易操作的自航鋼耙抓斗挖泥船液壓系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自航鋼耙抓斗挖泥船液壓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有自航鋼耙抓斗挖泥船液壓系統(tǒng)在工作性能、結(jié)構(gòu)形式等方面存在一定缺陷，工作效率低，需要進(jìn)一步加以改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種工作性能好的易操作的自航鋼耙抓斗挖泥船液壓系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種自航鋼耙抓斗挖泥船液壓系統(tǒng)，包括液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓栗站、液壓控制系統(tǒng)、液壓管路、液壓電控系統(tǒng)，其特征是:
(1)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括定位粧升降裝置四套，臺車行走油缸二臺，鋼耙升降絞車一臺，錨機(jī)絞盤四臺；
(2)系統(tǒng)動力栗組配置如下:
每套升降裝置配2臺22KW的電機(jī)栗組并聯(lián)供油給升降油缸，單臺運(yùn)行時(shí)運(yùn)行速度減半，即兩臺互為應(yīng)急，提高系統(tǒng)的可靠性，全船共8臺電機(jī)栗組；
全船調(diào)兩臺4KW電機(jī)栗組為插銷油缸供油，視實(shí)際工況開一備一或兩臺并用互為應(yīng)急，因插銷油缸的特點(diǎn)為運(yùn)行時(shí)間短，瞬間流量大，因此在栗出口油路中設(shè)2臺容積40L的蓄能器；
1#升降裝置的升降栗源兼供1#臺車油缸，2#升降裝置的升降栗兼供2#臺車油缸，3#升降裝置的升降栗源兼供升降絞車，4#升降裝置的升降栗源兼供4臺錨機(jī)絞盤，插銷油缸栗源同時(shí)為8臺主栗變量提供動力油源；
8臺主油栗選用恒壓、恒功率比例變量栗，其中比例變量的輸入訊號設(shè)定為兩個(gè)固定值實(shí)現(xiàn)低壓大排量及高壓小排量兩種工況要求，油栗出口的電磁溢流安全閥也設(shè)定為高低兩檔工作壓力，初步設(shè)定數(shù)據(jù)為125ml/r-6MPa或30ml/r_27.5MPa ;電機(jī)同步轉(zhuǎn)速1500rpm ；托銷油缸選用16ml/r的恒壓變量栗，減少系統(tǒng)的發(fā)熱，變量壓力設(shè)定為8.5MPa ;
在栗站的總回油管路中設(shè)背壓單向閥，回油過濾器及冷卻器；
(3)液壓控制系統(tǒng)
臺車油缸、升降絞車、錨機(jī)絞盤的控制方式較為簡單，其中四臺錨機(jī)絞盤采用機(jī)旁手動閥控制，臺車油缸及升降絞車采用電液控；
升降裝置的控制:
每套裝置中共有升降油缸四根，且四根油需同步升降，由升降裝置的結(jié)構(gòu)可知，四根升降油缸實(shí)際上是機(jī)構(gòu)同步，因此四根油缸可并聯(lián)采用1路換向閥控制換向即可；由于定位粧下降及船體下降對油缸而言是兩個(gè)不同的油腔受背壓平衡控制，因此，在換向閥的A、B總油路中均需設(shè)置單向平衡閥作背壓控制及液壓鎖緊；
由于升降油缸的安裝方式為兩頭關(guān)節(jié)軸承，在油缸運(yùn)行時(shí)存在一定幅度的擺動，因此每根油缸的AB油口與AB總管連接需用高壓軟管過渡，考慮到系統(tǒng)的安全性，因此每根油缸均需設(shè)置液壓鎖，該液壓鎖的回油存在單向平衡閥的背壓，所以該液壓鎖需采用外控外泄的廣品；
在升降油缸AB油口的軟管防爆安全事項(xiàng)中，還有另一種方案可供選擇，就是在四個(gè)升降油缸的A 口和B 口均設(shè)固定阻尼孔，取消單根油缸上的液壓鎖；這樣四根油缸始終處于并聯(lián)狀態(tài)下工作，即使某一根軟管出現(xiàn)爆裂，船體最多只是平穩(wěn)緩慢地下降一個(gè)行程；
在升降裝置中有上下兩組共四根插銷油缸，每組兩根并聯(lián)同時(shí)伸縮，為確保系統(tǒng)的安全性，兩組油缸采用一個(gè)“P”型換向閥控制，這樣原始狀態(tài)兩組插銷均處在伸出位置，換向時(shí)只有一組插銷拔出，因此任何工況下始終至少有一組插銷處在伸出狀態(tài)，確保了系統(tǒng)的安全性；
(4)液壓管路及液壓油
全船液壓管路由船廠按液壓系統(tǒng)原理圖要求制作，為提高四根油缸的同步性能，AB總管與四根油缸的支管需采用“中心對稱”布管連接，使每根油缸的油口到總管的油路結(jié)構(gòu)完全相同，這樣能有效地進(jìn)一步提高油缸的同步；采用68號抗磨液壓油，油液清潔度為NAS8-9 級；
(5)液壓電控系統(tǒng)
全船液壓電控系統(tǒng)由栗站電機(jī)控制箱、PLC集中控制箱、駕駛室集中控制面板及粧旁控制箱四部分組成，各部分設(shè)以下功能:
栗站電控控制箱:8臺22KW的星三角啟停控制，及2臺4KW電機(jī)的直接啟動控制，并設(shè)駕駛室的遙控接口，防護(hù)等級IP22，布置在栗站艙內(nèi)；
PLC控制箱:PLC控制箱實(shí)現(xiàn)對全系統(tǒng)的精確控制，報(bào)警訊號控制及互鎖，面板設(shè)電源開關(guān)，防護(hù)等級為IP22，可布置在栗站艙或駕控室內(nèi)；
駕駛室集中控制面板包括:
控制電源開關(guān)；電機(jī)的遙控啟及運(yùn)行指示；液壓系統(tǒng)集中聲光報(bào)警；各栗源的運(yùn)行油壓顯示；水平儀；2套臺車油缸控制及運(yùn)行指示；1套升降絞車控制及運(yùn)行指示；主油栗兩種工況選擇開關(guān)；升降油缸伸縮控制、行程顯示、極限位置指示、四套升降同步頂升；插銷油缸拔銷控制及插銷位置顯示；“試音”、“消音”開關(guān)；運(yùn)行狀態(tài)及報(bào)警顯示采用HMI顯示；粧旁控制箱
每套定位粧旁各設(shè)一套控制箱防護(hù)等級為IP56，設(shè)以下控制內(nèi)容控制轉(zhuǎn)換開關(guān)；兩種工況運(yùn)行選擇；升降油缸伸縮控制；插銷油缸拔出控制及插銷位置顯示。
[0005]油液清潔度為NAS8級。
[0006]油液清潔度為NAS9級。
[0007]冷卻器中冷卻水流量為20~30m3/h。
[0008]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，工作性能好、使用安全、易操作。
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1:
一種自航鋼耙抓斗挖泥船液壓系統(tǒng)，包括液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓栗站、液壓控制系統(tǒng)、液壓管路、液壓電控系統(tǒng)，其特征是:
(1)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括定位粧升降裝置四套，臺車行走油缸二臺，鋼耙升降絞車一臺，錨機(jī)絞盤四臺；
(2)系統(tǒng)動力栗組配置如下:
每套升降裝置配2臺22KW的電機(jī)栗組并聯(lián)供油給升降油缸，單臺運(yùn)行時(shí)運(yùn)行速度減半，即兩臺互為應(yīng)急，提高系統(tǒng)的可靠性，全船共8臺電機(jī)栗組；
全船調(diào)兩臺4KW電機(jī)栗組為插銷油缸供油，視實(shí)際工況開一備一或兩臺并用互為應(yīng)急，因插銷油缸的特點(diǎn)為運(yùn)行時(shí)間短，瞬間流量大，因此在栗出口油路中設(shè)2臺容積40L的蓄能器；
1#升降裝置的升降栗源兼供1#臺車油缸，2#升降裝置的升降栗兼供2#臺車油缸，3#升降裝置的升降栗源兼供升降絞車，4#升降裝置的升降栗源兼供4臺錨機(jī)絞盤，插銷油缸栗源同時(shí)為8臺主栗變量提供動力油源；
8臺主油栗選用恒壓、恒功率比例變量栗，其中比例變量的輸入訊號設(shè)定為兩個(gè)固定值實(shí)現(xiàn)低壓大排量及高壓小排量兩種工況要求，油栗出口的電磁溢流安全閥也設(shè)定為高低兩檔工作壓力，初步設(shè)定數(shù)據(jù)為125ml/r-6MPa或30ml/r_27.5MPa ;電機(jī)同步轉(zhuǎn)速1500rpm ；
托銷油缸選用16ml/r的恒壓變量栗，減少系統(tǒng)的發(fā)熱，變量壓力設(shè)定為8.5MPa ;
在栗站的總回油管路中設(shè)背壓單向閥，回油過濾器及冷卻器；
(3)液壓控制系統(tǒng)
臺車油缸、升降絞車、錨機(jī)絞盤的控制方式較為簡單，其中四臺錨機(jī)絞盤采用機(jī)旁手動閥控制，臺車油缸及升降絞車采用電液控；
升降裝置的控制:
每套裝置中共有升降油缸四根，且四根油需同步升降，由升降裝置的結(jié)構(gòu)可知，四根升降油缸實(shí)際上是機(jī)構(gòu)同步，因此四根油缸可并聯(lián)采用1路換向閥控制換向即可；由于定位粧下降及船體下降對油缸而言是兩個(gè)不同的油腔受背壓平衡