CN105179335A - 一种液压舵机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液压舵机控制系统，包括油缸、三位四通电磁换向阀、单向阀、恒压变量泵、电动机、节流阀和油箱；所述恒压变量泵的进油口连接油箱；所述电动机安装在恒压变量泵上；所述恒压变量泵的出油口连接单向阀的进油口；所述单向阀的出油口连接三位四通电磁换向阀的油口P，所述三位四通电磁换向阀的油口O连接节流阀，所述节流阀经油路与油箱相连；所述三位四通电磁换向阀的油口A与油缸的左腔进油口相连；所述三位四通电磁换向阀的油口B连接油缸的右腔进油口。本系统采用回油节流调速回路，较好地控制转舵速度使舵机工作比较平稳，更简易、管理更方便的适用于小型船舶。

Description

一种液压舵机控制系统

技术领域

本发明属于液压控制领域，尤其是涉及一种液压舵机控制系统。

背景技术

舵机是船舶上的一种大甲板机械。船用舵机目前多用电液式，即液压设备由电动设备进行遥控操作。有两种类型：一种是往复柱塞式舵机，其原理是通过高低压油的转换而作工产生直线运动，并通过舵柄转换成旋转运动。另一种是转叶式舵机，其原理是高低压油直接作用于转子，体积小而高效，但成本较高。

舵机的控制系统可以分为机械式、电气式、液压式等几种，液压控制系统具有体积小、质量轻、占用空间小、速度调节方便、易于实现自动化和自动过载保护、零件润滑条件好、使用寿命长等优点。目前大型船舶的舵机控制系统已趋于成熟，而针对小型船舶缺乏一种更简易、管理更方便的液压舵机控制系统。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种液压舵机控制系统，以更简易、管理更方便的适用于小型船舶；采用回油节流调速回路，较好地控制转舵速度使舵机工作比较平稳。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种液压舵机控制系统，包括油缸、三位四通电磁换向阀、单向阀、恒压变量泵、电动机、节流阀和油箱；所述恒压变量泵的进油口连接油箱；所述电动机安装在恒压变量泵上；所述恒压变量泵的出油口连接单向阀的进油口；所述单向阀的出油口连接三位四通电磁换向阀的油口P，所述三位四通电磁换向阀的油口O连接节流阀，所述节流阀经油路与油箱相连；所述三位四通电磁换向阀的油口A与油缸的左腔进油口相连；所述三位四通电磁换向阀的油口B连接油缸的右腔进油口。

进一步的，所述恒压变量泵的进油口通过过滤器连接油箱。

进一步的，所述恒压变量泵的出油口还连接有溢流阀，所述溢流阀的溢流口与油箱连接。

进一步的，所述单向阀的出油口还连接有蓄能器。

进一步的，所述蓄能器的另一端通过安全阀连接油箱。

进一步的，所述单向阀的出油口还连接有缓冲器。

本发明的有益效果：

本发明所述的一种液压舵机控制系统，通过建立由油缸、三位四通电磁换向阀、单向阀、恒压变量泵、电动机、节流阀和油箱构成的回油节流调速回路，较好的控制转舵速度，使舵机工作比较平稳；所述单向阀的出油口连接蓄能器，以作为液压控制系统的辅助动力源，短时间内供给液压控制系统一定的压力油，在液压控制系统突然出现故障时，依然能保证液压控制系统的油缸安全运行，增加了系统的安全性，而且蓄能器还可以作为液压控制系统液压油泄露损失的补偿装置，从而较好的保证了系统工作压力的稳定；将蓄能器的另一端通过安全阀与油箱相连，从而在整个液压回路中起到安全保护的作用；单向阀出油口的另一条油路与缓冲器相连，避免了单向阀出油压力过大对电磁换向阀的损坏；该装置结构简单、方便管理。

附图说明

图1为本发明所述液压舵机控制系统的原理图。

附图标记说明如下：

1-油缸，2-三位四通电磁换向阀，3-缓冲器，4-蓄能器，5-安全阀，6-溢流阀，7-单向阀，8-恒压变量泵，9-电动机，10-节流阀，11-过滤器，12-油箱。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，一种液压舵机控制系统，包括油缸1、三位四通电磁换向阀2、缓冲器3、蓄能器4、安全阀5、溢流阀6、单向阀7、恒压变量泵8、电动机9、节流阀10、过滤器11和油箱12；所述油箱12为整个液压控制系统的供油装置；所述恒压变量泵8的进油口通过过滤器11连接油箱12；所述电动机9安装在恒压变量泵8上，为泵的吸油过程提供动力；所述恒压变量泵8的出油口同时与溢流阀6和单向阀7相连，所述溢流阀6的溢流口与油箱12相连，从而组成一个溢流回路；所述单向阀7的出油口分别连接三个油路，其中一条油路与蓄能器4相连，作为液压控制系统的辅助动力源，短时间内供给液压控制系统一定的压力油，在液压控制系统突然出现故障时，依然能保证液压控制系统的油缸安全运行，增加了系统的安全性，而且蓄能器4还可以作为液压控制系统液压油泄露损失的补偿装置，从而较好的保证了系统工作压力的稳定；蓄能器4的另一端通过安全阀5与油箱12相连，从而在整个液压回路中起到安全保护的作用。

所述单向阀7出油口的另一条油路与缓冲器3相连，避免单向阀7出油压力过大对电磁换向阀2的损坏；单向阀7出油口的第三条油路与三位四通电磁换向阀2的油口P相连；所述三位四通电磁换向阀2的油口P与单向阀7的出油口相连，油口O与节流阀10相连；节流阀10再经由油路与油箱12相连，组成回油节流调速回路，用来调节转舵机构的运动速度；电磁换向阀2的油口A与舵机转舵机构的油缸1的左腔进油口相连；油口B与油缸1的右腔进油口相连。通过本发明所述装置能够较好的控制转舵速度，使舵机工作比较平稳，非常适合小型船舶的舵机控制。

工作过程如下：

当需要舵机工作时，启动电动机9，恒压变量泵8开始工作。恒压变量泵8通过过滤器11从油箱12中吸取压力油，压力油经单向阀7排入蓄能器4中。当三位四通电磁换向阀2处于中间位置时，油口P、油口A、油口B、油口O互不相通，转舵机构的油缸1左、右油缸中的油液处于锁闭状态，舵机稳定在既定的舵角上，由于系统不用压力油，蓄能器4内的油压逐渐升高。当此压力升高到由溢流阀6调定的系统额定工作压力时，溢流阀6开启溢油，恒压变量泵8排出的油全部经该溢流阀6溢流回油箱12，系统内压力不再升高。当系统压力下降时，溢流阀6关闭，停止溢油，恒压变量泵8又恢复向蓄能器4及系统供油。

当三位四通电磁换向阀2左端通电时，三位四通电磁换向阀2的阀芯移到左端位置，使油口P与油口B、油口A与油口O分别相通，蓄能器4内的压力油就经三位四通电磁换向阀2进入转舵机构油缸1的右油腔，而左油腔的油液则经由三位四通电磁换向阀2及节流阀10流回油箱12，转舵机构即带动舵叶向左舷偏转。

当三位四通电磁换向阀2右端通电时，三位四通电磁换向阀2的阀芯移到右端位置，使油口P与油口A、油口B与油口O分别相通，蓄能器4内的压力油便经过三位四通电磁换向阀2进入转舵机构油缸1的左油腔，而右油腔的油液经由三位四通电磁换向阀2及节流阀10流回油箱12，转舵机构即带动舵叶向右舷偏转。

当舵机转至指定的舵角时，三位四通电磁换向阀2两端同时断电，三位四通电磁换向阀2的阀芯即回到中间位置，油口P、油口A、油口B、油口O互不相通，切断了油路，舵便稳定在要求的舵角上。

由于节流阀10串联在转舵机构回油路中，所以只要改变节流阀10的开度，即可调节通过转舵机构的流量，从而调节转舵速度。节流阀10开度增大时，转舵速度提高；反之，转舵速度降低。由于蓄能器4可以在短时间内向转舵机构提供大量压力油，故提高了转舵速度，缩短了转舵时间，满足了转舵的需要。同时，在恒压变量泵8发生故障停止供油时，蓄能器4仍可输出部分油液，可以在短时间内维持舵机正常运行。蓄能器4作为应急能源，一般要求供油量能满足全负荷，以便有足够的时间采取应变措施。当溢流阀6失灵时，蓄能器4内的油压升高至由溢流阀6调定的系统额定工作压力时，安全阀5将会被开启，恒压变量泵8排入蓄能器4的油液经安全阀5流回油箱12，从而防止系统中的油压继续升高，起到安全保护的作用。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种液压舵机控制系统，其特征在于，包括油缸(1)、三位四通电磁换向阀(2)、单向阀(7)、恒压变量泵(8)、电动机(9)、节流阀(10)和油箱(12)；所述恒压变量泵(8)的进油口连接油箱(12)；所述电动机(9)安装在恒压变量泵(8)上；所述恒压变量泵(8)的出油口连接单向阀(7)的进油口；所述单向阀(7)的出油口连接三位四通电磁换向阀(2)的油口P，所述三位四通电磁换向阀(2)的油口O连接节流阀(10)，所述节流阀(10)经油路与油箱(12)相连；所述三位四通电磁换向阀(2)的油口A与油缸(1)的左腔进油口相连；所述三位四通电磁换向阀(2)的油口B连接油缸(1)的右腔进油口。

2.根据权利要求1所述的一种液压舵机控制系统，其特征在于，所述恒压变量泵(8)的进油口通过过滤器(11)连接油箱(12)。

3.根据权利要求1或2所述的一种液压舵机控制系统，其特征在于，所述恒压变量泵(8)的出油口还连接有溢流阀(6)，所述溢流阀(6)的溢流口与油箱(12)连接。

4.根据权利要求3所述的一种液压舵机控制系统，其特征在于，所述单向阀(7)的出油口还连接有蓄能器(4)。

5.根据权利要求4所述的一种液压舵机控制系统，其特征在于，所述蓄能器(4)的另一端通过安全阀(5)连接油箱(12)。

6.根据权利要求1所述的一种液压舵机控制系统，其特征在于，所述单向阀(7)的出油口还连接有缓冲器(3)。