一种负载敏感型船用吊机液压系统技术方案

一种负载敏感型船用吊机液压系统，包括电比例手柄、ＰＬＣ主令控制器、控制系统与动力源，所述控制系统包括相互油路连接的集成式电液比例换向阀、集成式二通减压阀、集成式压力切断阀、负载敏感先导控制阀、压力传感器、平衡阀、二次溢流阀、马达变量控制阀与二级电控轴向柱塞变量马达，动力源包括相互油路连接的负载敏感阀、集成式电控压力切断阀、轴向柱塞变量泵与单向阀，ＰＬＣ主令控制器分别与集成式电液比例换向阀、负载敏感先导控制阀、压力传感器、马达变量控制阀以及集成式电控压力切断阀电控信号连接，且控制系统与动力源之间相互油路连接。本发明专利技术不仅能实时控制、精确度较高，而且自动性较强、节能效果较好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种吊机液压系统，尤其涉及一种负载敏感型船用吊机液压系统，具 体适用于船用电动液压克令吊机的半闭环控制液压系统。
技术介绍
船用电动液压克令吊机的液压系统十分复杂，而它的性能又直接影响到吊机工作 效率的高低，故对吊机液压系统有着较高的性能要求，同时，在当今注重环保的大环境下， 节能也成为一个衡量吊机液压系统是否高性能的重要标准。当今船用电动液压克令吊机的 液压系统主要分为中高压低速大扭矩半闭式系统、高压高速半、全闭式系统等主要形式。国外目前较先进的船用吊车液压系统主要为高压高速全闭式系统，但该系统在货 物下降时会产生逆功率，即重物下降势能会转化为电机作为发电机产生的电能，该逆功率 不仅回收困难，而且回收成本高昂，故节能效果较弱。国内目前主要使用的为高压低速大扭矩半闭式系统，该系统不仅体积较大、压力 较低，而且靠大流量低压系统传递功率，加之主系统管路复杂、流量较大，且采用定量元器 件，故整体系统功率损失较大，能源浪费较大。中国专利公开号为CN101413522A，公开日为2009年4月22日的专利技术专利公开了 一种工程机械负载口独立电液负载敏感能量再生液压系统。变量泵的出油口分别与比例溢 流阀的进油口、第一压力传感器、第一比例方向阀的进油口和第二比例方向阀的进油口相 连；第一比例方向阀的出油口分别与第二压力传感器、比例节流阀的进油口和液压缸的无 杆腔相连；第二比例方向阀的出油口分别与比例节流阀的出油口、第三压力传感器和液压 缸的有杆腔相连；控制器分别与控制手柄、变量泵、比例溢流阀、两个比例方向阀、比例节流 阀、三个压力传感器电连接。虽然该专利技术采用压力传感器检测系统的工作状态，分工况选 择控制策略，在实现执行器控制下，减少了系统的节流能量损耗，实现了超越载荷的能量再 生，且实现速度和节能控制，但其不能实时检测、控制整个系统的执行动作，如上升与下降 等，也就不能确保能源实时、足够、稳定的输出，且自动性较弱、控制的精确度较低，因而节 能效果也较弱，不完全符合环保的高要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不能实时控制、控制的精确度较低、自动 性较弱、节能效果较差的缺陷与问题，提供一种能实时控制、控制的精确度较高、自动性较 强、节能效果较好的负载敏感型船用吊机液压系统。为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是一种负载敏感型船用吊机液压系统， 包括电比例手柄、PLC主令控制器、控制系统与动力源，所述电比例手柄的一端与PLC主令 控制器电控信号连接，PLC主令控制器的另一端与控制系统、动力源电控信号连接，且控制 系统与动力源之间为油路连接；所述控制系统包括相互油路连接的集成式电液比例换向阀、集成式二通减压阀、集成式压力切断阀、负载敏感先导控制阀、压力传感器、平衡阀、二次溢流阀、马达变量控制阀与 二级电控轴向柱塞变量马达；所述动力源包括相互油路连接的一号负载敏感阀、一号集成 式电控压力切断阀、一号轴向柱塞变量泵、一号单向阀与二号负载敏感阀、二号集成式电控 压力切断阀、二号轴向柱塞变量泵、二号单向阀；所述PLC主令控制器的另一端分别与控制系统中的集成式电液比例换向阀、负载敏感 先导控制阀、压力传感器、马达变量控制阀以及动力源中的一号集成式电控压力切断阀、二 号集成式电控压力切断阀电控信号连接。所述一号轴向柱塞变量泵、二号轴向柱塞变量泵上的一号变量泵出油口、二号变 量泵出油口分别与一号单向阀进油口、一号变量缸小腔进油口、一号负载敏感阀进油口、一 号负载敏感阀先导油口以及二号单向阀进油口、二号变量缸小腔进油口、二号负载敏感阀 进油口、二号负载敏感阀先导油口相连；所述一号单向阀出油口、二号单向阀出油口均与集 成式二通减压阀进油口相连，集成式二通减压阀出油口与换向阀进油口相连，换向阀前出 油口、换向阀后出油口分别与马达A腔进油口、压力传感器进油口以及马达B腔进油口相 连，马达A腔进油口与平衡阀进油口、二次溢流阀出油口相连，马达B腔进油口与平衡阀外 控口相连，平衡阀出油口与二次溢流阀进油口、马达A腔进油口连，且马达A腔进油口、马达 B腔进油口均与马达变量控制阀主进油口、马达变量缸小腔相连，马达变量缸大腔与马达变 量控制阀工作进油口相连；所述集成式电液比例换向阀的换向阀先导油口与系统外控口相连，集成式压力切断阀 进油口与系统负载敏感口、集成式二通减压阀外控口、负载敏感先导控制阀外控口、一号负 载敏感阀外控口、一号集成式电控压力切断阀进油口相连；集成式二通减压阀出油口与系 统主进油口相连；负载敏感先导控制阀进油口与二号负载敏感阀外控口、二号集成式电控 压力切断阀进油口相连；所述一号负载敏感阀出油口、二号负载敏感阀出油口分别与一号变量缸大腔进油口、 一号变量泵泄油口、一号集成式电控压力切断阀回油口以及二号变量缸大腔进油口、二号 变量泵泄油口、二号集成式电控压力切断阀回油口相连；所述换向阀泄油口、马达泄油口、 一号变量泵泄油口、二号变量泵泄油口、负载敏感先导控制阀回油口、马达变量控制阀回油 口都与系统主回油口相连；所述一号变量泵吸油口、一号变量泵吸油口均与系统主回油口 相连。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为1、由于专利技术一种负载敏感型船用吊机液压系统中先通过压力继电器将检测到的压力 信号传输到PLC处理器，再由PLC处理器处理，并通过负载敏感先导控制阀、二级电控轴向 柱塞变量马达和集成式电液比例换向阀将实时负载压力信号传递到二号轴向柱塞变量泵 上连接的二号负载敏感阀的外控口和二号集成式电控压力切断阀的先导油进口，此时系统 处于轻载或下降动作，或传递到一号轴向柱塞变量泵上连接的一号负载敏感阀的外控口和 一号集成式电控压力切断阀的先导油进口，此时系统处于重载上升动作，整个过程中，由 PLC处理器进行信号处理，确保了控制的精确性，再由负载敏感阀通过两端压力的比较结果 来决定其对应的轴向柱塞变量泵的变量大小以满足系统实际压力、流量所需，从而实现流 量、压力的负载实时跟随变化，进而实现整个系统的节能与保护，并形成一个半闭环控制系 统来最大可能的实现系统的动作完善、安全、节能，本专利技术所形成的半闭环控制系统解决了现有技术中存在的船用吊机本身因体积庞大而不能满足新规范5°视线要求的问题，达到 了瘦身的效果，同时，半闭环控制系统也较闭式系统价格更便宜，使用更经济实惠。因此本 专利技术不仅能实时控制、控制的精确度较高，而且节能效果较好、体积较小、成本较低。2、由于专利技术一种负载敏感型船用吊机液压系统中除了上述PLC处理器对轴向柱 塞变量泵的集中控制外，还可由PLC处理器将压力继电器检测到的系统压力与设定值进行 比较，并根据比较的结果来判定马达变量控制阀的动作，从而控制二级电控轴向柱塞变量 马达进行大排量运转或小排量运转，控制实时、精确，由此可知本专利技术泵控、阀控与PLC集 中控制相结合，充分发挥了自动控制的优越性，通过PLC处理器集中控制各讯息尽最大可 能实现系统压力与流量的稳态充足供应且只供应所需，以达到最大的节能效果。因此本发 明不仅能实时控制、精确度较高，而且自动性较强、节能效果较好。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是图1中马达变量控制阀、二级电控轴向柱塞变量马达的结构示意图。图3是图1中集成式电液比例换向阀、负载敏感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载敏感型船用吊机液压系统，包括电比例手柄（１）、ＰＬＣ主令控制器（２）、控制系统（１８）与动力源（１９），所述电比例手柄（１）的一端与ＰＬＣ主令控制器（２）电控信号连接，ＰＬＣ主令控制器（２）的另一端与控制系统（１８）、动力源（１９）电控信号连接，且控制系统（１８）与动力源（１９）之间为油路连接，其特征在于：所述控制系统（１８）包括相互油路连接的集成式电液比例换向阀（３）、集成式二通减压阀（４）、集成式压力切断阀（５）、负载敏感先导控制阀（１０）、压力传感器（１１）、平衡阀（１２）、二次溢流阀（１３）、马达变量控制阀（１４）与二级电控轴向柱塞变量马达（１５）；所述动力源（１９）包括相互油路连接的一号负载敏感阀（６１）、一号集成式电控压力切断阀（７１）、一号轴向柱塞变量泵（８１）、一号单向阀（９１）与二号负载敏感阀（６２）、二号集成式电控压力切断阀（７２）、二号轴向柱塞变量泵（８２）、二号单向阀（９２）；所述ＰＬＣ主令控制器（２）的另一端分别与控制系统（１８）中的集成式电液比例换向阀（３）、负载敏感先导控制阀（１０）、压力传感器（１１）、马达变量控制阀（１４）以及动力源（１９）中的一号集成式电控压力切断阀（７１）、二号集成式电控压力切断阀（７２）电控信号连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：霍小剑，任建辉，马志刚，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]