一種波浪補償器的控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種波浪補償器的控制裝置，包括計算機控制裝置；所述計算機控制裝置連接有AD采樣模塊和DA控制模塊；所述AD采樣模塊連接力伺服液壓控制系統的力傳感器；所述DA控制模塊電連接力伺服液壓控制系統的各油路的電磁閥；所述力伺服液壓控制系統由平衡回路/同步保壓回路、減壓節流回路、力伺服液壓控制回路和供油系統構成；本新型的波浪補償器的控制裝置，以液壓馬達作為執行元件，采用力伺服液壓控制；能夠直接快速、準確、穩定地控制繩索所受到的交變載荷，同時也能對被吊的貨物的速度進行一定波浪補償作用。
【專利說明】一種波浪補償器的控制裝置
【技術領域】
[0001]本新型涉及一種液壓控制裝置，特別涉及一種波浪補償器的控制裝置。
【背景技術】
[0002]波浪補償器是海上工程裝備的重要組成部分，其作用是減少工程裝備在海上作業時受風浪運動的影響；隨著海洋領域的不斷開拓和發展，應用于海上領域的波浪補償器應用范圍越來越廣泛，海上施工、鉆井平臺、船只的補給、深海資源開采等作業都要運用波浪補償技術；現有國內最接近的海浪補償技術中，分為兩種補償技術，一種是隨動補償方式，另一種是主動式波浪補償控制技術。
[0003]隨動補償方式能夠很好地吸收沖擊力，在操作前后，能夠保證起重吊鉤與隨動吊鉤的相對靜止狀態，補償的效果有所提高，能夠較好地保證人身和貨物的安全；其缺點是由于隨動吊鉤需要連接在與被控對象有相似程度很高的參考環境，而且這種方式對接受船有一定的要求，在特殊情況下，接受船不一定能夠滿足在接受船的區域內連接能夠承受被吊貨物兩倍重力的拉力纜繩要求，現實條件下不容易實現；這種補償起重機的臂架和接受船的掛接點承受的力很大，工作時要求起重機臂架承受很大的靜態傾覆力矩，這對起重機的結構和材質、結構強度要求很高，提高起重機的成本。
[0004]主動式波浪補償控制技術采用伺服液壓技術，其中位置伺服液壓控制系統、速度伺服液壓控制系統應用地及其廣泛。速度、位置液壓伺服控制系統綜合了電氣控制和液壓控制兩方面的優點，既具有電氣方面對信號的檢測、反饋、校正和放大，靈活方便，同時又具有液壓動力元件的輸出功率大，響應速度快、抗負載干擾剛度大的特點。電液控制技術能方便與計算機相結合，使電液控制系統充分利用計算機的信息處理能力，使系統具有更復雜的功能和更廣泛的適應性；現有技術中通常以液壓缸作為執行元件，而液壓缸具有反應速度慢、行程短、液壓沖擊比較大、控制的穩定性差等缺點，不能很好地滿足波浪補償的需要。
[0005]實用新型內容
[0006](一 )要解決的技術問題
[0007]為了解決上述問題，本新型提出了一種波浪補償器的控制裝置，以液壓馬達作為執行元件，采用力伺服液壓控制方案；反應速度快、控制的穩定性比較好。
[0008]( 二 )技術方案
[0009]本新型的波浪補償器的控制裝置，包括計算機控制裝置；所述計算機控制裝置連接有AD采樣模塊和DA控制模塊；所述AD采樣模塊連接力伺服液壓控制系統的力傳感器；所述DA控制模塊電連接力伺服液壓控制系統的各油路的電磁閥；所述力伺服液壓控制系統由平衡回路/同步保壓回路、減壓節流回路、力伺服液壓控制回路和供油系統構成；
[0010]所述平衡回路/同步保壓回路包括依次連接的第一單向閥、第一電磁換向閥、雙變幅油缸、平衡閥、液控單向閥和同步馬達；所述液控單向閥還連接到第一電磁換向閥；
[0011]所述的減壓節流回路包括依次連接的節流閥、減壓閥、第二電磁換向閥和馬達剎車油路；
[0012]所述的力伺服液壓控制回路包括依次連接的第一吸油過濾器、伺服閥、吸油過濾器、液壓馬達；所述液壓馬達處安裝有力傳感器；所述力傳感器通過伺服放大器連接到伺服閥；
[0013]所述的供油系統包括油箱、供油支路和回油支路；所述供油支路包括依次連接的第二吸油過濾器、截止閥、變量泵和第二單向閥；所述的變量泵通過聯軸器連接到電動機；所述的回油支路依次連接有電磁溢流閥、水冷卻器和回油過濾器。
[0014]進一步地，所述的供油支路兩側還并接有手動泵備用系統。
[0015]進一步地，所述的供油支路上設置有液壓表組件和測壓接頭。
[0016]進一步地，所述的第一單向閥后端還連接有蓄能器支路。
[0017](三)有益效果
[0018]本新型與現有技術相比較，其具有以下有益效果:本新型的波浪補償器的控制裝置，以液壓馬達作為執行元件，采用力伺服液壓控制；能夠直接快速、準確、穩定地控制繩索所受到的交變載荷，同時也能對被吊的貨物的速度進行一定波浪補償作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本新型的整體系統結構圖。圖2為本新型的液壓系統原理圖。
【具體實施方式】
[0020]本新型的波浪補償器的控制裝置原理是以液壓馬達作為執行元件，采用力伺服液壓控制，在滿足控制繩索所受到的交變載荷的同時，也能對被吊的貨物的速度進行一定波浪補償作用。
[0021]如圖1、圖2所示，本新型的波浪補償器的控制裝置，包括計算機控制裝置I ;所述計算機控制裝置I連接有AD采樣模塊2和DA控制模塊3 ;所述AD采樣模塊2連接力伺服液壓控制系統4的力傳感器；所述DA控制模塊3電連接力伺服液壓控制系統4的各油路的電磁閥；所述力伺服液壓控制系統4由平衡回路/同步保壓回路、減壓節流回路、力伺服液壓控制回路和供油系統構成；
[0022]所述平衡回路/同步保壓回路包括依次連接的第一單向閥16、第一電磁換向閥
22、雙變幅油缸33、平衡閥25、液控單向閥24和同步馬達23 ;所述液控單向閥24還連接到第一電磁換向閥22 ；
[0023]所述的減壓節流回路包括依次連接的節流閥18、減壓閥19、第二電磁換向閥20和馬達剎車27油路；
[0024]所述的力伺服液壓控制回路包括依次連接的第一吸油過濾器17、伺服閥21、吸油過濾器32、液壓馬達26 ;所述液壓馬達26處安裝有力傳感器29 ;所述力傳感器通29過伺服放大器30連接到伺服閥21 ;以船舶豎直升降為輸入信號和經過力傳感器29反饋的鋼纜的拉力信號進行比較，得到偏差信號，再將此信號通過伺服放大器30控制伺服閥21的開口的大小和方向進而控制液壓馬達的輸出扭矩來減小繩索所受的交變載荷；同時也能對被吊的貨物的速度進行一定波浪補償作用。
[0025]所述的供油系統包括油箱2、供油支路和回油支路；所述供油支路包括依次連接的第二吸油過濾器4、截止閥5、變量泵6和第二單向閥11 ;所述的變量泵6通過聯軸器7連接到電動機8 ;所述的回油支路依次連接有電磁溢流閥13、水冷卻器14和回油過濾器15。
[0026]其中，所述的供油支路兩側還并接有手動泵備用系統，當裝置在工作時出現停電時，手動泵12起備用作用；所述的供油支路上設置有液壓表組件9和測壓接頭10，可以測量油液壓力；所述的第一單向閥16后端還連接有蓄能器支路28，一方面能夠作為輔助動力源，另一方面還用于系統的保壓、吸收振動和沖擊。
[0027]本新型的波浪補償器的控制裝置工作過程為:先使電動機8得電，通過聯軸器7帶動變量泵6工作，從油箱2中吸入液壓油，液壓油經過吸油過濾器4和截止閥5，然后液壓油經過第二單向閥11便可以進入三條液壓回路；通過電磁溢流閥13將多余的油液經過水冷卻器14降溫后，再經過回油過濾器15進入油箱2。
[0028]三條液壓回路工作時，先關閉力伺服液壓控制回路和減壓節流回路，使第一電磁換向閥22得電，使平衡回路/同步保壓回路進行供油，使得補償起重機的主臂升起或者卷筒旋轉起來。然后當第二電磁換向閥20得電時，減壓節流回路工作，剎車裝置供油，控制馬達剎車27，使得液壓裝置停止轉動，使得卷筒停止在某個固定位置，起到剎車的作用。最后使得伺服閥21得電，使力伺服液壓控制回路工作，帶動液壓馬達26，使得補償起重機吊鉤工作起來；以船舶豎直升降為輸入信號和經過力傳感器29反饋的鋼纜的拉力信號進行比較，得到偏差信號，再將此信號通過伺服放大器30控制伺服閥21的開口的大小和方向進而控制液壓馬達的輸出扭矩來減小繩索所受的交變載荷；同時也能對被吊的貨物的速度進行一定波浪補償作用。
[0029]上面所述的實施例僅僅是對本新型的優選實施方式進行描述，并非對本新型的構思和范圍進行限定。在不脫離本新型設計構思的前提下，本領域普通人員對本新型的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本新型的保護范圍，本新型請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
【權利要求】
1.一種波浪補償器的控制裝置，其特征在于，包括計算機控制裝置；所述計算機控制裝置連接有AD采樣模塊和DA控制模塊；所述AD采樣模塊連接力伺服液壓控制系統的力傳感器；所述DA控制模塊電連接力伺服液壓控制系統的各油路的電磁閥；所述力伺服液壓控制系統由平衡回路/同步保壓回路、減壓節流回路、力伺服液壓控制回路和供油系統構成； 所述平衡回路/同步保壓回路包括依次連接的第一單向閥、第一電磁換向閥、雙變幅油缸、平衡閥、液控單向閥和同步馬達；所述液控單向閥還連接到第一電磁換向閥； 所述的減壓節流回路包括依次連接的節流閥、減壓閥、第二電磁換向閥和馬達剎車油路；所述的力伺服液壓控制回路包括依次連接的第一吸油過濾器、伺服閥、吸油過濾器、液壓馬達；所述液壓馬達處安裝有力傳感器；所述力傳感器通過伺服放大器連接到伺服閥；所述的供油系統包括油箱、供油支路和回油支路；所述供油支路包括依次連接的第二吸油過濾器、截止閥、變量泵和第二單向閥；所述的變量泵通過聯軸器連接到電動機；所述的回油支路依次連接有電磁溢流閥、水冷卻器和回油過濾器。
2.根據權利要求1所述的波浪補償器的控制裝置，其特征在于，所述的供油支路兩側還并接有手動泵備用系統。
3.根據權利要求1所述的波浪補償器的控制裝置，其特征在于，所述的供油支路上設置有液壓表組件和測壓接頭。
4.根據權利要求1所述的波浪補償器的控制裝置，其特征在于，所述的第一單向閥后端還連接有蓄能器支路。
【文檔編號】B66C23/53GK203922520SQ201420123709
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年3月19日 優先權日:2014年3月19日
【發明者】王幼民, 嚴錦玉 申請人:安徽工程大學