CN107757831B - 一种新型液压恒张力艇机系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型液压恒张力艇机系统，包括主油泵以及主油泵驱动的主马达，所述主马达的输出轴带动卷筒旋转，所述主油泵为单向定量泵；还包括换向阀、先导式溢流阀和辅马达，所述辅马达的输出轴设有第一齿轮，所述卷筒的输入轴上设有与第一齿轮相配合的第二齿轮，所述先导式溢流阀与辅马达并联，所述先导式溢流阀的遥控口与油箱之间串接一个主控溢流阀；所述换向阀用于切换主油泵的输出油路使其与主马达或辅马达连接。该系统能够使在波浪起伏的状态下收艇或者放艇时，能够保持吊艇索保持内张力稳定。

Description

一种新型液压恒张力艇机系统

技术领域

本发明涉及一种新型液压恒张力艇机系统，属于吊机控制技术领域。

背景技术

目前，我国舰船上使用的艇机几乎都是电动的。这些艇机能满足舰船的一般使用要求，有的还比较新颖合理，紧凑美观、安全可靠，但也存在着某些缺陷，由于艇机是重要的救生设备，国际海事组织和我国船舶检验局对其均有特殊要求，因此必须对基本回路进行扩充、完整，以满足这些基本要求。中国专利200920038224.6一种船用自动系泊绞车恒张力控制系统，此系统成本高，结构也复杂，不利于成本控制和推广，也不利于在救生艇机上面使用。

发明内容

本发明要解决技术问题是： 克服上述技术的缺点，提供一种在收艇或者放艇时保持吊艇索保持张力稳定的波浪补偿型液压恒张力艇机系统。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种新型液压恒张力艇机系统，包括主油泵以及主油泵驱动的主马达，所述主马达的输出轴带动卷筒旋转，所述主油泵为单向定量泵；还包括换向阀、先导式溢流阀和辅马达，所述辅马达的输出轴设有第一齿轮，所述卷筒的输入轴上设有与第一齿轮相配合的第二齿轮，所述先导式溢流阀与辅马达并联，所述先导式溢流阀的遥控口与油箱之间串接一个主控溢流阀；所述换向阀用于切换主油泵的输出油路使其与主马达或辅马达连接。

本发明将所述换向阀用于切换主油泵的输出油路使其与辅马达连接时，就使整个系统处于恒张力状态。此时压力油通过换向阀、节流阀至辅马达，使辅马达作绞艇方向转动，这样辅马达通过第一齿轮、第二齿轮及卷筒的配合收进吊艇索，并使吊艇索具有小张力、高线速度。此时，吊艇索用手拉动或将其栓到由于波浪运动而上升和下降的小艇上，卷筒会来回转动以维持吊艇索的内张力恒定，即当小艇随波浪运动而上升时，卷筒在辅马达的作用下自动收紧，当小艇随波浪运动而上降时，如吊艇索的张力过大时，则辅马达在小艇的重力作用下反转，使其相当于液压泵，从而放松吊艇索，使吊艇索的张力始终保持基本恒定。

本发明中吊艇索张力的大小靠主控溢流阀调节。为了能用手拉动钢丝绳，从小艇上解下或将其栓到小艇上，就要将绳张力调至最小值，绳系好后准备绞艇时，就慢慢将绳张力调高，直至接近艇离水面后的绳张力，在适当时候，再使换向阀断电复位，就立即将小艇吊离水面，从而有效地防止了因钢丝绳内张力突然变化对艇设备产生的冲击负载。

上述技术方案的进一步改进是：还包括定差减压阀和节流阀，所述定差减压阀与先导式溢流阀并联，所述节流阀设置在所述定差减压阀的进油口与先导式溢流阀的进油口之间；所述卷筒上设有第一圆盘刹车，所述第一圆盘刹车的控制油缸与所述定差减压阀的进油口连接。这样，定差减压阀、先导式溢流阀和所述节流阀就组成恒张力阀块，该阀块直接装在辅马达进口，其中先导式溢流阀用来调节辅马达的进口压力，受控于操纵台上的主控溢流阀。主控溢流阀为直动式溢流阀，通过调整主控溢流阀，可以调整吊艇索张力的大小，主控溢流阀调定，吊艇索张力也就定了。定差减压阀用来控制第一圆盘刹车的松开压力，而节流阀则保证了第一圆盘刹车的松开压力不受辅马达进口压力的影响。

上述技术方案的再进一步改进是：所述主马达的输出轴通过单向离合器与卷筒连接，所述单向离合器包括与内圈和外圈，所述内圈连接圈筒和主马达，所述外圈上设有第二圆盘刹车，所述单向离合器使得卷筒在绞艇方向可自由转动，而在放艇方向受第二圆盘刹车控制。单向离合器允许卷筒在绞艇方向自由转动，而在放艇方向与第二圆盘刹车合为一体。这样，当主油路内没有放艇压力油时，第二圆盘刹车不能打开，从而就自动吊住救生艇，可防止系统突然无动力时救生艇从半空中跌落下去，发生危险。而在绞艇工作时，不需要松开第二圆盘刹车，主马达就可以带动卷筒以额定转速卷起钢丝绳，产生最大拉力绞艇。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例的液压原理示意图。

附图标记：1-卷筒；4-第一圆盘刹车；6-第二齿轮；7-第一齿轮；8-辅马达；9-先导式溢流阀；10-节流阀；11-定差减压阀；12-恒张力阀块；13-主控溢流阀；14-换向阀；15-三位四通阀；16-背压阀；17-主油泵；18-滤油器；19-安全阀；20-手动油泵；21-主马达；22-扇形重块；23、24-二位小阀；25-梭阀；26-刹车油缸；27-第二圆盘刹车；31-辅马达输出轴，32-主马达输出轴。

具体实施方式

实施例

本发明的新型液压恒张力艇机系统，如图1所示，包括主油泵17以及主油泵17驱动的主马达21，所述主马达21的输出轴32带动卷筒1旋转，所述主油泵17为单向定量泵。

本实施例还包括换向阀14、先导式溢流阀9和辅马达8，所述辅马达8的输出轴31设有第一齿轮7，所述卷筒1的输入轴上设有与第一齿轮7相配合的第二齿轮6，所述先导式溢流阀9与辅马达8并联，所述先导式溢流阀9的遥控口与油箱之间串接一个主控溢流阀13；所述换向阀14用于切换主油泵17的输出油路使其与主马达21或辅马达8连接。

本实施例还包括定差减压阀11和节流阀10，所述定差减压阀11与先导式溢流阀9并联，所述节流阀10设置在所述定差减压阀11的进油口与先导式溢流阀9的进油口之间；所述卷筒1上设有第一圆盘刹车4，所述第一圆盘刹车4的控制油缸与所述定差减压阀11的进油口连接。

所述主马达21的输出轴32通过单向离合器26与卷筒连接，所述单向离合器26包括与内圈和外圈，所述内圈连接圈筒1和主马达21，所述外圈上设有第二圆盘刹车27，所述单向离合器使得卷筒1在绞艇方向可自由转动，而在放艇方向受第二圆盘刹车27控制。而手动油泵20用来当船舶无动力时松开第二圆盘刹车27，进行重力放艇。第二圆盘刹车27，靠弹簧刹紧，液压松开，松开时小艇才能依靠重力自行放下去。单向离合器26，允许卷筒1在绞艇方向自由转动，而在放艇方向与第二圆盘刹车2727合为一体。这样，当主油路内没有放艇压力油时，第二圆盘刹车27不能打开，从而就自动吊住救生艇，可防止系统突然无动力时救生艇从半空中跌落下去，发生危险。

本实施例中主油泵17为单向定量泵，艇机工作时，该泵不断向系统供给恒定的压力油，至于是用来收艇、放艇、还是实现恒张力功能，则由电液换向阀14和三位四通阀15的动作联合决定。主马达21，双向转动，转矩较大，用来完成收放艇功能。其轴两端伸出，一端与卷筒轴相连，另一端用来装手摇柄，无动力时通过手摇柄绞艇。辅马达8，转矩小，用来实现恒张力功能。伸出的轴端装有第一齿轮7，并与第二齿轮6相配合。第一圆盘刹车4，靠弹簧刹紧，液压松开。收放艇功能时刹住，在恒张力功能时松开，保证辅马达8的转矩能传给卷筒1。通过调整弹簧的张力，可将该刹车设计成在预选定的钢丝绳负载下滑行，这样对艇架及其它构件均有保护作用。由于盘式刹车可在油内转动，正常情况下不消耗能量，也不磨损，所以这种过载保护作用是长期不断的。背压阀16，由一只远程控制平衡阀和一只单向阀组成，直接装在主马达进口。平衡阀用来限制放艇时的速度，防止产生坠艇事故，单向阀用来将主马达21内部过多的泄油引到油箱。

本实施例中定差减压阀11、先导式溢流阀9和所述节流阀10就组成恒张力阀块12，该阀块直接装在辅马达8的进口，其中先导式溢流阀9用来调节辅马达8的进口压力，受控于操纵台上的主控溢流阀13。主控溢流阀13为直动式溢流阀，通过调整主控溢流阀13，可以调整吊艇索张力的大小，主控溢流阀13调定，吊艇索张力也就定了。定差减压阀11用来控制第一圆盘刹车4的松开压力，而节流阀10则保证了第一圆盘刹车4的松开压力不受辅马达8进口压力的影响。

本实施例的工作过程如下：

（1）放艇工作状态

主油泵17供油经换向阀14以及三位四通阀15的右位至主马达21，同时松开第二圆盘刹车27，回油经背压阀16内的溢流阀及三位四通阀15至油箱。由于此时第二圆盘刹车27松开，所以主马达21可以带动卷筒作放艇方向转动而放艇。

（2）绞艇工作状态

绞艇与放艇类似。不同点在于，压力油经过三位四通阀15的左位及背压阀16内的单向阀至主马达，而回油直接通过三位四通阀15流至油箱；不需要松开第二圆盘刹车27，主马达21就可以带动卷筒以额定转速卷起吊艇索，产生最大拉力绞艇。

（3）恒张力工作状态

换向阀14通电动作，就使整个系统处于恒张力状态。此时压力油通过换向阀14、节流阀10至辅马达8，使辅马达8作绞艇方向转动，同时松开第一圆盘刹车4，这样辅马达8通过第一齿轮7、第二齿轮6的配合驱动卷筒1收进钢丝绳，并使钢丝绳具有小张力、高线速度。此时，钢丝绳用手拉动或将其栓到由于波浪运动而上升和下降的小艇上，卷筒会来回转动以维持吊艇索的内张力恒定。

（4）无动力时放艇直接摇动手摇油泵20，压力油经过小阀23及梭阀25进入刹车油缸26，松开刹车27，于是小艇靠自重放入水中。

（5）无动力时绞艇

转动扇形块22，将手摇柄装到伸长的主马达轴端，由于转动扇形块时打开了小阀24，使主马达进出口相通，所以用较小的力就能通过手摇柄带动主马达绞艇。

（6）安全保护联锁动作

放艇时不能收进钢丝绳，这是显而易见的。绞艇时，由于第二圆盘刹车27的刹车油缸26受低压油控制，处于刹紧状态，而单向离合器仅允许主马达21在绞艇方向自由转动，所以一旦突然断电，系统内无压力油，单向离合器自然合上，于是卷筒1不能反转，吊住了负载，实现了正反转联锁。无动力绞艇时，转开扇形块，关闭了小阀23，锁住了手摇油泵20至第二圆盘刹车27的刹车油缸26的油流。此时即使误动了手摇油泵20，也不能松开刹车27，而由于单向离合器的作用，卷筒上的负载就不能使卷筒反转，不能驱动安装在外伸的主马达轴上的手摇柄转动。转动扇形重块22，关闭小阀23的同时，也打开了小阀24，连通了主马达的进出口，此时即使操纵换向阀误动作，也不能使主马达21的油压上升。于是实现了手动和电动联锁。

当需要重力放艇时，一定要取下手摇柄，转动扇形块，盖住外伸的马达轴，手摇泵的压力油才能流到刹车油缸，这样实现了重力放艇和手动绞艇的联锁。

当动力绞艇时，吊艇索由于某种原因突然超载，系统内油压升高，过高的压力油通过溢流阀19溢出，同时第二圆盘刹车27滑动。也就是说，该系统具有双重过载保护作用。

本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种新型液压恒张力艇机系统，包括主油泵（17）、先导式溢流阀（9）以及主油泵（17）驱动的主马达（21），所述主马达（21）的输出轴（32）带动卷筒（1）旋转，所述主油泵（17）为单向定量泵；其特征在于：还包括换向阀（14）和辅马达（8），所述辅马达（8）的输出轴（31）设有第一齿轮（7），所述卷筒（1）的输入轴上设有与第一齿轮（7）相配合的第二齿轮（6），所述先导式溢流阀（9）与辅马达（8）并联，所述先导式溢流阀（9）的遥控口与油箱之间串接一个主控溢流阀（13）；所述换向阀（14）用于切换主油泵（17）的输出油路使其与主马达（21）或辅马达（8）连接。

2.根据权利要求1所述的新型液压恒张力艇机系统，其特征在于：还包括定差减压阀（11）和节流阀（10），所述定差减压阀（11）与先导式溢流阀（9）并联，所述节流阀（10）设置在所述定差减压阀（11）的进油口与先导式溢流阀（9）的进油口之间；所述卷筒（1）上设有第一圆盘刹车（4），所述第一圆盘刹车（4）的控制油缸与所述定差减压阀（11）的进油口连接。

3.根据权利要求1所述的新型液压恒张力艇机系统，其特征在于：所述主马达（21）的输出轴（32）通过单向离合器与卷筒连接，所述单向离合器）包括与内圈和外圈，所述内圈连接圈筒（1）和主马达（21），所述外圈上设有第二圆盘刹车（27），所述单向离合器使得卷筒（1）在绞艇方向可自由转动，而在放艇方向受第二圆盘刹车（27）控制。