(dú)立電液負(fù)載敏感能量再生液壓系統(tǒng)。變量泵的出油口分別與比例溢 流閥的進(jìn)油口、第一壓力傳感器、第一比例方向閥的進(jìn)油口和第二比例方向閥的進(jìn)油口相 連；第一比例方向閥的出油口分別與第二壓力傳感器、比例節(jié)流閥的進(jìn)油口和液壓缸的無(wú) 桿腔相連；第二比例方向閥的出油口分別與比例節(jié)流閥的出油口、第三壓力傳感器和液壓 缸的有桿腔相連；控制器分別與控制手柄、變量泵、比例溢流閥、兩個(gè)比例方向閥、比例節(jié)流 閥、三個(gè)壓力傳感器電連接。雖然該發(fā)明采用壓力傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，分工況選 擇控制策略，在實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器控制下，減少了系統(tǒng)的節(jié)流能量損耗，實(shí)現(xiàn)了超越載荷的能量再 生，且實(shí)現(xiàn)速度和節(jié)能控制，但其不能實(shí)時(shí)檢測(cè)、控制整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行動(dòng)作，如上升與下降 等，也就不能確保能源實(shí)時(shí)、足夠、穩(wěn)定的輸出，且自動(dòng)性較弱、控制的精確度較低，因而節(jié) 能效果也較弱，不完全符合環(huán)保的高要求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能實(shí)時(shí)控制、控制的精確度較低、自動(dòng) 性較弱、節(jié)能效果較差的缺陷與問(wèn)題，提供一種能實(shí)時(shí)控制、控制的精確度較高、自動(dòng)性較 強(qiáng)、節(jié)能效果較好的負(fù)載敏感型船用吊機(jī)液壓系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種負(fù)載敏感型船用吊機(jī)液壓系統(tǒng)， 包括電比例手柄、PLC主令控制器、控制系統(tǒng)與動(dòng)力源，所述電比例手柄的一端與PLC主令 控制器電控信號(hào)連接，PLC主令控制器的另一端與控制系統(tǒng)、動(dòng)力源電控信號(hào)連接，且控制 系統(tǒng)與動(dòng)力源之間為油路連接；所述控制系統(tǒng)包括相互油路連接的集成式電液比例換向閥、集成式二通減壓閥、集成式壓力切斷閥、負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥、壓力傳感器、平衡閥、二次溢流閥、馬達(dá)變量控制閥與 二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)；所述動(dòng)力源包括相互油路連接的一號(hào)負(fù)載敏感閥、一號(hào)集成 式電控壓力切斷閥、一號(hào)軸向柱塞變量泵、一號(hào)單向閥與二號(hào)負(fù)載敏感閥、二號(hào)集成式電控 壓力切斷閥、二號(hào)軸向柱塞變量泵、二號(hào)單向閥；所述PLC主令控制器的另一端分別與控制系統(tǒng)中的集成式電液比例換向閥、負(fù)載敏感 先導(dǎo)控制閥、壓力傳感器、馬達(dá)變量控制閥以及動(dòng)力源中的一號(hào)集成式電控壓力切斷閥、二 號(hào)集成式電控壓力切斷閥電控信號(hào)連接。
所述一號(hào)軸向柱塞變量泵、二號(hào)軸向柱塞變量泵上的一號(hào)變量泵出油口、二號(hào)變 量泵出油口分別與一號(hào)單向閥進(jìn)油口、一號(hào)變量缸小腔進(jìn)油口、一號(hào)負(fù)載敏感閥進(jìn)油口、一 號(hào)負(fù)載敏感閥先導(dǎo)油口以及二號(hào)單向閥進(jìn)油口、二號(hào)變量缸小腔進(jìn)油口、二號(hào)負(fù)載敏感閥 進(jìn)油口、二號(hào)負(fù)載敏感閥先導(dǎo)油口相連；所述一號(hào)單向閥出油口、二號(hào)單向閥出油口均與集 成式二通減壓閥進(jìn)油口相連，集成式二通減壓閥出油口與換向閥進(jìn)油口相連，換向閥前出 油口、換向閥后出油口分別與馬達(dá)A腔進(jìn)油口、壓力傳感器進(jìn)油口以及馬達(dá)B腔進(jìn)油口相 連，馬達(dá)A腔進(jìn)油口與平衡閥進(jìn)油口、二次溢流閥出油口相連，馬達(dá)B腔進(jìn)油口與平衡閥外 控口相連，平衡閥出油口與二次溢流閥進(jìn)油口、馬達(dá)A腔進(jìn)油口連，且馬達(dá)A腔進(jìn)油口、馬達(dá) B腔進(jìn)油口均與馬達(dá)變量控制閥主進(jìn)油口、馬達(dá)變量缸小腔相連，馬達(dá)變量缸大腔與馬達(dá)變 量控制閥工作進(jìn)油口相連；所述集成式電液比例換向閥的換向閥先導(dǎo)油口與系統(tǒng)外控口相連，集成式壓力切斷閥 進(jìn)油口與系統(tǒng)負(fù)載敏感口、集成式二通減壓閥外控口、負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥外控口、一號(hào)負(fù) 載敏感閥外控口、一號(hào)集成式電控壓力切斷閥進(jìn)油口相連；集成式二通減壓閥出油口與系 統(tǒng)主進(jìn)油口相連；負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥進(jìn)油口與二號(hào)負(fù)載敏感閥外控口、二號(hào)集成式電控 壓力切斷閥進(jìn)油口相連；所述一號(hào)負(fù)載敏感閥出油口、二號(hào)負(fù)載敏感閥出油口分別與一號(hào)變量缸大腔進(jìn)油口、 一號(hào)變量泵泄油口、一號(hào)集成式電控壓力切斷閥回油口以及二號(hào)變量缸大腔進(jìn)油口、二號(hào) 變量泵泄油口、二號(hào)集成式電控壓力切斷閥回油口相連；所述換向閥泄油口、馬達(dá)泄油口、 一號(hào)變量泵泄油口、二號(hào)變量泵泄油口、負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥回油口、馬達(dá)變量控制閥回油 口都與系統(tǒng)主回油口相連；所述一號(hào)變量泵吸油口、一號(hào)變量泵吸油口均與系統(tǒng)主回油口 相連。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為1、由于發(fā)明一種負(fù)載敏感型船用吊機(jī)液壓系統(tǒng)中先通過(guò)壓力繼電器將檢測(cè)到的壓力 信號(hào)傳輸?shù)絇LC處理器，再由PLC處理器處理，并通過(guò)負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥、二級(jí)電控軸向 柱塞變量馬達(dá)和集成式電液比例換向閥將實(shí)時(shí)負(fù)載壓力信號(hào)傳遞到二號(hào)軸向柱塞變量泵 上連接的二號(hào)負(fù)載敏感閥的外控口和二號(hào)集成式電控壓力切斷閥的先導(dǎo)油進(jìn)口，此時(shí)系統(tǒng) 處于輕載或下降動(dòng)作，或傳遞到一號(hào)軸向柱塞變量泵上連接的一號(hào)負(fù)載敏感閥的外控口和 一號(hào)集成式電控壓力切斷閥的先導(dǎo)油進(jìn)口，此時(shí)系統(tǒng)處于重載上升動(dòng)作，整個(gè)過(guò)程中，由 PLC處理器進(jìn)行信號(hào)處理，確保了控制的精確性，再由負(fù)載敏感閥通過(guò)兩端壓力的比較結(jié)果 來(lái)決定其對(duì)應(yīng)的軸向柱塞變量泵的變量大小以滿足系統(tǒng)實(shí)際壓力、流量所需，從而實(shí)現(xiàn)流 量、壓力的負(fù)載實(shí)時(shí)跟隨變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能與保護(hù)，并形成一個(gè)半閉環(huán)控制系 統(tǒng)來(lái)最大可能的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)作完善、安全、節(jié)能，本發(fā)明所形成的半閉環(huán)控制系統(tǒng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的船用吊機(jī)本身因體積龐大而不能滿足新規(guī)范5°視線要求的問(wèn)題，達(dá)到 了瘦身的效果，同時(shí)，半閉環(huán)控制系統(tǒng)也較閉式系統(tǒng)價(jià)格更便宜，使用更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。因此本 發(fā)明不僅能實(shí)時(shí)控制、控制的精確度較高，而且節(jié)能效果較好、體積較小、成本較低。
2、由于發(fā)明一種負(fù)載敏感型船用吊機(jī)液壓系統(tǒng)中除了上述PLC處理器對(duì)軸向柱 塞變量泵的集中控制外，還可由PLC處理器將壓力繼電器檢測(cè)到的系統(tǒng)壓力與設(shè)定值進(jìn)行 比較，并根據(jù)比較的結(jié)果來(lái)判定馬達(dá)變量控制閥的動(dòng)作，從而控制二級(jí)電控軸向柱塞變量 馬達(dá)進(jìn)行大排量運(yùn)轉(zhuǎn)或小排量運(yùn)轉(zhuǎn)，控制實(shí)時(shí)、精確，由此可知本發(fā)明泵控、閥控與PLC集 中控制相結(jié)合，充分發(fā)揮了自動(dòng)控制的優(yōu)越性，通過(guò)PLC處理器集中控制各訊息盡最大可 能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力與流量的穩(wěn)態(tài)充足供應(yīng)且只供應(yīng)所需，以達(dá)到最大的節(jié)能效果。因此本發(fā) 明不僅能實(shí)時(shí)控制、精確度較高，而且自動(dòng)性較強(qiáng)、節(jié)能效果較好。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中馬達(dá)變量控制閥、二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1中集成式電液比例換向閥、負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖1中一號(hào)軸向柱塞變量泵、二號(hào)軸向柱塞變量泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是線路的說(shuō)明示意圖。
圖中電比例手柄1，PLC主令控制器2，集成式電液比例換向閥3，換向閥進(jìn)油口 31，換向閥前出油口 321，換向閥后出油口 322，換向閥先導(dǎo)油口 33，換向閥泄油口 34，集成 式二通減壓閥4，集成式二通減壓閥進(jìn)油口 41，集成式二通減壓閥出油口 42，集成式二通減 壓閥外控口 46，集成式壓力切斷閥5，集成式壓力切斷閥進(jìn)油口 51，一號(hào)負(fù)載敏感閥61，一 號(hào)負(fù)載敏感閥進(jìn)油口 611，一號(hào)負(fù)載敏感閥出油口 612，一號(hào)負(fù)載敏感閥先導(dǎo)油口 613，一號(hào) 負(fù)載敏感閥外控口 616，二號(hào)負(fù)載敏感閥62，二號(hào)負(fù)載敏感閥進(jìn)油口 621，二號(hào)負(fù)載敏感閥 出油口 622，二號(hào)負(fù)載敏感閥先導(dǎo)油口 623，二號(hào)負(fù)載敏感閥外控口 626，一號(hào)集成式電控壓 力切斷閥71，一號(hào)集成式電控壓力切斷閥進(jìn)油口 711，一號(hào)集成式電控壓力切斷閥回油口 715，二號(hào)集成式電控壓力切斷閥72，二號(hào)集成式電控壓力切斷閥進(jìn)油口 721，二號(hào)集成式 電控壓力切斷閥回油口 725，一號(hào)軸向柱塞變量泵81，一號(hào)變量泵出油口 812，一號(hào)變量泵 泄油口 814，一號(hào)變量泵吸油口 817，二號(hào)軸向柱塞變量泵82，二號(hào)變量泵出油口 822，二號(hào) 變量泵泄油口 824，二號(hào)變量泵吸油口 827，一號(hào)單向閥91，一號(hào)單向閥進(jìn)油口 911，一號(hào)單 向閥出油口 912，二號(hào)單向閥92，二號(hào)單向閥進(jìn)油口 921，二號(hào)單向閥出油口 922，負(fù)載敏感 先導(dǎo)控制閥10，負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥進(jìn)油口 101，負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥回油口 105，負(fù)載敏 感先導(dǎo)控制閥外控口 106，壓力傳感器11，壓力傳感器進(jìn)油口 111，平衡閥12，平衡閥進(jìn)油口 121，平衡閥出油口 122，平衡閥外控口 126，二次溢流閥13，二次溢流閥進(jìn)油口 131，二次溢 流閥出油口 132，馬達(dá)變量控制閥14，馬達(dá)變量控制閥主進(jìn)油口 141，馬達(dá)變量控制閥主回 油口 145，馬達(dá)變量控制閥工作進(jìn)油口 142，二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)15，馬達(dá)A腔進(jìn)油口 151，馬達(dá)B腔進(jìn)油口 152，馬達(dá)變量缸小腔154，馬達(dá)變量缸大腔155，馬達(dá)泄油口 153，一號(hào) 變量缸16，一號(hào)變量缸小腔進(jìn)油口 161，一號(hào)變量缸大腔進(jìn)油口 162，二號(hào)變量缸17，二號(hào)變 量缸小腔進(jìn)油口 171，二號(hào)變量缸大腔進(jìn)油口 172，系統(tǒng)外控口 X，系統(tǒng)主進(jìn)油口 P，系統(tǒng)主回 油口 T，系統(tǒng)負(fù)載敏感口 XL，控制系統(tǒng)18，動(dòng)力源19。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合

和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明參見(jiàn)圖1 -圖5，一種負(fù)載敏感型船用吊機(jī)液壓系統(tǒng)，包括電比例手柄1、PLC主令控制 器2、控制系統(tǒng)18與動(dòng)力源19，所述電比例手柄1的一端與PLC主令控制器2電控信號(hào)連 接，PLC主令控制器2的另一端與控制系統(tǒng)18、動(dòng)力源19電控信號(hào)連接，且控制系統(tǒng)18與 動(dòng)力源19之間為油路連接；所述控制系統(tǒng)18包括相互油路連接的集成式電液比例換向閥3、集成式二通減壓閥4、 集成式壓力切斷閥5、負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥10、壓力傳感器11、平衡閥12、二次溢流閥13、馬 達(dá)變量控制閥14與二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)15 ；所述動(dòng)力源19包括相互油路連接的一 號(hào)負(fù)載敏感閥61、一號(hào)集成式電控壓力切斷閥71、一號(hào)軸向柱塞變量泵81、一號(hào)單向閥91 與二號(hào)負(fù)載敏感閥62、二號(hào)集成式電控壓力切斷閥72、二號(hào)軸向柱塞變量泵82、二號(hào)單向 閥92 ；所述PLC主令控制器2的另一端分別與控制系統(tǒng)18中的集成式電液比例換向閥3、負(fù) 載敏感先導(dǎo)控制閥10、壓力傳感器11、馬達(dá)變量控制閥14以及動(dòng)力源19中的一號(hào)集成式 電控壓力切斷閥71、二號(hào)集成式電控壓力切斷閥72電控信號(hào)連接。
所述一號(hào)軸向柱塞變量泵81、二號(hào)軸向柱塞變量泵82上的一號(hào)變量泵出油口 812、二號(hào)變量泵出油口 822分別與一號(hào)單向閥進(jìn)油口 911、一號(hào)變量缸小腔進(jìn)油口 161、一 號(hào)負(fù)載敏感閥進(jìn)油口 611、一號(hào)負(fù)載敏感閥先導(dǎo)油口 613以及二號(hào)單向閥進(jìn)油口 921、二號(hào) 變量缸小腔進(jìn)油口 171、二號(hào)負(fù)載敏感閥進(jìn)油口 621、二號(hào)負(fù)載敏感閥先導(dǎo)油口 623相連；所 述一號(hào)單向閥出油口 912、二號(hào)單向閥出油口 922均與集成式二通減壓閥進(jìn)油口 41相連，集 成式二通減壓閥出油口 42與換向閥進(jìn)油口 31相連，換向閥前出油口 321、換向閥后出油口 322分別與馬達(dá)A腔進(jìn)油口 151、壓力傳感器進(jìn)油口 111以及馬達(dá)B腔進(jìn)油口 151相連，馬達(dá) A腔進(jìn)油口 151與平衡閥進(jìn)油口 121、二次溢流閥出油口 132相連，馬達(dá)B腔進(jìn)油口 151與 平衡閥外控口 1 相連，平衡閥出油口 122與二次溢流閥進(jìn)油口 131、馬達(dá)A腔進(jìn)油口 151 相連，且馬達(dá)A腔進(jìn)油口 151、馬達(dá)B腔進(jìn)油口 151均與馬達(dá)變量控制閥主進(jìn)油口 141、馬達(dá) 變量缸小腔巧4相連，馬達(dá)變量缸大腔155與馬達(dá)變量控制閥工作進(jìn)油口 142相連；所述集成式電液比例換向閥3的換向閥先導(dǎo)油口 33與系統(tǒng)外控口 X相連，集成式壓力 切斷閥進(jìn)油口 51與系統(tǒng)負(fù)載敏感口 XL、集成式二通減壓閥外控口 46、負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥 外控口 106、一號(hào)負(fù)載敏感閥外控口 616、一號(hào)集成式電控壓力切斷閥進(jìn)油口 711相連；集成 式二通減壓閥出油口 42與系統(tǒng)主進(jìn)油口 P相連；負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥進(jìn)油口 101與二號(hào)負(fù) 載敏感閥外控口 626、二號(hào)集成式電控壓力切斷閥進(jìn)油口 721相連；所述一號(hào)負(fù)載敏感閥出油口 612、二號(hào)負(fù)載敏感閥出油口 622分別與一號(hào)變量缸大腔 進(jìn)油口 162、一號(hào)變量泵泄油口 814、一號(hào)集成式電控壓力切斷閥回油口 715以及二號(hào)變量 缸大腔進(jìn)油口 172、二號(hào)變量泵泄油口 824、二號(hào)集成式電控壓力切斷閥回油口 725相連；所 述換向閥泄油口 34、馬達(dá)泄油口 153、一號(hào)變量泵泄油口 814、二號(hào)變量泵泄油口 824、負(fù)載 敏感先導(dǎo)控制閥回油口 105、馬達(dá)變量控制閥回油口 145都與系統(tǒng)主回油口 T相連；所述一 號(hào)變量泵吸油口 817、一號(hào)變量泵吸油口 827均與系統(tǒng)主回油口 T相連。
參見(jiàn)圖5 圖中共有四種線，該四種線在圖1 -圖4中均有使用，在圖5上從上向6下看，第一種線表示為電控信號(hào)線；第二種線代表是各個(gè)部分之間的分割，即表面是一個(gè)整 體的閥件的內(nèi)部的不同分塊，這些分塊放在一起作為一個(gè)整體在實(shí)際裝配中進(jìn)行安裝；第 三種線中的密虛線表示控制、泄油線路，稀虛線表示主回油管路；第四種線表示系統(tǒng)主壓力 油路。
本發(fā)明的原理說(shuō)明如下本發(fā)明通過(guò)將主系統(tǒng)的實(shí)時(shí)負(fù)載壓力信號(hào)通過(guò)集成式電液比例換向閥中的系統(tǒng)負(fù)載 敏感口傳遞給軸向柱塞變量泵上的負(fù)載敏感閥，再由該閥根據(jù)兩端壓力的比較結(jié)果決定其 對(duì)應(yīng)的軸向柱塞變量泵的變量大小，以滿足系統(tǒng)實(shí)際壓力、流量所需，從而實(shí)現(xiàn)流量、壓力 的負(fù)載實(shí)時(shí)跟隨變化，不僅控制精確、自動(dòng)性較強(qiáng)，而且節(jié)能效果較好。
本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)動(dòng)作控制實(shí)施如下1、電比例手柄1輸出動(dòng)作的電控制信號(hào)進(jìn)PLC主令控制器2，再由PLC主令控制器2將 電控制信號(hào)傳遞給集成式電液比例換向閥3進(jìn)行換向，從而將壓力油引入系統(tǒng)。
所述壓力油在集成式電液比例換向閥3不換向時(shí)是被其封在泵至其間的管路中， 當(dāng)換向后，油就會(huì)經(jīng)過(guò)集成式電液比例換向閥3的左/右位進(jìn)入二級(jí)電控軸向柱塞變量馬 達(dá)15的左/右位，其中，集成式電液比例換向閥3共左、中、右三位機(jī)能，中位為非工作機(jī) 能，二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)15共左、右兩進(jìn)出油位，兩側(cè)均可進(jìn)出油，進(jìn)出油位與集成 式電液比例換向閥3的左、右位相對(duì)應(yīng)。
2、一號(hào)軸向柱塞變量泵81、二號(hào)軸向柱塞變量泵82分別將實(shí)際系統(tǒng)用油的一部 分作為控制油引入對(duì)應(yīng)的一號(hào)變量缸小腔進(jìn)油口 161、一號(hào)負(fù)載敏感閥進(jìn)油口 611、一號(hào)負(fù) 載敏感閥先導(dǎo)油口 613和二號(hào)變量缸小腔進(jìn)油口 171、二號(hào)負(fù)載敏感閥進(jìn)油口 621、二號(hào)負(fù) 載敏感閥先導(dǎo)油口 623。
3、集成式電液比例換向閥3將二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)15進(jìn)出口端的實(shí)時(shí)負(fù) 載信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)負(fù)載敏感口 XL傳遞到一號(hào)軸向柱塞變量泵81上連接的一號(hào)負(fù)載敏感閥61 的一號(hào)負(fù)載敏感閥外控口 616、一號(hào)集成式電控壓力切斷閥71的先導(dǎo)油進(jìn)口、負(fù)載敏感先 導(dǎo)控制閥外控口 106 ；二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)15進(jìn)出口端即為馬達(dá)A腔進(jìn)油口 151與馬達(dá)B腔進(jìn)油口 152，同時(shí)，由于安裝在二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)15本體上的附屬閥塊的進(jìn)出油口先于 馬達(dá)本身進(jìn)入系統(tǒng)壓力油，因此附屬閥塊的進(jìn)油口也常被稱為A、B進(jìn)油口。其實(shí)二者之間 只是油路連接問(wèn)題而不存在本質(zhì)區(qū)別，直白的說(shuō)就是A等同于A腔進(jìn)油口，B等同于B腔進(jìn) 油口。
4、系統(tǒng)的壓力傳感器11將檢測(cè)到的壓力信號(hào)傳輸?shù)絇LC主令控制器2，由PLC主 令控制器2處理后控制負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥10動(dòng)作，當(dāng)PLC主令控制器2的處理結(jié)果不要 求負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥10動(dòng)作時(shí)，則二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)15的進(jìn)出口端的實(shí)時(shí)負(fù) 載信號(hào)將傳遞到二號(hào)負(fù)載敏感閥62的外控口、二號(hào)集成式電控壓力切斷閥72的先導(dǎo)油進(jìn) 口，此時(shí)系統(tǒng)處于輕載或下降動(dòng)作；當(dāng)PLC主令控制器2的處理結(jié)果要求負(fù)載敏感先導(dǎo)控制 閥10動(dòng)作時(shí)，則二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)15的進(jìn)出口端的實(shí)時(shí)負(fù)載信號(hào)只傳遞到一號(hào) 負(fù)載敏感閥61的外控口、一號(hào)集成式電控壓力切斷閥71的先導(dǎo)油進(jìn)口，此時(shí)系統(tǒng)處于重載 上升動(dòng)作。
5、一號(hào)軸向柱塞變量泵81的變量大小由一號(hào)負(fù)載敏感閥61兩端壓力的比較結(jié)果決定，二號(hào)軸向柱塞變量泵82的變量大小由二號(hào)負(fù)載敏感閥62兩端壓力的比較結(jié)果決定， 通過(guò)這種設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)時(shí)滿足系統(tǒng)的實(shí)際壓力、流量所需，達(dá)到節(jié)能的效果；這種比較是在操作電比例手柄1驅(qū)動(dòng)集成式電液比例換向閥3從換向開(kāi)始至終了的整 個(gè)過(guò)程中進(jìn)行比較的，集成式電液比例換向閥3 —換向壓力油就會(huì)自動(dòng)從集成式電液比例 換向閥3的系統(tǒng)負(fù)載敏感口 XL引入到負(fù)載敏感閥上的&端，該端與負(fù)載敏感閥的左端控 制油(即軸向柱塞變量泵出油口處的壓力油)進(jìn)行比較；如果比較結(jié)果是泵出油口處的壓 力油壓力大于Pf端壓力，那么泵就將排量變小，相反則泵把排量變大。
6、集成式二通減壓閥4通過(guò)比較集成式電液比例換向閥3前后的壓力差值來(lái)決定 其開(kāi)口大小，從而確保進(jìn)入系統(tǒng)的流量充分穩(wěn)定；所述“前”是指二通減壓閥4的出油口，“后”是指二通減壓閥4的外控油端，當(dāng)檢測(cè)到 分油路壓力較大時(shí)會(huì)把減壓閥的開(kāi)口減小，否則加大。
7、集成式壓力切斷閥5用于保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，當(dāng)系統(tǒng)壓力值高于其設(shè)定值 時(shí)，它將對(duì)系統(tǒng)的負(fù)載敏感控制油路進(jìn)行卸荷，使一號(hào)軸向柱塞變量泵81、二號(hào)軸向柱塞 變量泵82的排量變?yōu)樽钚?；集成式壓力切斷閥5是通過(guò)控制軸向柱塞變量泵的XL油路的控制油進(jìn)行卸荷(也就 是將其壓力油引入到油箱，使其壓力降為0)的方法實(shí)現(xiàn)變量泵排量變小的，它直接將控制 油壓力與其設(shè)定壓力值進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)控制油壓力值超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的壓力值時(shí)，它就 打開(kāi)將回油箱的油路接通，實(shí)現(xiàn)控制油的卸荷。
8、壓力傳感器11將檢測(cè)到的系統(tǒng)壓力信號(hào)傳遞給PLC主令控制器2集中處理器， PLC主令控制器2對(duì)設(shè)定值與檢測(cè)值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)判定馬達(dá)變量控制閥14 的動(dòng)作當(dāng)檢測(cè)值不大于輕載設(shè)定值時(shí)，PLC主令控制器2不發(fā)信號(hào)到馬達(dá)變量控制閥14， 此時(shí)二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)15以小排量運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)大于輕載設(shè)定值時(shí)PLC主令控制器2 發(fā)信號(hào)到馬達(dá)變量控制閥14，此時(shí)二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)15大排量運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)，當(dāng)PLC 主令控制器2檢測(cè)到系統(tǒng)進(jìn)行下降動(dòng)作時(shí)，PLC主令控制器2不發(fā)信號(hào)到馬達(dá)變量控制閥 14，此時(shí)二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)15以小排量運(yùn)轉(zhuǎn)；所述下降動(dòng)作由接近式傳感器測(cè)量出在集成式電液比例換向閥3的閥芯上帶有接近 式傳感器，它可以檢測(cè)到閥芯的移動(dòng)方向，當(dāng)做下降動(dòng)作時(shí)閥芯會(huì)向右移動(dòng)，這時(shí)接近開(kāi)關(guān) 就會(huì)直接監(jiān)測(cè)到下降動(dòng)作。
9、集成式電液比例換向閥3與電比例手柄1將動(dòng)作方向信號(hào)反饋給PLC主令控制 器2，PLC主令控制器2根據(jù)設(shè)定值判定馬達(dá)變量控制閥14在系統(tǒng)上升或下降時(shí)的動(dòng)作下 降時(shí)，馬達(dá)變量控制閥14不需要?jiǎng)幼?，上升時(shí)，根據(jù)負(fù)載不同由PLC主令控制器2進(jìn)行判定 是否動(dòng)作。
10、PLC主令控制器2將檢測(cè)到的集成式電液比例換向閥3與電比例手柄1的動(dòng)作 情況進(jìn)行判定進(jìn)而處理一號(hào)集成式電控壓力切斷閥71、二號(hào)集成式電控壓力切斷閥72的 動(dòng)作，只要集成式電液比例換向閥3與電比例手柄1離開(kāi)中位，則一號(hào)集成式電控壓力切斷 閥71與二號(hào)集成式電控壓力切斷閥72動(dòng)作；檢測(cè)到的是接近開(kāi)關(guān)發(fā)出的電信號(hào)，即閥芯的移動(dòng)情況，它會(huì)將檢測(cè)結(jié)果直接傳遞給 PLC主令控制器2，電比例手柄1動(dòng)作會(huì)形成電流的大小變化，電流大小的變化也會(huì)直接進(jìn) 入PLC主令控制器2，進(jìn)而二者可以直接進(jìn)行比較；離開(kāi)中位同樣是通過(guò)接近開(kāi)關(guān)將監(jiān)測(cè)到的電信號(hào)發(fā)送給PLC主令控制器2，同時(shí)檢測(cè)電比例手柄1電流是否為零來(lái)判斷，如果發(fā)現(xiàn) 檢測(cè)信號(hào)不為零，同時(shí)接近開(kāi)關(guān)將檢測(cè)信號(hào)傳遞給PLC主令控制器2，那么就說(shuō)明“離開(kāi)中 位”。
經(jīng)過(guò)上述一系列動(dòng)作的完成，本發(fā)明形成一個(gè)半閉環(huán)控制系統(tǒng)來(lái)最大可能的實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)的動(dòng)作完善、安全、節(jié)能。由上可見(jiàn)，本發(fā)明不僅能實(shí)時(shí)控制、精確度較高，而且自動(dòng)性 較強(qiáng)、節(jié)能效果較好。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載敏感型船用吊機(jī)液壓系統(tǒng)，包括電比例手柄(1)、PLC主令控制器(2)、控制 系統(tǒng)(18)與動(dòng)力源(19)，所述電比例手柄(1)的一端與PLC主令控制器(2)電控信號(hào)連接， PLC主令控制器(2)的另一端與控制系統(tǒng)(18)、動(dòng)力源(19)電控信號(hào)連接，且控制系統(tǒng)(18) 與動(dòng)力源(19)之間為油路連接，其特征在于所述控制系統(tǒng)(18)包括相互油路連接的集成式電液比例換向閥(3)、集成式二通減壓 閥(4)、集成式壓力切斷閥(5)、負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥(10)、壓力傳感器(11)、平衡閥(12)、 二次溢流閥(13)、馬達(dá)變量控制閥(14)與二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)(15)；所述動(dòng)力源 (19)包括相互油路連接的一號(hào)負(fù)載敏感閥(61)、一號(hào)集成式電控壓力切斷閥(71)、一號(hào)軸 向柱塞變量泵(81)、一號(hào)單向閥(91)與二號(hào)負(fù)載敏感閥(62)、二號(hào)集成式電控壓力切斷閥 (72)、二號(hào)軸向柱塞變量泵(82)、二號(hào)單向閥(92)；所述PLC主令控制器(2)的另一端分別與控制系統(tǒng)(18)中的集成式電液比例換向閥 (3)、負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥(10)、壓力傳感器(11)、馬達(dá)變量控制閥(14)以及動(dòng)力源(19)中 的一號(hào)集成式電控壓力切斷閥(71)、二號(hào)集成式電控壓力切斷閥(72)電控信號(hào)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載敏感型船用吊機(jī)液壓系統(tǒng)，其特征在于所述一號(hào) 軸向柱塞變量泵(81)、二號(hào)軸向柱塞變量泵(82)上的一號(hào)變量泵出油口(812)、二號(hào)變量 泵出油口(822)分別與一號(hào)單向閥進(jìn)油口(911)、一號(hào)變量缸小腔進(jìn)油口(161)、一號(hào)負(fù)載 敏感閥進(jìn)油口(611)、一號(hào)負(fù)載敏感閥先導(dǎo)油口(613)以及二號(hào)單向閥進(jìn)油口(921)、二號(hào) 變量缸小腔進(jìn)油口(171)、二號(hào)負(fù)載敏感閥進(jìn)油口(621)、二號(hào)負(fù)載敏感閥先導(dǎo)油口(623) 相連；所述一號(hào)單向閥出油口(912)、二號(hào)單向閥出油口(922)均與集成式二通減壓閥進(jìn)油 口(41)相連，集成式二通減壓閥出油口(42)與換向閥進(jìn)油口(31)相連，換向閥前出油口 (321)、換向閥后出油口(322)分別與馬達(dá)A腔進(jìn)油口(151)、壓力傳感器進(jìn)油口(111)以及 馬達(dá)B腔進(jìn)油口(151)相連，馬達(dá)A腔進(jìn)油口(151)與平衡閥進(jìn)油口(121)、二次溢流閥出油 口(132)相連，馬達(dá)B腔進(jìn)油口(151)與平衡閥外控口(126)相連，平衡閥出油口(122)與 二次溢流閥進(jìn)油口( 131)、馬達(dá)A腔進(jìn)油口( 151)相連，且馬達(dá)A腔進(jìn)油口( 151)、馬達(dá)B腔 進(jìn)油口(151)均與馬達(dá)變量控制閥主進(jìn)油口(141)、馬達(dá)變量缸小腔(154)相連，馬達(dá)變量 缸大腔(155)與馬達(dá)變量控制閥工作進(jìn)油口( 142)相連；所述集成式電液比例換向閥(3)的換向閥先導(dǎo)油口(33)與系統(tǒng)外控口(X)相連，集成 式壓力切斷閥進(jìn)油口(51)與系統(tǒng)負(fù)載敏感口(XL)、集成式二通減壓閥外控口(46)、負(fù)載敏 感先導(dǎo)控制閥外控口(106)、一號(hào)負(fù)載敏感閥外控口(616)、一號(hào)集成式電控壓力切斷閥進(jìn) 油口(711)相連；集成式二通減壓閥出油口(42)與系統(tǒng)主進(jìn)油口(P)相連；負(fù)載敏感先導(dǎo) 控制閥進(jìn)油口(101)與二號(hào)負(fù)載敏感閥外控口(6沈)、二號(hào)集成式電控壓力切斷閥進(jìn)油口 (721)相連；所述一號(hào)負(fù)載敏感閥出油口(612)、二號(hào)負(fù)載敏感閥出油口(622)分別與一號(hào)變量缸 大腔進(jìn)油口( 162)、一號(hào)變量泵泄油口(814)、一號(hào)集成式電控壓力切斷閥回油口(715)以 及二號(hào)變量缸大腔進(jìn)油口( 172)、二號(hào)變量泵泄油口(擬4)、二號(hào)集成式電控壓力切斷閥回 油口(725)相連；所述換向閥泄油口(34)、馬達(dá)泄油口( 153)、一號(hào)變量泵泄油口(814)、二 號(hào)變量泵泄油口(擬4)、負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥回油口( 105)、馬達(dá)變量控制閥回油口( 145) 都與系統(tǒng)主回油口(T)相連；所述一號(hào)變量泵吸油口(817)、一號(hào)變量泵吸油口(827)均與 系統(tǒng)主回油口(T)相連。
全文摘要
一種負(fù)載敏感型船用吊機(jī)液壓系統(tǒng)，包括電比例手柄、PLC主令控制器、控制系統(tǒng)與動(dòng)力源，所述控制系統(tǒng)包括相互油路連接的集成式電液比例換向閥、集成式二通減壓閥、集成式壓力切斷閥、負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥、壓力傳感器、平衡閥、二次溢流閥、馬達(dá)變量控制閥與二級(jí)電控軸向柱塞變量馬達(dá)，動(dòng)力源包括相互油路連接的負(fù)載敏感閥、集成式電控壓力切斷閥、軸向柱塞變量泵與單向閥，PLC主令控制器分別與集成式電液比例換向閥、負(fù)載敏感先導(dǎo)控制閥、壓力傳感器、馬達(dá)變量控制閥以及集成式電控壓力切斷閥電控信號(hào)連接，且控制系統(tǒng)與動(dòng)力源之間相互油路連接。本發(fā)明不僅能實(shí)時(shí)控制、精確度較高，而且自動(dòng)性較強(qiáng)、節(jié)能效果較好。
文檔編號(hào)F15B21/08GK102030265SQ201010537729
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者任建輝, 霍小劍, 馬志剛 申請(qǐng)人:武漢船用機(jī)械有限責(zé)任公司