本發明屬于液壓控制技術領域,特別涉及一種用于海上補給機構試驗裝置的液壓控制系統。
背景技術:
海上補給機構是補給船上的重要機構之一,其架設在補給船和被補給船之間,以將補給物資從補給船運送至被補給船上。
海上補給機構在工作時,由于海況較為復雜,索道容易因補給船和被補給船的晃動而隨之產生相應的晃動,所以為了保證海上補給機構能夠在各種海況下正常工作,在海上補給機構投入使用前,需要利用海上補給機構試驗裝置對其進行檢驗,常見的實驗裝置主要包括驅動絞車、動滑輪組和油缸,在實驗時,驅動絞車上的鋼絲繩通過動滑輪組與待檢測海上補給機構連接,動滑輪組安裝在油缸組件的活塞桿上,當油缸組件的活塞桿運動時,動滑輪組隨之運動,從而使得動滑輪組帶動鋼絲繩晃動,進而達到模擬實際工作狀況的目的。
然而,由于油缸的運動模式只有伸長和縮短兩種,導致動滑輪組只能沿固定的直線軌跡往復運動,所以現有的試驗裝置只能模擬單一的實際工況,無法達到模擬海上補給機構的多種實際工況的作用。
技術實現要素:
為了解決無法模擬海上補給機構的多種實際工況的問題,本發明實施例提供了一種用于海上補給機構試驗裝置的液壓控制系統。所述技術方案如下:
本發明實施例提供了一種用于海上補給機構試驗裝置的液壓控制系統,適用于控制海上補給機構試驗裝置的液壓馬達,所述液壓馬達為雙向馬達,所述液壓控制系統包括:換向模塊和比例流量模塊,
所述換向模塊的第一工作油口與所述液壓馬達的第一油口連通,所述換向模塊的第二工作油口與所述液壓馬達的第二油口連通,所述換向模塊的出油口與液壓控制系統的回油口連通;
所述比例流量模塊用于調節所述液壓馬達的流量,所述比例流量模塊的第一工作油口與所述液壓控制系統的主壓供油口連通,所述比例流量模塊的第二工作油口與所述換向模塊的進油口連通,所述比例流量模塊的進油口與所述液壓控制系統的輔壓供油口連通,所述比例流量模塊的出油口與所述液壓控制系統的回油口連通。
在本發明的一種實現方式中,所述換向模塊包括第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥和第四截止閥,所述第一截止閥的第一油口與所述液壓馬達的第一油口連通,所述第一截止閥的第二油口與所述比例流量模塊的第一工作油口連通,所述第二截止閥的第一油口與所述液壓馬達的第二油口連通,所述第二截止閥的第二油口與所述液壓控制系統的回油口連通,所述第三截止閥的第一油口與所述液壓馬達的第二油口連通,所述第三截止閥的第二油口與所述比例流量模塊的第一工作油口連通,所述第四截止閥的第一油口與所述液壓馬達的第一油口連通,所述第四截止閥的第二油口與所述液壓控制系統的回油口連通。
在本發明的另一種實現方式中,所述比例流量模塊包括三位四通先導比例閥和主閥,所述三位四通先導比例閥的進油口與所述液壓控制系統的輔壓供油口連通,所述三位四通先導比例閥的出油口與所述液壓控制系統的回油口連通,所述三位四通先導比例閥的第一工作油口與所述主閥的第一控制油口連通,所述三位四通先導比例閥的第二工作油口與所述主閥的第二控制油口連通,所述主閥的進油口與所述液壓控制系統的主壓供油口連通,所述主閥的出油口分別與所述第一截止閥的第二油口和所述第三截止閥的第二油口連通。
在本發明的又一種實現方式中,所述液壓控制系統還包括壓力補償模塊,所述壓力補償模塊用于調節所述比例流量模塊的第一工作油口和第二工作油口之間的壓力差,所述壓力補償模塊的第一工作油口與所述比例流量模塊的第一工作油口連通,所述壓力補償模塊的第二工作油口與所述液壓控制系統的回油口連通,所述壓力補償模塊的控制給油口與所述比例流量模塊的第二工作油口連通,所述壓力補償模塊的控制卸油口與所述壓控制系統的回油口連通。
在本發明的又一種實現方式中,所述壓力補償模塊包括安全閥、補償閥和第一插裝閥,所述第一插裝閥的進油口與所述比例流量模塊的第一工作油口連通,所述第一插裝閥的出油口與所述液壓控制系統的回油口連通,所述第一插裝閥的控制給油口與所述比例流量模塊的第二工作油口連通,所述補償閥的進油口與所述比例流量模塊的第二工作油口連通,所述補償閥的出油口與所述比例流量模塊的第二工作油口連通,所述補償閥的控制油口與所述補償閥的進油口連通,所述安全閥的進油口與所述比例流量模塊的第二工作油口連通,所述安全閥的出油口與所述液壓控制系統的回油口連通,所述安全閥的控制油口與所述安全閥的進油口連通。
在本發明的又一種實現方式中,所述安全閥的閾值不大于所述液壓馬達的額定工作壓力。
在本發明的又一種實現方式中,所述液壓控制系統還包括比例溢流模塊,所述比例溢流模塊用于調節所述液壓馬達的第一油口處和第二油口處的壓力差,所述比例溢流模塊的第一工作油口分別與所述第二截止閥的第二油口和所述第四截止閥的第二油口連通,所述比例溢流模塊的第二工作油口與所述液壓控制系統的回油口連通,所述比例溢流模塊的第三工作油口與所述比例流量模塊的第二工作油口連通,所述比例溢流模塊的控制給油口與所述比例溢流模塊的第一工作油口連通,所述比例溢流模塊的控制卸油口與所述液壓控制系統的回油口連通。
在本發明的又一種實現方式中,所述比例溢流模塊包括第二插裝閥和比例溢流閥,所述第二插裝閥的第一油口分別與所述第二截止閥的第二油口和所述第四截止閥的第二油口連通,所述第二插裝閥的第二油口與所述液壓控制系統的回油口連通,所述第二插裝閥的第三油口與所述比例流量模塊的第二工作油口連通,所述第二插裝閥的控制油口與所述第二插裝閥的第一油口連通,所述比例溢流閥的進油口與所述第二插裝閥的控制油口連通,所述比例溢流閥的控制油口與所述比例溢流閥的進油口連通,所述比例溢流閥的出油口與所述液壓控制系統的回油口連通。
在本發明的又一種實現方式中,所述液壓控制系統還包括補油模塊,所述補油模塊用于補償所述比例流量模塊的第二工作油口處的油壓,所述補油模塊的控制油口與所述比例流量模塊的第二工作油口連通,所述補油模塊的第一工作油口與所述第二插裝閥的第三油口連通,所述補油模塊的第二工作油口與所述比例流量模塊的第二工作油口連通。
在本發明的又一種實現方式中,所述補油模塊包括第三插裝閥,所述第三插裝閥的控制油口與所述比例流量模塊的第二工作油口連通,所述第三插裝閥的第一工作油口與所述第二插裝閥的第三油口連通,所述第三插裝閥的第二工作油口與所述比例流量模塊的第二工作油口連通。
本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
在需要通過海上補給機構試驗裝置模擬海上補給機構做余弦晃動時,液壓馬達正向轉動,此時換向模塊的進油口與第一工作油口連通,比例流量模塊的第一工作油口和第二工作油口連通,液壓油依次流經比例流量模塊和換向模塊導入液壓馬達的第一油口,從而實現液壓馬達正向轉動,在液壓馬達轉動的過程中,通過改變液壓控制系統的輔壓供油口向比例流量模塊的進油口輸入的油壓,可以調節比例流量模塊向換向模塊輸出的油壓,從而實現液壓控制系統對液壓馬達轉速的調節,進而使得海上補給機構試驗裝置能夠模擬不同幅度的余弦晃動。相應地,在需要通過海上補給機構試驗裝置模擬海上補給機構做正弦晃動時,液壓馬達反向轉動,此時換向模塊的進油口與第二工作油口連通,比例流量模塊的第一工作油口和第二工作油口連通,液壓油依次流經比例流量模塊和換向模塊導入液壓馬達的第二油口,從而實現液壓馬達反向轉動,在液壓馬達轉動的過程中,通過改變液壓控制系統的輔壓供油口向比例流量模塊的進油口輸入的油壓,可以調節比例流量模塊向換向模塊輸出的油壓,從而實現液壓控制系統對液壓馬達轉速的調節,進而使得海上補給機構試驗裝置能夠模擬不同幅度的正弦晃動。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明實施例提供的液壓控制系統的結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
實施例
本發明實施例提供了一種用于海上補給機構試驗裝置的液壓控制系統,海上補給機構試驗裝置包括曲柄連桿絞車,曲柄連桿絞車包括曲柄連桿機構和用于驅動曲柄連桿機構的液壓馬達,該液壓馬達為雙向馬達并通過本實施例所提供的液壓控制系統控制,曲柄連桿機構通過鋼絲繩與待檢測海上補給機構連接。海上補給機構通常安裝在兩艘船舶之間,當海上補給機構在實際工況下工作時,受到風浪的作用,海上補給機構會產生正弦或余弦的晃動,海上補給機構試驗裝置即通過液壓控制系統控制液壓馬達驅動曲桿連桿機構動作,以使得曲柄連桿機構帶動與鋼絲繩連接的待檢測海上補給機構做正弦或余弦運動,進而模擬海上補給機構的實際工況。
圖1為液壓控制系統的結構示意圖,如圖1所示,該液壓控制系統包括:換向模塊100和比例流量模塊10。
換向模塊100的第一工作油口與液壓馬達5的第一油口B5連通,換向模塊100的第二工作油口與液壓馬達5的第二油口A5連通,換向模塊100的出油口與液壓控制系統的回油口C連通。
比例流量模塊10用于調節液壓馬達5的流量,比例流量模塊10具有第一工作油口A1、第二工作油口B2、進油口P1和出油口T1,其中,比例流量模塊10的第一工作油口A1與液壓控制系統的主壓供油口A連通,比例流量模塊10的第二工作油口B1與換向模塊100的進油口連通,比例流量模塊10的進油口P1與液壓控制系統的輔壓供油口B連通,比例流量模塊10的出油口T1與液壓控制系統的回油口C連通。
在需要通過海上補給機構試驗裝置模擬海上補給機構做余弦晃動時,液壓馬達5正向轉動,此時換向模塊100的進油口與第一工作油口連通,比例流量模塊10的第一工作油口A1和第二工作油口B1連通,液壓油依次流經比例流量模塊10和換向模塊100導入液壓馬達5的第一油口B5,從而實現液壓馬達5正向轉動,在液壓馬達5轉動的過程中,通過改變比例流量模塊10的進油口P1和出油口T1之間的壓力差,可以調節比例流量模塊10向換向模塊100輸出的油壓,從而實現液壓控制系統對液壓馬達5轉速的調節,進而使得海上補給機構試驗裝置能夠模擬不同幅度的余弦晃動。相應地,在需要通過海上補給機構試驗裝置模擬海上補給機構做正弦晃動時,液壓馬達5反向轉動,此時換向模塊100的進油口與第二工作油口連通,比例流量模塊10的第一工作油口A1和第二工作油口B1連通,液壓油依次流經比例流量模塊10和換向模塊100導入液壓馬達5的第二油口A5,從而實現液壓馬達5反向轉動,在液壓馬達5轉動的過程中,通過改變比例流量模塊10的進油口P1和出油口T1之間的壓力差,可以調節比例流量模塊10向換向模塊100輸出的油壓,從而實現液壓控制系統對液壓馬達5轉速的調節,進而使得海上補給機構試驗裝置能夠模擬不同幅度的正弦晃動。
在本實施例中,換向模塊包括第一截止閥3、第二截止閥7、第三截止閥6和第四截止閥4,第一截止閥3的第一油口J1與液壓馬達5的第一油口B5連通,第一截止閥3的第二油口J2與比例流量模塊10的第一工作油口A1連通,第二截止閥7的第一油口J3與液壓馬達5的第二油口B5連通,第二截止閥7的第二油口J4與液壓控制系統的回油口C連通,第三截止閥6的第一油口J5與液壓馬達5的第二油口A5連通,第三截止閥6的第二油口J6與比例流量模塊10的第一工作油口A1連通,第四截止閥4的第一油口J7與液壓馬達5的第一油口B5連通,第四截止閥4的第二油口J8與液壓控制系統的回油口C連通。
在上述實現方式中,當需要液壓馬達5正轉時,第一截止閥3和第二截止閥7導通,第三截止閥6和第四截止閥4關斷,此時,液壓油從第一截止閥3流入液壓馬達5,從第二截止閥7流出液壓馬達5,從而實現液壓馬達5的正轉。
當需要液壓馬達5反轉時,第三截止閥6和第四截止閥4導通,第一截止閥3和第二截止閥7關斷,此時,液壓油從第三截止閥6流入液壓馬達5,從第四截止閥4流出液壓馬達5,從而實現液壓馬達5的反轉。
在本實施例中,比例流量模塊10包括三位四通先導比例閥11和主閥12,三位四通先導比例閥11的進油口與液壓控制系統的輔壓供油口B連通,三位四通先導比例閥11的出油口與液壓控制系統的回油口C連通,三位四通先導比例閥11的第一工作油口與主閥12的第一控制油口連通,三位四通先導比例閥11的第二工作油口與主閥12的第二控制油口連通,主閥12的進油口與液壓控制系統的主壓供油口A連通,主閥12的出油口分別與第一截止閥3的第二油口J2和第三截止閥的第二油口J6連通,即主閥12的出油口與換向模塊100的進油口連通。
在上述實現方式中,主閥12可以為二位二通液控閥,當需要關斷主閥12時,三位四通先導比例閥11的閥芯位于左位,三位四通先導比例閥11的進油口與第二工作油口連通,此時液壓油流入主閥12的第二控制油口,使得主閥12位于右位,主閥12關斷液壓控制系統的主壓供油口A的供油,當需要導通主閥12時,三位四通先導比例閥11的閥芯位于右位,三位四通先導比例閥11的進油口與第一工作油口連通,此時液壓油流入主閥12的第一控制油口,使得主閥12位于左位,主閥12連通液壓控制系統的主壓供油口A的供油。從而通過主閥12和三位四通先導比例閥11實現了對液壓控制系統的主壓供油口A的控制。
優選地,三位四通先導比例閥11和主閥12上均設置有位置傳感器,位置傳感器用于檢測三位四通先導比例閥11和主閥12的閥芯位置,從而能夠實現比例流量模塊10的閉環控制,即當控制三位四通先導比例閥11的閥芯移動,以期望主閥12的閥芯移動至期望位置時,檢測三位四通先導比例閥11的閥芯和主閥12的閥芯實時位置,從而根據該實時位置調整三位四通先導比例閥11的閥芯位置,使得主閥12的閥芯能夠移動至期望位置,進而實現了比例流量模塊10的更為精準的調節。
在本實施例中,液壓控制系統還包括壓力補償模塊90,壓力補償模塊90用于調節比例流量模塊10的第一工作油口A1和第二工作油口B1之間的壓力差,壓力補償模塊90的第一工作油口A4與比例流量模塊10的第一工作油口A1連通,壓力補償模塊90的第二工作油口B4與液壓控制系統的回油口C連通,壓力補償模塊90的控制給油口X1與比例流量模塊10的第二工作油口B1連通,壓力補償模塊90的控制卸油口Y1與壓控制系統的回油口C連通。
在上述實現方式中,當比例流量模塊10的第二工作油口B1處的壓力減小時,壓力補償模塊90的控制給油口X1處的壓力隨之減小,使得壓力補償模塊90的第一工作油口A4和第二工作油口B4連通,從而使得由液壓控制系統的主壓供油口A流向比例流量模塊10的第一工作油口A1的液壓油通過壓力補償模塊90溢流至壓控制系統的回油口C,從而起到了降低比例流量模塊10的第一工作油口A1處的壓力的作用,進而能夠通過壓力補償模塊90調節比例流量模塊10的第一工作油口A1和第二工作油口B1之間的壓力差,使得液壓馬達5能夠在主閥12的閥芯位置不變的情況下,始終保持恒定的轉速,從而提高了實驗的精確度。
具體地,壓力補償模塊90包括安全閥91、補償閥92和第一插裝閥93,第一插裝閥93的進油口與比例流量模塊10的第一工作油口A1連通,第一插裝閥93的出油口與液壓控制系統的回油口C連通,第一插裝閥93的控制給油口與比例流量模塊10的第二工作油口B1連通,補償閥92的進油口與比例流量模塊10的第二工作油口B1連通,補償閥92的出油口與比例流量模塊10的第二工作油口B1連通,補償閥92的控制油口與補償閥92的進油口連通,安全閥91的進油口與比例流量模塊10的第二工作油口B2連通,安全閥91的出油口與液壓控制系統的回油口C連通,安全閥91的控制油口與安全閥91的進油口連通。
在上述實現方式中,當補償閥92的控制油口受到由比例流量模塊10導入的液壓油的壓力時,補償閥92的進油口和出油口連通,從而將液壓油導入安全閥91的進油口處。當安全閥91的控制油口處的壓力過大時,安全閥91的進油口和出油口連通,安全閥91將由比例流量模塊10導入的液壓油泄流至液壓控制系統的回油口C,從而起到了保護壓力補償模塊90的作用。
優選地,安全閥91的閾值不大于液壓馬達5的額定工作壓力,從而對液壓馬達5進行保護。
在本實施例中,液壓控制系統還包括比例溢流模塊80,比例溢流模塊80用于調節液壓馬達5的第一油口B5處和第二油口A5處的壓力差,比例溢流模塊80的第一工作油口A3分別與第二截止閥7的第二油口J4和第四截止閥4的第二油口J8連通,比例溢流模塊80的第二工作油口C3與液壓控制系統的回油口C連通,比例溢流模塊80的第三工作油口B3與比例流量模塊10的第二工作油B1口連通,比例溢流模塊80的控制給油口X3與比例溢流模塊80的第一工作油口A3連通,比例溢流模塊80的控制卸油口Y3與液壓控制系統的回油口C連通
在液壓馬達5實際工作中,由于受到曲柄連桿機構的慣性和重力的作用,曲柄連桿絞車在轉動的過程中,可能會對液壓馬達5產生較大的沿液壓馬達5轉動方向的作用力,導致液壓馬達5的出油壓力(液壓馬達5正向轉動時的第二油口處壓力,反向轉動時的第一油口處壓力)過大,從而產生失速現象,進而無法保證液壓馬達5以穩定的轉速工作。
在上述實現方式中,由于比例溢流模塊80的控制給油口X3處的壓力隨液壓馬達5的出油壓力的變化而變化,所以比例溢流模塊80的第一工作油口A3和第二工作油口C3的連通狀態能夠隨著液壓馬達5的出油壓力而改變,當液壓馬達5的出油壓力過高時,比例溢流模塊80的第一工作油口A3和第二工作油口C3之間的開口變大,液壓油能夠快速溢流至液壓控制系統的回油口C,當液壓馬達5的出油壓力過低時,比例溢流模塊80的第一工作油口A3和第二工作油口C3之間的開口變小,從而使得液壓馬達5能夠慢速回流至液壓控制系統的回油口C,從而使得液壓馬達5能夠始終保持正常的背壓,避免液壓馬達5出現失速現象。
具體地,比例溢流模塊80包括第二插裝閥81和比例溢流閥82,第二插裝閥81的第一油口分別與第二截止閥7的第二油口J4和第四截止閥4的第二油口J8連通,第二插裝閥81的第二油口與液壓控制系統的回油口C連通,第二插裝閥81的第三油口與比例流量模塊10的第二工作油口B1連通,第二插裝閥81的控制油口與第二插裝閥81的第一油口連通,比例溢流閥82的進油口與第二插裝閥81的控制油口連通,比例溢流閥82的控制油口與比例溢流閥82的進油口連通,比例溢流閥82的出油口與液壓控制系統的回油口C連通。
在上述實現方式中,可以通過控制比例溢流閥92的閾值,控制第二插裝閥81的開度,例如,當比例溢流閥92的閾值為n時,當第二插裝閥81的控制油口的壓力大于n時,液壓油從比例溢流閥92溢流至液壓控制系統的回油口C,即第二插裝閥81的開度能夠調節至于閾值n對應的開度,第二插裝閥81的開度隨著閾值n的變化而變化。
在本實施例中,液壓控制系統還包括補油模塊20,補油模塊20用于補償比例流量模塊10的第二工作油口B1處的油壓,補油模塊20的控制油口X2與比例流量模塊10的第二工作油口B1連通,補油模塊20的第一工作油口A2與第二插裝閥81的第三油口B3連通,補油模塊20的第二工作油口B2與比例流量模塊10的第二工作油口B1連通。
在液壓馬達5實際工作時,一旦液壓馬達5出現失速現象,那么液壓馬達5的進油口處(液壓馬達5正向轉動時的第一油口,反向轉動時的第二油口)的壓力突然減小,即在液壓馬達5的進油口處將會因負壓而產生汽蝕,嚴重影響液壓控制系統的可靠性。
在上述實現方式中,當液壓馬達5的進油口處的壓力減小時,補油模塊20的控制油口X2處的壓力隨之減小,從而使得補油模塊20的第一工作油口A2和第二工作油口B2連通,進而能夠將比例溢流模塊80的液壓油導至液壓馬達5的進油口處,使得補油模塊20能夠在液壓馬達5出現失速現象時,對比例流量模塊10的第二工作油口B1處進行補油,以消除液壓馬達5的進油口處的負壓,避免了汽蝕現象的出現。
具體地,補油模塊20包括第三插裝閥21,第三插裝閥21的控制油口與比例流量模塊10的第二工作油口B1連通,第三插裝閥21的第一工作油口與第二插裝閥81的第三油口連通,第三插裝閥21的第二工作油口與比例流量模塊10的第二工作油口B1連通。
在上述實現方式中,當比例流量模塊10的第二工作油口B1處的壓力減小時,第三插裝閥21的控制油口處的壓力隨之減小,使得第三插裝閥21的第一工作油口和第二油口連通,從而將比例溢流模塊80液壓油導至比例流量模塊10的第二工作油口B1處,從而避免了氣蝕現象產生。
以上所述僅為本發明的較佳實施例,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。