CN201457731U - 液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其包括液压机构、控制阀组、液压马达及轴流泵；液压机构通过控制阀组与液压马达连接，该液压马达与轴流泵连接；可以实现液压系统换向时，使轴流泵从零转速到额定转速具有一定延时，从而减少液压冲击的效果，同时能够控制液压马达的恒速，保证轴流泵输出流量的恒定，提高船舶调载精确度。

Description

液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置

技术领域

本实用新型涉及船舶调载装置，尤其涉及一种液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置。

背景技术

液压驱动轴流泵具有结构紧凑、重量轻、占用空间小、排量大、效率高等特点，因此在船舶调载系统中得到广泛应用。其在用于驳船进行牵引装船作业时，一般是置于驳船压载舱内或者船舷侧，作为船舶调载海水用。为了便于船舶精确调载，要求液压驱动轴流泵输出流量必须保持基本恒定。现有的液压驱动轴流泵在扬程、流量一定的情况下，为保证额定的输出流量则必须保证其输入转速恒定，当液压系统带满负荷负载，即保证轴流泵额定扬程和流量启动运转时，会使液压系统中压力突然上升，常常会产生很大的压力冲击，致使液压动力机构的使用寿命受到影响，同时在液压动力源输入流量变化时，液压马达输出转速必然产生变化，这时也将会导致该轴流泵输出流量的变化，使船舶调载的精确度受到影响，为了解决以上问题，设计一种由液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其可以实现液压系统换向时，使轴流泵从零转速到额定转速具有一定延时，从而减少液压冲击的效果，同时能够控制液压马达的恒速，保证轴流泵输出流量的恒定，提高船舶调载精确度。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。

本实用新型液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其特征在于，包括液压机构、控制阀组、液压马达及轴流泵；液压机构通过控制阀组与液压马达连接，该液压马达与轴流泵连接。

前述的液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其中液压机构包括发动机、变量泵和齿轮泵；该发动机分别连接变量泵和齿轮泵；该变量泵与控制阀组连接，该控制阀组通过液压软管和接头与液压马达连接，该液压马达通过中间接管与轴流泵连接；齿轮泵另一端与冷却阀组进口连接。

前述的液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其中发动机为柴油发动机，变量泵为负荷传感变量泵；该柴油发动机串联连接两台负荷传感变量泵且并联连接一台双联齿轮泵；两台负荷传感变量泵的进口分别与液压油箱连接，出口分别连接两个控制阀组；该两个控制阀组的进油口与负荷传感变量泵的出口连接，出油口分别通过液压软管和快换接头与两台液压马达连接；该两台液压马达分别通过中间接管与两台轴流泵连接，该轴流泵为液压轴流潜水泵；双联齿轮泵出口与冷却阀组进口连接，通过冷却阀组连接驱动冷却风扇旋转，以使连接在回油油路上的风冷散热器散热；该风冷散热器用于冷却主液压系统中的液压油，防止油温过高，液压马达回油经风冷散热器和回油滤油器至液压油箱。

前述的液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其中控制阀组包括回油节流孔、电磁换向阀、进油节流孔、主阀芯、主安全阀、节流阀、溢流阀、多个油口和一个接口；主阀芯上设有调节螺杆，且设有A油口、P油口、PC油口、T油口、TO油口以及YP接口，该YP接口连接压力表；该主阀芯与P油口相通的油路上设有电磁换向阀和进油节流孔，且该主阀芯与YP油口和TO油口相通的油路上接设有主安全阀，主阀芯通向PC油口以及T油口和TO油口的油路上接设溢流阀；主阀芯通向PC油口的油路上设有节流阀；该主阀芯的P油口与负荷传感变量泵出口连接，PC油口与负荷传感变量泵的负荷传感油口Ls相连，A油口与液压马达进油口连接，液压马达回油口与T油口连接，TO油口回液压油箱；通过调节螺杆改变主阀芯的开口面积，达到负荷传感变量泵输出流量与液压马达需求流量相匹配的功效。

前述的液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其中控制阀组回油节流孔的孔径为0.6±0.2mm。

前述的液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其中控制阀组主换向阀阀芯控制腔设有回油阻尼。

本实用新型液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置的有益效果，其用于驳船进行牵引装船作业，使用时置于驳船压载舱内或者船舷侧，作为船舶调载海水的设备，工作时负荷传感变量泵在柴油发动机的直接驱动下，通过滤油器从液压油箱中吸入液压油，通过增压输入到控制阀组内，控制阀组换向阀控制液压马达的旋转和停止，控制阀组的出油口与液压马达的进油口相连，液压马达与轴流泵连接并带动轴流泵的主动轴旋转，从而实现输送一定流量和压力的水，由于轴流泵输出流量能够保持恒定，故可精确调载船舶；另外，该装置还具有结构紧凑、重量轻、占用空间小、排量大以及效率高等特点。

附图说明：

图1为本实用新型液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置整体结构方块图。

图2为本实用新型液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置控制阀组方块结构示意图。

图中主要标号说明：1柴油发动机、2负荷传感变量泵、3齿轮泵、4冷却阀组、5风冷散热器、6回油滤油器、7液压软管及快换接头、8液压马达、9轴流泵 10控制阀组、101回油节流孔、102电磁换向阀、103调节螺杆、104进油节流孔、105主阀芯、106主安全阀、107节流阀、108溢流阀、11液压油箱、U泄油口、L泄油口、Ls为负荷传感油口、A油口、P油口、PC油口、T油口、TO油口、YP接口。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其包括液压机构、控制阀组10、液压马达8及轴流泵9；液压机构通过控制阀组10与液压马达8连接，该液压马达8与轴流泵9连接；其中，液压机构包括发动机1、变量泵2和齿轮泵3；该发动机1分别连接变量泵2和齿轮泵3；该变量泵2与控制阀组10连接，该控制阀组10通过液压软管和接头7与液压马达8连接，该液压马达8通过中间接管与轴流泵9连接；齿轮泵3另一端与冷却阀组4进口连接；该发动机1为柴油发动机，变量泵2为负荷传感变量泵；该柴油发动机1串联连接两台负荷传感变量泵2且并联连接一台双联齿轮泵3；两台负荷传感变量泵2的进口分别与液压油箱11连接，出口分别连接两个控制阀组10；该两个控制阀组10的进油口与负荷传感变量泵2的出口连接，出油口分别通过液压软管和快换接头7与两台液压马达8连接；该两台液压马达8分别通过中间接管与两台轴流泵9连接，该轴流泵9为液压轴流潜水泵；双联齿轮泵3出口与冷却阀组4进口连接，通过冷却阀组4连接驱动冷却风扇旋转，以使连接在回油油路上的风冷散热器5散热；该风冷散热器5用于冷却主液压系统中的液压油，防止油温过高，液压马达8回油经风冷散热器5和回油滤油器6至液压油箱11；该控制阀组10包括回油节流孔101、电磁换向阀102、进油节流孔104、主阀芯105、主安全阀106、节流阀107、溢流阀108、多个油口和一个接口YP；主阀芯105上设有调节螺杆103，且设有A油口、P油口、PC油口、T油口、TO油口以及YP接口，该YP接口连接压力表；该主阀芯105与P油口相通的油路上设有电磁换向阀102和进油节流孔104，且该主阀芯105与YP油口和TO油口相通的油路上接设有主安全阀106，主阀芯105通向PC油口以及T油口和TO油口的油路上接设溢流阀108；主阀芯105通向PC油口的油路上设有节流阀107；该主阀芯105的P油口与负荷传感变量泵2出口连接，PC油口与负荷传感变量泵2的负荷传感油口Ls相连，A油口与液压马达8进油口连接，液压马达8回油口与T油口连接，TO油口回液压油箱11；通过调节螺杆103改变主阀芯105的开口面积，达到负荷传感变量泵2输出流量与液压马达8需求流量相匹配的功效；该控制阀组10回油节流孔101的孔径为0.6±0.2mm，且控制阀组10主换向阀102阀芯控制腔设有回油阻尼.

如图1、图2所示，本实用新型液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置的使用，将该调载装置安装在3万吨驳船上，完成导管架滑移装船过程的调载作业。在导管架滑移装船过程中，由于潮水的变化，引起3万吨驳船与码头不在同一水平面，这样会带来很大的危险性。多台该调载泵被放置3万吨驳船不同的压载仓内，在导管架滑移时，根据驳船液位遥测监控系统的监测指挥，启动和停止该调载泵，使驳船与码头始终在同一水平面以满足滑移装船的需要。

如图1所示，本实用新型液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置工作时，负荷传感变量泵2在柴油发动机1的直接驱动下，通过吸滤器从液压油箱11中吸入液压油，通过增压输入到控制阀组10内，控制阀组电磁换向阀102控制液压马达8旋转和停止，控制阀10的出油口A与液压马达8的进油口相连，而液压马达与轴流泵连接，带动轴流泵轴旋转从而实现向驳船压在舱内或舱外排出一定流量海水，使船舶维持在一定的吃水水位。

如图2所示，本实用新型液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置的工作原理，其控制阀组10的主安全阀106调定压力高于液压机构的工作压力，以保护液压机构的安全性；柴油发动机1启动负荷传感变量泵2，泵油进入控制阀组10的P油口，此时电磁换向阀102断电，压力油通过进油节流孔104和电磁换向阀102进入主阀芯105的上腔，并与弹簧一起作用在主阀芯105上腔表面，故主阀芯105处于关闭状态，这时，负荷传感油路的PC油口无油进入负荷传感变量泵2的Ls油口，液压轴流潜水泵处于零摆角；当电磁换向阀102得电后，电磁换向阀换向，让压力油作用在主阀芯105的下腔，并克服弹簧力后使主阀芯105开启，其上腔液压油通过回油节流孔101回油箱，设计回油节流孔101孔径为0.6mm，以减缓主阀芯105的开启时间，以避免液压系统压力突然上升，产生很大的压力冲击，使液压机构的压力逐渐升压至工作压力，实现减少液压冲击的目的；主阀芯105开启后液压油进入液压马达8进油口，液压马达8开始工作。

控制阀组10的调节螺杆103的设计目的是调节主阀芯105的开口面积，其调节过程为：柴油发动机1转速为额定转速时，负荷传感变量泵2输出流量大于液压马达8需求流量(即满足液压轴流潜水泵9的额定转速时流量)，通过调节螺杆103改变节流开口度(主阀芯开口度一般控制在0至16mm)，使液压轴流潜水泵9输出流量达到液压马达8需求时，其主阀芯105进出口压力差为20bar。调节完成后，当由于柴油发动机1转速变化，负荷传感变量泵2输出流量大于液压马达8需求流量时，其主阀芯105进出口压力差将大于20bar，该压力差值作用在负荷传感变量泵2负荷控制阀上，使液压轴流潜水泵9的摆角向小方向改变，液压轴流潜水泵9将自动调整到流量设定值，实现液压轴流潜水泵9的恒速控制。

为了保证液压机构安全可靠工作且减少能量损失，控制阀组设有节流阀107(调节范围为0-20L/min)和溢流阀108，使控制阀组10具有压力切断功能，即当液压机构达到设定压力时，控制负荷传感变量泵2摆角回到小摆角，其输出流量仅为液压机构的泄漏量，这样，在限制液压机构工作压力的情况下，减少液压机构的溢流损失；当外负载导致液压机构压力持续升高至溢流阀108的调定值时，A油口压力通过节流阀107作用在溢流阀108阀芯上，使其开启，溢流量通过节流阀107产生的压力差大于20bar，该压力差值同样作用在负荷传感变量泵2控制阀上，使液压轴流潜水泵9摆角向零摆角方向改变，减少液压轴流潜水泵9的输出流量；另外，调节节流阀107的开口可限制溢流阀108的溢流量，减少系统由泄油口U和泄油口L泄漏的油量。

本实用新型液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置的优点：该调载装置用于驳船进行牵引装船作业，作业时将其置于驳船压载舱内或船舷侧，通过调载(海水？)，保持船舶恒定的吃水。在调载过程中，液压机构换向时，负载轴流泵从零转速到额定转速具有一定延时，可以减少液压冲击；同时能够实现液压马达恒速控制，保证轴流泵恒流量输出，提高调载精确度。1、负荷传感变量泵与控制阀组连接，通过控制阀组的调节作用，可以实现液压轴流潜水泵的延时启动、恒速控制和限压功效。2、主换向阀阀芯控制腔设有回油阻尼，回油时通过回油阻尼的作用延长主换向阀阀芯开启时间，有效地减少液压机构换向冲击。3、控制阀组的调节螺杆调节主阀芯的开口量，使其在额定流量时产生20bar压差控制负荷传感变量泵，实现液压轴流潜水泵的恒速控制。4、控制阀组的节流阀和溢流阀的设置，使控制阀组具有压力切断功能，其与负荷传感变量泵构成限压控制回路，在限制液压机构最大工作压力的同时避免液压机构的溢流，防止出现系统溢流过大，导致系统失控。

本实用新型实施例使用的柴油发动机型号为NTA855-P500，负荷传感变量泵型号为HPR135，液压轴流潜水泵为单级轴流泵，中央控制室单元为远程控制系统，采用CAN总线通讯技术，实现数据传输、通讯与功能控制，为现有技术。本实施例中未进行说明的内容也为现有技术，故，不再进行赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其特征在于，包括液压机构、控制阀组、液压马达及轴流泵；液压机构通过控制阀组与液压马达连接，该液压马达与轴流泵连接。

2.根据权利要求1所述的液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其特征在于，所述液压机构包括发动机、变量泵和齿轮泵；该发动机分别连接变量泵和齿轮泵；该变量泵与控制阀组连接，该控制阀组通过液压软管和接头与液压马达连接，该液压马达通过中间接管与轴流泵连接；齿轮泵另一端与冷却阀组进口连接。

3.根据权利要求2所述的液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其特征在于，所述发动机为柴油发动机，变量泵为负荷传感变量泵；该柴油发动机串联连接两台负荷传感变量泵且并联连接一台双联齿轮泵；两台负荷传感变量泵的进口分别与液压油箱连接，出口分别连接两个控制阀组；该两个控制阀组的进油口与负荷传感变量泵的出口连接，出油口分别通过液压软管和快换接头与两台液压马达连接；该两台液压马达分别通过中间接管与两台轴流泵连接，该轴流泵为液压轴流潜水泵；双联齿轮泵出口与冷却阀组进口连接，通过冷却阀组连接驱动冷却风扇旋转，以使连接在回油油路上的风冷散热器散热。

4.根据权利要求2所述的液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其特征在于，所述控制阀组包括回油节流孔、电磁换向阀、进油节流孔、主阀芯、主安全阀、节流阀、溢流阀、多个油口和一个接口；

主阀芯上设有调节螺杆，且设有A油口、P油口、PC油口、T油口、TO油口以及YP接口，该YP接口连接压力表；

该主阀芯与P油口相通的油路上设有电磁换向阀和进油节流孔，且该主阀芯与YP油口和TO油口相通的油路上接设有主安全阀，主阀芯通向PC油口以及T油口和TO油口的油路上接设溢流阀；主阀芯通向PC油口的油路上设有节流阀；

该主阀芯的P油口与负荷传感变量泵出口连接，PC油口与负荷传感变量泵的负荷传感油口Ls相连，A油口与液压马达进油口连接，液压马达回油口与T油口连接，TO油口回液压油箱。

5.根据权利要求4所述的液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其特征在于，所述控制阀组回油节流孔的孔径为0.6±0.2mm。

6.根据权利要求4所述的液压驱动轴流泵控制的船舶调载装置，其特征在于，所述控制阀组主换向阀阀芯控制腔设有回油阻尼。

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