一种非收放式减摇鳍液压系统和控制方法技术方案

技术编号:39658621 阅读:8 留言:0更新日期:2023-12-09 11:27
本申请属于船舶液压系统技术领域,具体涉及一种非收放式减摇鳍液压系统和控制方法,非收放式减摇鳍液压系统包括锁紧机构

【技术实现步骤摘要】
一种非收放式减摇鳍液压系统和控制方法


[0001]本专利技术属于船舶液压系统
,特别是涉及一种非收放式减摇鳍液压系统和控制方法


技术介绍

[0002]非收放式减摇鳍装置在不使用时,由锁紧油缸带动伸缩销将伸缩销插入鳍柄的销孔,进而将装置锁紧,使在船体外部的鳍不会因水流而无序摆动

而装在锁紧油缸上的伸缩销能否顺利插进鳍柄的销孔与鳍柄销控复零的精度有很大的关系

一般非收放式减摇鳍复零通过伺服阀及角度传感器的闭环控制进行电液复零,这对伺服阀

角度传感器及复零控制的精度要求较高,有时会因复零精度问题导致无法完成正常伸缩销的现象


技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的不足,提供一种非收放式减摇鳍液压系统,不仅能够控制转鳍油缸带动鳍柄回转,还能够精准控制作用在鳍柄两端的转矩达到平衡,确保复零后的鳍柄可以通过锁紧机构的伸缩销实现对鳍的锁紧到位或解除锁紧到位,避免了由于复零偏差导致的鳍柄无法锁紧或无法解除锁紧

[0004]为实现本专利技术的技术目的,本专利技术将采取以下的技术方案:
[0005]一种非收放式减摇鳍液压系统,包括锁紧机构

鳍柄

转鳍油缸组和控制阀组;转鳍油缸组具有对称设置的两个转鳍油缸,鳍柄的两端分别与两个转鳍油缸的推杆连接;鳍柄具有固定鳍轴的中心孔,鳍柄的外缘设置有销孔,锁紧机构设置在鳍柄的外侧,锁紧机构包括伸缩销,伸缩销与鳍柄的销孔相匹配;两个转鳍油缸与鳍柄的安装点分别到鳍柄的中心孔圆心的距离相等;
[0006]控制阀组分别与锁紧机构和两个转鳍油缸的油腔连接;当控制阀组向两个转鳍油缸施加大小和方向相同的推力,此时鳍柄复零,当控制阀组向两个转鳍油缸交替施加方向不同的力,此时鳍柄往复回转;鳍柄复零时,控制阀组控制锁紧机构的伸缩销伸入鳍柄的销孔并锁紧鳍柄

[0007]进一步地,两个转鳍油缸分别为第一转鳍油缸和第二转鳍油缸,第一转鳍油缸和第二转鳍油缸具有相同结构,每个转鳍油缸均包括第一活塞

第一推杆

第二活塞和第二推杆,第一活塞和第二活塞位于转鳍油缸内部间隔设置,且在转鳍油缸内上下运动,第一推杆的一端与鳍柄的连接,另一端与第一活塞连接,第二推杆的两端分别连接第一活塞和第二活塞;
[0008]第一活塞

第一推杆

第二活塞和第二推杆将转鳍油缸分为三个油腔;第一活塞安装第一推杆的端面到转鳍油缸的顶部的空腔为一油腔,第一活塞和第二活塞之间的空腔为二油腔,第二活塞与转鳍油缸的底部的空腔三油腔;
[0009]每个转鳍油缸的三个油腔均与控制阀组连接,其中第一转鳍油缸的一油腔和第二转鳍油缸的二油腔通过管路并联后与控制阀组连接,第一转鳍油缸的二油腔和第二转鳍油
缸的一油腔通过管路并联后与控制阀组连接,第一转鳍油缸的三油腔和第二转鳍油缸的三油腔通过管路并联后与控制阀组连接

[0010]进一步地,还包括油箱及冷却器组件;油箱及冷却器组件与控制阀组连接,用于向控制阀组输送液压油控制转鳍油缸组工作以及收集转鳍油缸组内由控制阀组控制回流的液压油

[0011]进一步地,控制阀组包括液控单向阀组

电液伺服阀

高压过滤器

蓄能器

电磁换向阀组和电磁溢流阀;液控单向阀组包括第一液控单向阀

第二液控单向阀

第三液控单向阀

第四液控单向阀和第五液控单向阀;电磁换向阀组包括第一电磁换向阀和第二电磁换向阀;
[0012]第一电磁换向阀的
P
口与油箱及冷却器组件的出油端连接,第一电磁换向阀和油箱及冷却器组件的连接管路上并联设置有蓄能器

第二电磁换向阀和电磁溢流阀;第一电磁换向阀的
A
口与第一液控单向阀的
A
口连通,第一电磁换向阀的
B
口与高压过滤器连通,第一电磁换向阀的
P
口与第二电磁换向阀的
P
口连通,第一电磁换向阀的
T
口与第二电磁换向阀的
T
口连通后通过管路与油箱及冷却器组件的回油端连接,第二电磁换向阀的
B
口与锁紧机构的油腔连通;
[0013]高压过滤器同时与电液伺服阀的
P
口连接,电液伺服阀的
T
口与油箱及冷却器组件的回油端连接,电液伺服阀的
A
口和第二液控单向阀连接,电液伺服阀的
B
口和第五液控单向阀连接;
[0014]在高压过滤器到电液伺服阀的连接管路上,通过并联两条管路分别与第一液控单向阀和第五液控单向阀连接,第二液控单向阀同时与第五液控单向阀连接,使得高压油能够在第一液控单向阀

第二液控单向阀和第五液控单向阀之间流通并打开第一液控单向阀

第二液控单向阀和第五液控单向阀;
[0015]第二液控单向阀和第五液控单向阀的
B
口连接

且连接管路上串联安装第三液控单向阀和第四液控单向阀,第三液控单向阀和第四液控单向阀的
B
口分别与第二液控单向阀和第五液控单向阀的
B
口连接,第三液控单向阀和第四液控单向阀之间具有两条并联的管路,其中一条管路与第一电磁换向阀到第一液控单向阀的管路连通,另一个管路与油箱及冷却器组件的回油端连接;
[0016]第一液控单向阀的
B
口并联设置两条支路分别与第一转鳍油缸的三油腔和第二转鳍油缸的三油腔连通;第二液控单向阀的
B
口并联设置两条支路分别与第一转鳍油缸的一油腔和第二转鳍油缸的二油腔连接,第五液控单向阀的
B
口并联设置两条支路分别与第一转鳍油缸的二油腔和第二转鳍油缸的一油腔连接

[0017]进一步地,两个转鳍油缸向鳍柄施加的转矩
M
w
由下式确定:
[0018][0019]式中:
[0020]M
w

转鳍油缸施加在鳍柄上的转矩,
Nm

[0021]F
Lx

转鳍油缸作用在鳍柄上的作用力,
N

[0022]L
x

转鳍油缸作用在鳍柄上的力臂,
m。
[0023]进一步地,当鳍柄复零时,两个转鳍油缸在鳍柄两端施加的作用力
F
Lx
的大小方向和力臂
L
x
均相等,两个转鳍油缸向鳍柄左右两侧施加的转矩之和为0;
[0024]当鳍柄回转时,两个转鳍油缸在鳍柄两端施加的作用力...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种非收放式减摇鳍液压系统,包括锁紧机构
(1)、
鳍柄
(2)、
转鳍油缸组
(3)
和控制阀组
(4)
;转鳍油缸组
(3)
具有对称设置的两个转鳍油缸,鳍柄
(2)
的两端分别与两个转鳍油缸的推杆连接;鳍柄
(2)
具有固定鳍轴的中心孔,鳍柄
(2)
的外缘设置有销孔,锁紧机构
(1)
设置在鳍柄
(2)
的外侧,锁紧机构
(1)
包括伸缩销,伸缩销与鳍柄
(2)
的销孔相匹配;其特征在于,两个转鳍油缸与鳍柄
(2)
的安装点分别到鳍柄
(2)
的中心孔圆心的距离相等;控制阀组
(4)
分别与锁紧机构
(1)
和两个转鳍油缸的油腔连接;当控制阀组
(4)
向两个转鳍油缸施加大小和方向相同的推力,此时鳍柄
(2)
复零,当控制阀组
(4)
向两个转鳍油缸交替施加方向不同的力,此时鳍柄
(2)
往复回转;鳍柄
(2)
复零时,控制阀组
(4)
控制锁紧机构
(1)
的伸缩销伸入鳍柄
(2)
的销孔并锁紧鳍柄
(2)。2.
根据权利要求1所述的非收放式减摇鳍液压系统,其特征在于,两个转鳍油缸分别为第一转鳍油缸和第二转鳍油缸,第一转鳍油缸和第二转鳍油缸具有相同结构,每个转鳍油缸均包括第一活塞

第一推杆

第二活塞和第二推杆,第一活塞和第二活塞位于转鳍油缸内部间隔设置,且在转鳍油缸内上下运动,第一推杆的一端与鳍柄
(2)
的连接,另一端与第一活塞连接,第二推杆的两端分别连接第一活塞和第二活塞;第一活塞

第一推杆

第二活塞和第二推杆将转鳍油缸分为三个油腔;第一活塞安装第一推杆的端面到转鳍油缸的顶部的空腔为一油腔,第一活塞和第二活塞之间的空腔为二油腔,第二活塞与转鳍油缸的底部的空腔三油腔;每个转鳍油缸的三个油腔均与控制阀组
(4)
连接,其中第一转鳍油缸的一油腔和第二转鳍油缸的二油腔通过管路并联后与控制阀组
(4)
连接,第一转鳍油缸的二油腔和第二转鳍油缸的一油腔通过管路并联后与控制阀组
(4)
连接,第一转鳍油缸的三油腔和第二转鳍油缸的三油腔通过管路并联后与控制阀组
(4)
连接
。3.
根据权利要求1所述的非收放式减摇鳍液压系统,其特征在于,还包括油箱及冷却器组件
(5)
;油箱及冷却器组件
(5)
与控制阀组
(4)
连接,用于向控制阀组
(4)
输送液压油控制转鳍油缸组
(3)
工作以及收集转鳍油缸组
(3)
内由控制阀组
(4)
控制回流的液压油
。4.
根据权利要求3所述的非收放式减摇鳍液压系统,其特征在于,控制阀组
(4)
包括液控单向阀组
(40)、
电液伺服阀
(41)、
高压过滤器
(42)、
蓄能器
(43)、
电磁换向阀组
(44)
和电磁溢流阀
(45)
;液控单向阀组
(40)
包括第一液控单向阀
(400)、
第二液控单向阀
(401)、
第三液控单向阀
(402)、
第四液控单向阀
(403)
和第五液控单向阀
(404)
;电磁换向阀组
(44)
包括第一电磁换向阀
(440)
和第二电磁换向阀
(441)
;第一电磁换向阀
(440)

P
口与油箱及冷却器组件
(5)
的出油端连接,第一电磁换向阀
(440)
和油箱及冷却器组件
(5)
的连接管路上并联设置有蓄能器
(43)、
第二电磁换向阀
(441)
和电磁溢流阀
(45)
;第一电磁换向阀
(440)

A
口与第一液控单向阀
(400)

A
口连通,第一电磁换向阀
(440)

B
口与高压过滤器
(42)
连通,第一电磁换向阀
(440)

P
口与第二电磁换向阀
(441)

P
口连通,第一电磁换向阀
(440)

T
口与第二电磁换向阀
(441)

T
口连通后通过管路与油箱及冷却器组件
(5)
的回油端连接,第二电磁换向阀
(441)

B
口与锁紧机构
(1)
的油腔连通;高压过滤器
(42)
同时与电液伺服阀
(41)

P
口连接,电液伺服阀
(41)

T
口与油箱及冷却器组件
(5)
的回油端连接,电液伺服阀
(41)

A
口和第二液控单向阀
(401)
连接,电液伺服阀
(41)

B
口和第五液控单向阀
(404)
连接;
在高压过滤器
(42)
到电液伺服阀
(41)
的连接管路上,通过并联两条管路分别与第一液控单向阀
(400)
和第五液控单向阀
(404)
连接,第二液控单向阀
(401)
同时与第五液控单向阀
(404)
连接,使得高压油能够在第一液控单向阀
(400)、
第二液控单向阀
(401)
和第五液控单向阀
(404)
之间流通并打开第一液控单向阀
(400)、
第二液控单向阀
(401)
和第五液控单向阀
(404)
;第二液控单向阀
(401)
和第五液控单向阀
(404)

B
口连接

且连接管路上串联安装第三液控单向阀
(402)
和第四液控单向阀
(403)
,第三液控单向阀
(402)
和第四液控单向阀
(403)

B
口分别与第二液控单向阀
(401)
和第五液控单向阀
(404)

B
口连接,第三液控单向阀
(402)
和第四液控单向阀
(403)
之间具有两条并联的管路,其中一条管路与第一电磁换向阀
(440)
到第一液控单向阀
(400)
的管路连通,另一个管路与油箱及冷却器组件
(5)
的回油端连接;第一液控单向阀
(400)

B
口并联设置两条支路分别与第一转鳍油缸的三油腔和第二转鳍油缸的三油腔连通;第二液控单向阀
(401)

B
口并联设置两条支路分别与第一转鳍油缸的一油腔和第二转鳍油缸的二油腔连接,第五液控单向阀
(404)

B
口并联设置两条支路分别与第一转鳍油缸的二油腔和第二转鳍油缸的一油腔连接
。5.
根据权利要求1所述的非收放式减摇鳍液压系统,其特征在于,两个转鳍油缸向鳍柄
(2)
施加的转矩
M
w
由下式确定:式中:
M
w

转鳍油缸施加在鳍柄上的转矩,
Nm

F
Lx

转鳍油缸作用在鳍柄上的作用力,
N

L
x

转鳍油缸作用在鳍柄上的力臂,
m。6.
根据权利要求5所述的非收放式减摇鳍液压系统,其特征在于,当鳍柄
(2)
复零时,两个转鳍油缸在鳍柄
(2)
两端施加的作用力
F
Lx
的大小方向和力臂
L
x
均相等,两个转鳍油缸向鳍柄
(2)
左右两侧施加的转矩
M
w
之和为0;当鳍柄
(2)
回转时,两个转鳍油缸在鳍柄
(2)
两端施加的作用力
F
Lx
的方向相反,两个转鳍油缸向鳍柄
(2)
施加的转矩
M
w
为鳍柄
(2)
左右两侧的转矩之和
。7.
根据权利要求3所述的非收放式减摇鳍液压系统,其特征在于,油箱及冷却器组件
(5)
包括电机
(50)、
柱塞泵
(51)、
冷却器
(52)、
回油过滤器
(53)
和油箱
(54)
;油箱
(54)
包括出油口和回油口,油箱
(54)
的出油口通过管路与柱塞泵
(51)
连接,柱塞泵
(51)
通过电机
(50)
驱动连接,柱塞泵
(51)
同时与第一电磁换向阀
(440)

P
口连接;油箱
(54)
的回油口与回油过滤器
(53)
连接,回油过滤器
(53)
与冷却器
(52)
连接,冷却器
(52)
与控制阀组
(4)

【专利技术属性】
技术研发人员:曹长水邓启亮杨万富叶剑琼
申请(专利权)人:上海衡拓船舶设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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