[发明专利]一种系泊绞车的被动式恒张力液压控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种系泊绞车的被动式恒张力液压控制系统，属于液压控制技术领域。

背景技术

普通船用起重机在海上作业时，是通过卷扬机回转和改变起重臂的跨度，将起重吊钩移至本方货场上方，吊起货物后移至目标船的货场上方，放下货物，实现载荷在岸／船或船／船之间的吊装的。由于作业船舶之间通常会因风浪的影响相对上下运动，从而造成下放中的载荷与上升的船体发生碰撞，或已放落到甲板上的载荷由于船体的下沉出现再次悬空的现象，这都会给海上对驳吊装的效率和安全性带来不利影响。特别是对救生艇吊放艇或舰船进行弹药等危险品补给时，决不允许出现这样的情况。因此，补偿装置是海洋平台吊机的重要装置之一。装有智能化补偿系统的起重机，可以避免由于绳索松驰而产生冲击，减小海浪对起重机收放过程的影响,保障设备和人员的安全。

中国专利ZL201120135854.2恒张力波浪补偿装置公开了一种重型海洋起重机起升前进行快速波浪补偿以选择最佳起吊时机的恒张力波浪补偿装置；但是该恒张力补偿装置要靠另一台恒张力绞车和一套恒张力逻辑信号处理系统来实现恒张力控制，因此存在设备复杂、可靠性不高、成本高的缺点。

发明内容

本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种可靠性高、操作简单且成本低的系泊绞车的被动式恒张力液压控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种系泊绞车的被动式恒张力液压控制系统，包括液压泵、双向液压马达和换向阀，所述换向阀用于切换双向液压马达的进、出油口从而改变双向液压马达的旋转方向，所述系泊绞车通过双向液压马达驱动；所述换向阀具有A、B、C、D四个油口，所述液压泵的出油口与换向阀的A油口连接，所述换向阀的D油口与油箱之间串接有背压阀，所述双向液压马达的第一进出油口与换向阀的B油口通过第一导油管连接，所述双向液压马达的第二进出油口与换向阀的C油口通过第二导油管连接；所述双向液压马达的第一进出油口与换向阀的B油口之间串接有一个平衡阀，所述平衡阀的控制油口与第二导油管连接，所述平衡阀的控制油口与第二导油管之间串接有调针阀；还包括与所述双向液压马达并联的先导式溢流阀，所述先导式溢流阀的遥控口串接有远程控制溢流阀。

恒张力控制要求绞车在运动的负载下，在释放、保持和牵引时缆绳保持较恒定的直线张力，张力大小可在一定范围内设定与调整。采用恒张力控制，既能维持对控制目标的恒定约束，避免控制目标过于“自由”，又能防止突发约束过大以至损伤控制目标现象的发生。

对于同层缆绳，恒定的缆绳张力意味着马达输出扭矩的相对恒定，无论是作为“马达工况”牵引缆绳还是作为“泵工况”释放缆绳。对于定排量马达，扭矩的恒定说明马达高压腔工作压力恒定（忽略低压腔压力的变化）。也就是说，恒张力液压绞车的操作是基于这样一个原理：即液压绞车的输出拉力与绞车的供油压力成正比。因此，缆绳张力的控制可通过调节液压系统压力来实现。

本发明通过液压泵向液压绞车提供动力，被动式恒张力控制的基础就是设置一个远程控制溢流阀，用于限制作用在双向液压马达上的压力。这样，在正常操作条件下，远程控制溢流阀完全关闭，对绞车的操作不起任何影响。当船体的重量造成液压绞车所受的负载高于压力设定等级时，缆绳处于放绳状态，将控制溢流阀调整到最大流量全速收绳的方向，则全部的流量通过打开的先导式溢流阀流入作为泵工况的液压马达进油口，从而增大了绞车的放绳速度，绞车速度的增大进而导致先导式溢流阀的再次关闭，又使马达压力增大，同时又减小了放绳速度。当达到某一个平衡点上时，液压绞车将停止运动并开始收绳。这样通过调节远程控制溢流阀的设定压力，可以得到期望的下放和提升速度。当船舶定位时，缆绳上的负载随波浪变化，但绞车上的压力设定不变。当绞车负载超过压力设定时，缆绳放绳；当绞车负载小于压力设定时缆绳收绳。

本发明通过设置与所述双向液压马达并联的先导式溢流阀，先导调节溢流阀允许通过远程控制溢流阀设定溢流压力，这样在压绞车按正常操作模式下放重物，一旦重物下放到水里，就通过远程控制溢流阀降低压力设定等级，从而防止先导式溢流阀打开时液压油在高压下全部流入液压马达，导致液压马达在高压油的冲击下损坏，而且可以保证绞车的缆绳始终保持张紧状态。