專利名稱：一種安全制動保護(hù)控制的液壓升降系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓升降系統(tǒng)，特別是一種安全制動保護(hù)控制的液壓升降系統(tǒng)，其采用的制動器具有的控制功能使得升降裝置安全平穩(wěn)升降，其采用的插裝式結(jié)構(gòu)能滿足大流量液壓系統(tǒng)，大流量液壓系統(tǒng)的抗污染能力較強(qiáng)。此技術(shù)為“國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)資助”項(xiàng)目專利技術(shù)。
背景技術(shù)：
自升式平臺一般適用于淺海區(qū)域作業(yè)，由于其具有造價低、用鋼量少、不受環(huán)境工況影響和效率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于近海海洋石油開發(fā)。液壓升降系統(tǒng)作為自升式平臺的關(guān)鍵組成部分，其功能的好壞會直接影響自升式平臺的安全和使用效果。據(jù)申請人所知，目前用于自升式平臺的液壓升降系統(tǒng)主要分為兩種齒輪齒條式和液壓缸插銷式。申請人在研究中發(fā)現(xiàn)，齒輪齒條式升降系統(tǒng)的工況比較復(fù)雜，在實(shí)際使用中，其減速箱齒輪與樁腿齒條進(jìn)行嚙合連續(xù)性動作時，會造成升降裝置的樁腿動作不同步，齒條受力不均勻，從而直接威脅到自升式平臺的安全作業(yè)，故需要對整個升降裝置的制動方式進(jìn)行改進(jìn)，加強(qiáng)其可靠性設(shè)計。同時自升式平臺工作負(fù)載大，升降速度緩慢，對平臺速度控制比較困難。中國專利文獻(xiàn)CN102011387A公開的《自安裝采油平臺液壓升降系統(tǒng)》(申請?zhí)?01010196872. I)是一種海洋采油平臺升降過程中使用的采油平臺液壓升降系統(tǒng)，其具有16只液壓缸、液壓控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，液壓控制系統(tǒng)具有若干套主油泵電機(jī)組、與主油泵電機(jī)組同等數(shù)量的電磁溢流閥組和4套電液比例換向閥組，電氣控制系統(tǒng)具有液壓缸行程檢測裝置和可編程控制器PLC，該發(fā)明采用油泵電動機(jī)組、電液比例換向閥、進(jìn)口平衡閥、出口平衡閥及樁腿的剛性同步組成的同步閉環(huán)控制方案。這種液壓缸插銷式升降系統(tǒng)體積小、慣性好，傳動效率高，但是同時這種控制系統(tǒng)具有運(yùn)動不連續(xù)，沖擊較大，速度較慢等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，是針對現(xiàn)有的用于自升式平臺的液壓升降系統(tǒng)存在問題和不足，進(jìn)行改進(jìn)，提出一種安全制動保護(hù)控制的液壓升降系統(tǒng)，以滿足自升式平臺的工作需求。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，采用油箱、主控制閥組、馬達(dá)組件，主控制閥組分別通過油口連通油箱和馬達(dá)組件，其特征在于，主控制閥組包括上插裝閥、左電磁開關(guān)閥、左順序閥、三位四通電磁閥、左比例調(diào)速閥、右電磁開關(guān)閥、右順序閥、下插裝閥、溢流閥、右比例調(diào)速閥；上插裝閥的一端與油箱和溢流閥連通，上插裝閥另一端與左電磁開關(guān)閥和右電磁開關(guān)閥連通，左電磁開關(guān)閥與左順序閥、左比例調(diào)速閥連通，右電磁開關(guān)閥與右順序閥、右比例調(diào)速閥連通，左順序閥和右順序閥分別與三位四通電磁閥連通，三位四通電磁閥分別連通下插裝閥和溢流閥，下插裝閥、左比例調(diào)速閥、右比例調(diào)速閥與油口連通。其特征在于，馬達(dá)組件由馬達(dá)、制動器、右平衡閥、左壓力開關(guān)、左平衡閥、梭閥、二位三通電磁閥、右壓力開關(guān)、下壓力開關(guān)組成；制動器與馬達(dá)連通，馬達(dá)與左壓力開關(guān)、左平衡閥、右壓力開關(guān)、右平衡閥連通，右平衡閥與左平衡閥相連，梭閥分別配接左平衡閥、右平衡閥，梭閥與下壓力開關(guān)連通，右平衡閥、左平衡閥、梭閥與油口相連。其特征在于，油口包括主控制閥組油口 P、主控制閥組油口 A、主控制閥組油口 B、馬達(dá)組件油口 Al、馬達(dá)組件油口 BI。其特征在于，主控制閥組通過主控制閥組油口 A、主控制閥組油口 B、馬達(dá)組件油口 Al、馬達(dá)組件油口 BI連通馬達(dá)組件。其特征在于，主控制閥組通過主控制閥組油口 P、主控制閥組油口 A、主控制閥組油口 B連通油箱。其特征在于，馬達(dá)組件采用6套，或者多套。本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于1、具有無級調(diào)速功能；2、滿足大流量工況，系統(tǒng)抗污染性強(qiáng)；3、使制動器具控制功能，避免了升降裝置已經(jīng)動作而制動器未打開造成飛車的情況，系統(tǒng)安全可靠性高。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，構(gòu)思新穎，設(shè)計合理，具有無級調(diào)速功能；能滿足大流量工況，抗污染性強(qiáng)，使用安全。


圖I、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2、本發(fā)明采用的馬達(dá)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，馬達(dá)I、馬達(dá)組件2、上插裝閥3、左電磁開關(guān)閥4、左順序閥5、三位四通電磁閥6、左比例調(diào)速閥7、油箱8、主控制閥組9、右電磁開關(guān)閥10、右順序閥11、下插裝閥12、溢流閥13、右比例調(diào)速閥14，制動器15、右平衡閥16、左壓力開關(guān)17、左平衡閥18、梭閥19，
二位三通電磁閥20、右壓力開關(guān)21、下壓力開關(guān)22、主控制閥組油口 P、主控制閥組油口 A、主控制閥組油口 B、馬達(dá)組件油口 Al、馬達(dá)組件油口 BI。
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖，對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖I、圖2所示，本發(fā)明采用主要零部件包括馬達(dá)I、馬達(dá)組件2、上插裝閥3、左電磁開關(guān)閥4、左順序閥5、三位四通電磁閥6、左比例調(diào)速閥7、油箱8、主控制閥組9、右電磁開關(guān)閥10、右順序閥11、下插裝閥12、溢流閥13、右比例調(diào)速閥14，制動器15、右平衡閥16、左壓力開關(guān)17、左平衡閥18、梭閥19，二位三通電磁閥20、右壓力開關(guān)21、下壓力開關(guān)22、主控制閥組油口 P、主控制閥組油口 A、主控制閥組油口 B、馬達(dá)組件油口 Al、馬達(dá)組件油Π BI。主控制閥組9分別通過油口連通油箱8和馬達(dá)組件2。油口包括主控制閥組油口P、主控制閥組油口 A、主控制閥組油口 B、馬達(dá)組件油口 Al、馬達(dá)組件油口 BI。其中，主控制閥組9配有主控制閥組油口 P、主控制閥組油口 A和主控制閥組油口 B。馬達(dá)組件2配有馬達(dá)組件油口 Al、馬達(dá)組件油口 BI。主控制閥組9通過油口 A、油口 B、馬達(dá)組件油口 Al、馬達(dá)組件油口 BI連通馬達(dá)組件。
主控制閥組9通過主控制閥組油口 P、主控制閥組油口 A、主控制閥組油口 B連通油箱8。 控制閥組9包括上插裝閥3、左電磁開關(guān)閥4、左順序閥5、三位四通電磁閥6、左比例調(diào)速閥7、右電磁開關(guān)閥10、右順序閥11、下插裝閥12、溢流閥13、右比例調(diào)速閥14 ;上插裝閥3的一端與油箱8和溢流閥13連通，上插裝閥3另一端與左電磁開關(guān)閥4和右電磁開關(guān)閥10連通，左電磁開關(guān)閥4與左順序閥5、左比例調(diào)速閥7連通，右電磁開關(guān)閥10與右順序閥11、右比例調(diào)速閥14連通，左順序閥5和右順序閥11分別與三位四通電磁閥6連通，三位四通電磁閥6分別連通下插裝閥12和溢流閥13，下插裝閥12、左比例調(diào)速閥7、右比例調(diào)速閥14與主控制閥組油口 P連通。馬達(dá)組件2由馬達(dá)I、制動器15、右平衡閥16、左壓力開關(guān)17、左平衡閥18、梭閥19、二位三通電磁閥20、右壓力開關(guān)21、下壓力開關(guān)22組成；制動器15與馬達(dá)I連通，馬達(dá)I與左壓力開關(guān)17、左平衡閥18、右壓力開關(guān)21、右平衡閥16連通，右平衡閥16左平衡閥18連通，梭閥19分別連通左平衡閥18、右平衡閥16，梭閥19與下壓力開關(guān)22連通，右平衡閥16、左平衡閥18、梭閥19與馬達(dá)組件油口 Al、馬達(dá)組件油口 BI相連。馬達(dá)組件2采用6套。也可以根據(jù)需要，選擇更多套。本發(fā)明的工作過程是，當(dāng)系統(tǒng)上升動作時，三位四通電磁閥6的右位電磁鐵得電，左電磁閥4的電磁鐵得電使其閥口關(guān)閉，左比例調(diào)速閥7的比例電磁鐵得電，使其閥口兩端接通，液壓油從主控制閥組油口 P經(jīng)左比例調(diào)速閥7進(jìn)入主控制閥組油口 A，從而進(jìn)入馬達(dá)組件2的入口——馬達(dá)組件油口 Al，驅(qū)動馬達(dá)I旋轉(zhuǎn)動作，帶動負(fù)載工作，液壓油從各個馬達(dá)組件2的馬達(dá)組件油口 BI回油至主控制閥組油口 B，經(jīng)過右電磁閥10、上插裝閥3流回油箱8。主控制閥組9中，插裝閥12的入口與比例調(diào)速閥7的入口相通，左順序閥5的出口與主控制閥油口 A相通，調(diào)節(jié)左順序閥5的設(shè)定壓力，使得左比例調(diào)速閥7兩端的壓差保持定值，即主控制閥油口 P壓力與主控制閥油口 A壓差為定值，供給左比例調(diào)速閥7電流，使其值從小到大，從而控制閥口開口從小變大，即經(jīng)過左比例調(diào)速閥7的流量與輸入電流值成線性比例關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的無級調(diào)速功能。馬達(dá)組件2中，二位三通電磁閥20的電磁鐵得電其閥口打開，液壓油進(jìn)入馬達(dá)組件油口 Al，一部分液壓油經(jīng)過梭閥19，二位三通電磁閥20進(jìn)入馬達(dá)組件2的制動器15的入口，打開制動器15，另一部分液壓油經(jīng)過平衡閥18的單向閥進(jìn)入馬達(dá)1，帶動馬達(dá)I旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動負(fù)載工作，經(jīng)馬達(dá)I出油，打開右壓力開關(guān)21，液壓油經(jīng)過右平衡閥16回到馬達(dá)組件油口 BI，經(jīng)過主控制閥組油口 B，再經(jīng)過電磁閥11、上插裝閥3流回油箱8。馬達(dá)組件2中，左平衡閥18、右平衡閥16的開啟設(shè)計壓力值應(yīng)該滿足制動器15打開的設(shè)定壓力值與系統(tǒng)背壓值之和。保證了無論是從油口 Al進(jìn)油還是從油口 BI進(jìn)油，即本發(fā)明無論是進(jìn)行升平臺動作還是降平臺動作，在左平衡閥18或右平衡閥16開啟前，完全打開制動器15。避免了升降裝置已經(jīng)動作而制動器15未打開造成飛車的情況，本發(fā)明安全可靠性高。下壓力開關(guān)22設(shè)定制動器15未打開時報警，左壓力開關(guān)17、右壓力開關(guān)21設(shè)定左平衡閥18和右平衡閥16的兩端壓力過高時報警。本發(fā)明的主控制閥組9采用插裝結(jié)構(gòu)，能夠滿足大流量的工況，本發(fā)明的抗污染性強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種安全制動保護(hù)控制的液壓升降系統(tǒng)，采用油箱、主控制閥組、馬達(dá)組件，主控制閥組分別通過油口連通油箱和馬達(dá)組件，其特征在于，主控制閥組(9)包括上插裝閥(3)、左電磁開關(guān)閥(4)、左順序閥(5)、三位四通電磁閥(6)、左比例調(diào)速閥(7)、右電磁開關(guān)閥(10)、右順序閥(11)、下插裝閥(12)、溢流閥(13)、右比例調(diào)速閥(14);上插裝閥(3)的一端與油箱(8)和溢流閥(13)配接，上插裝閥(3)另一端與左電磁開關(guān)閥(4)和右電磁開關(guān)閥(10)連通，左電磁開關(guān)閥(4)與左順序閥(5)、左比例調(diào)速閥(7)連通，右電磁開關(guān)閥(10)與右順序閥(11)、右比例調(diào)速閥(14)連通，左順序閥(5)和右順序閥(11)分別與三位四通電磁閥(6)連通，三位四通電磁閥(6)分別連通下插裝閥(12)和溢流閥(13)，下插裝閥(12)、左比例調(diào)速閥(7 )、右比例調(diào)速閥(14 )與油口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種安全制動保護(hù)控制的液壓升降系統(tǒng)，其特征在于，馬達(dá)組件(2)包括馬達(dá)(I)、制動器(15)、右平衡閥(16)、左壓力開關(guān)(17)、左平衡閥(18)、梭閥(19)、二位三通電磁閥(20)、右壓力開關(guān)(21)、下壓力開關(guān)(22);制動器(15)與馬達(dá)(I)連通，馬達(dá)(I)與左壓力開關(guān)(17)、左平衡閥(18)、右壓力開關(guān)(21)、右平衡閥(16)連通，右平衡閥(16)與左平衡閥(18)相連，梭閥(19)分別連通左平衡閥(18 )、右平衡閥(16)，梭閥(19)與下壓力開關(guān)(22)連通，右平衡閥(16)，左平衡閥(18)、梭閥(19)與油口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種安全制動保護(hù)控制的液壓升降系統(tǒng)，其特征在于，油口包括主控制閥組油口 P、主控制閥組油口 A、主控制閥組油口 B、馬達(dá)組件油口 Al、馬達(dá)組件油口 BI。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種安全制動保護(hù)控制的液壓升降系統(tǒng)，其特征在于，主控制閥組(9)通過主控制閥組油口 A、主控制閥組油口 B、馬達(dá)組件油口 Al、馬達(dá)組件油口 BI連通馬達(dá)組件(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種安全制動保護(hù)控制的液壓升降系統(tǒng)，其特征在于，主控制閥組(9)通過主控制閥組油口 P、主控制閥組油口 A、主控制閥組油口 B連通油箱(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種安全制動保護(hù)控制的液壓升降系統(tǒng)，其特征在于，馬達(dá)組件(2)采用6套，或者多套。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安全制動保護(hù)控制的液壓升降系統(tǒng)，其采用油箱、主控制閥組、馬達(dá)組件，主控制閥組通過油口連通油箱和馬達(dá)組件，主控制閥組包括上插裝閥、左電磁開關(guān)閥、左順序閥、三位四通電磁閥、左比例調(diào)速閥、右電磁開關(guān)閥、右順序閥、下插裝閥、溢流閥、右比例調(diào)速閥；上插裝閥的一端與油箱和溢流閥連通，上插裝閥另一端與左電磁開關(guān)閥和右電磁開關(guān)閥連通，左電磁開關(guān)閥與左順序閥、左比例調(diào)速閥連通，右電磁開關(guān)閥與右順序閥、右比例調(diào)速閥連通，左順序閥和右順序閥與三位四通電磁閥連通，三位四通電磁閥連通下插裝閥和溢流閥，下插裝閥、左比例調(diào)速閥、右比例調(diào)速閥與油口連通。本發(fā)明具有無級調(diào)速功能，系統(tǒng)抗污染性強(qiáng)，安全可靠性高。
文檔編號E02B17/08GK102936889SQ20121046579
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者劉利明, 徐兵, 王榮軍, 劉智雄, 張文斌 申請人:武漢船用機(jī)械有限責(zé)任公司