一種用於鎖緊裝置的液壓控制系統的製作方法

2023-05-04 17:14:14

本發明涉及海洋平臺技術領域，具體涉及一種用於鎖緊裝置的液壓控制系統。

背景技術：

在海洋進行能源開採或者科學勘察一般都會用到可以自由升降的海洋工程平臺。海洋工程平臺主要包括工作平臺、用於支撐工作平臺的樁腿、控制工作平臺升降的動力裝置和工作平臺穩定之後的鎖緊裝置。即是當調整好工作平臺與樁腿的相對位置後，這時就需要用所述鎖緊裝置將工作平臺和樁腿實現相互鎖緊。

申請號為：201110223450.3，《鎖緊裝置機器液壓控制系統》提供的鎖緊裝置包括鎖緊齒條、用於推動或帶動鎖緊齒條與樁腿上的升降齒條嚙合或分離的動力元件、用於推動鎖緊齒條上下移動的升降器。但是，該發明專利並沒有涉及考慮到安全保障，因為海洋平臺是架設在海上的，海上風浪都大，沒有增加安全防護措施的話，就很容易發生安全生產事故，在海上維修保養和救援的難度相比在陸地上來說很增加很多。另外，海洋平臺與爬升齒輪是連在一起，爬升齒輪的上下移動帶動海洋平臺的上下移動，所以移動爬升齒輪的爬升力度需要很大，從而驅動所述爬升齒輪運動的機器的功率相當大，另外，爬升齒輪在爬升的過程中也很容易發生齒面磨損，直接降低了其使用壽命，如不加改進措施，將影響工作海洋平臺的工作性能和工作壽命。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對現有技術中的不足之處，提供一種用於鎖緊裝置的液壓控制系統。

為達此目的，本發明採用以下技術方案：一種用於鎖緊裝置的液壓控制系統，包括主液壓系統、輔助液壓系統、電磁溢流閥、第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥、第四換向閥、第五換向閥和油箱；

所述主液壓系統包括主泵油裝置、主換向閥、主增壓閥；

所述主泵油裝置用於給管路泵油，其進油口與所述油箱連接，其出油口與所述主換向閥的P口連接，所述主換向閥的P口與所述電磁溢流閥的P口連接，所述主換向閥的T口與所述油箱連接，所述主換向閥的A口和B口連接所述主增壓閥的進油口，所述主增壓閥的出油口連接頂部油缸的進油腔；

所述輔助液壓系統與所述主液壓系統設置一樣，且為並聯連接，其進油口與所述油箱連接，其出油口與所述頂部油缸的進油腔連接；

所述頂部油缸的出油腔連接所述第一換向閥的B口，所述第一換向閥的A口連接所述頂部油缸的進油腔；頂部馬達連接所述第二換向閥的A口和B口；底部馬達連接所述第三換向閥的A口和B口；側拉油缸的進油腔連接所述第四換向閥的A口，其出口腔連接所述第四換向閥的B口；鎖銷油缸的進油腔連接所述第五換向閥的A口，其出口腔連接所述第五換向閥的B口；所述第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥、第四換向閥和第五換向閥的P口均與所述電磁溢流閥的P口連接，所述電磁溢流閥的T口與所述油箱連接，所述第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥、第四換向閥和第五換向閥的T口均與所述油箱連接。

優選的，所述主增壓閥與所述頂部油缸之間設置有壓力表和壓力傳感器；

所述主增壓閥的出油口與所述壓力表的進油口連接，所述壓力表的出油口與所述壓力傳感器的進油口連接，所述壓力傳感器的出油口與所述頂部油缸的進油腔連接。

優選的，所述主增壓閥與所述頂部油缸之間設置有第一單向閥，所述頂部油缸與所述第一換向閥之間設置有液控單向閥；

所述主增壓閥的出油口與所述第一單向閥的進油口連接，所述第一單向閥的出油口與所述頂部油缸的進油腔連接；所述液控單向閥的進油口連接所述第一換向閥的A口，所述頂部油缸的出油腔分別與所述液控單向閥的進油口和所述第一換向閥的B口連接，所述第一換向閥的出油口與所述頂部油缸的進油腔連接。

優選的，所述輔助液壓系統包括輔助泵油裝置、輔助換向閥和輔助增壓閥；

所述輔助液壓系統的輔助泵油裝置的進油口與所述油箱連接，其出油口分別與所述輔助換向閥的P口和所述電磁溢流閥的進油口連接，所述輔助換向閥的T口與所述電磁溢流閥的進油口連接，所述輔助換向閥的A口和B口均與所述輔助增壓閥的進油口連接，所述輔助增壓閥的出油口與所述頂部油缸的進油腔連接；

所述主泵油裝置與所述主換向閥之間設置有第二單向閥，所述第二單向閥與所述電磁溢流閥之間設置有第三單向閥；所述輔助泵油裝置與所述輔助換向閥之間設置有第四單向閥，所述第四單向閥與所述電磁溢流閥之間設置有第五單向閥；

所述主泵油裝置的出油口與所述第二單向閥的進油口連接，所述第二單向閥的出油口與所述主換向閥的P口連接；所述第三單向閥的進油口與所述主換向閥的P口連接，所述第二單向閥的出油口與所述電磁溢流閥的P口連接；所述輔助泵油裝置的出油口與所述第四單向閥的進油口連接，所述第四單向閥的出油口與所述輔助換向閥的P口連接；所述第五單向閥的進油口與所述輔助換向閥的P口連接，所述第四換向閥的出油口與所述電磁溢流閥的P口連接。

優選的，所述主泵油裝置和所述輔助泵油裝置均由電動機、柱塞泵和吸油濾清器組成；

所述吸油濾清器的進油口與所述油箱連接，所述吸油濾清器的出油口與所述柱塞泵的進油口連接，所述柱塞泵的出油口各與所述第二單向閥和所述第四單向閥連接；所述電動機用以驅動所述柱塞泵抽油。

優選的，所述主換向閥、輔助換向閥、第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥、第四換向閥為三位四通電磁方向閥，所述第五換向閥為三位四通電磁球閥；

當所述主換向閥、輔助換向閥、第四換向閥和第五換向閥不通電時，其P口和T口不流向A口和B口，當其兩側電磁其中一側通電時，油液能夠經過P口或T口流向A口或B口；

當所述第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥和第四換向閥不通電時，其P口不能流向A口或者B口，油液能夠經過A口和B口流向T口，當其兩側電磁其中一側通電時，油液能夠經過P口或T口流向A口或B口。

本發明的有益效果：1、設置有所述主液壓系統和所述輔助液壓系統方便海洋平臺設備的檢修和維護，即當需要檢修主液壓系統時，控制所述輔助液壓系統工作，反之亦然。同時，即使當目前使用中的主液壓系統損壞時，也有備用的輔助液壓系統支持工作，能夠有效預防安全事故的發生。

2、當所述主增壓閥對油路中的油液進行增壓時，油液作用在所述頂部油缸的壓力增大，所述頂部油缸給所述頂部楔塊一個向下的推力並傳遞到所述鎖緊塊上，最終傳遞到所述樁腿的升降齒條上，當所述主增壓閥不斷增加油液的壓力時，所述頂部油缸的推力逐漸增大，從而整個鎖緊裝置分擔的平臺支架的載荷也隨之增大，從而與平臺支架連在一起的爬升齒輪分擔的負荷相應減小，平臺支架承受的負荷從爬升齒輪轉移到鎖緊裝置上，從而有效降低傳動爬升齒輪在上下爬升時的受力，驅動所述爬升齒輪的機器的工作功率也就相應降低，減少爬升齒輪爬升時磨損的風險同時減少生產成本。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明鎖緊裝置的液壓控制系統示意圖；

圖2是本發明的鎖緊裝置結構示意圖。

其中：平臺支架11，鎖緊塊12，鎖緊齒條121，樁腿13，升降齒條131，頂部楔塊141，底部楔塊142，頂部油缸15，頂部馬達16，底部馬達17，側拉油缸18，鎖銷油缸19，主泵油裝置211，主換向閥212，主增壓閥213，輔助泵油裝置221，輔助換向閥222，輔助增壓閥223，第一單向閥231，第二單向閥232，第三單向閥233，第四單向閥234，第五單向閥235，油箱236，液控單向閥237，電磁溢流閥241，第一換向閥242，第二換向閥243，第三換向閥244，第四換向閥245，第五換向閥246，壓力表251，壓力傳感器252，電動機2211，柱塞泵2212，吸油濾清器2213。

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

如圖1所示，一種用於鎖緊裝置的液壓控制系統，包括主液壓系統、輔助液壓系統、電磁溢流閥241、第一換向閥242、第二換向閥243、第三換向閥244、第四換向閥245、第五換向閥246和油箱236；

所述主液壓系統包括主泵油裝置211、主換向閥212、主增壓閥213；

所述主泵油裝置211用於給管路泵油，其進油口與所述油箱236連接，其出油口與所述主換向閥212的P口連接，所述主換向閥212的P口與所述電磁溢流閥241的P口連接，所述主換向閥212的T口與所述油箱236連接，所述主換向閥212的A口和B口連接所述主增壓閥213的進油口，所述主增壓閥213的出油口連接頂部油缸15的進油腔；

所述輔助液壓系統與所述主液壓系統設置一樣，且為並聯連接，其進油口與所述油箱連接，其出油口與所述頂部油缸的進油腔連接；

所述頂部油缸15的出油腔連接所述第一換向閥242的B口，所述第一換向閥242的A口連接所述頂部油缸15的進油腔；頂部馬達16連接所述第二換向閥243的A口和B口；底部馬達17連接所述第三換向閥244的A口和B口；側拉油缸18的進油腔連接所述第四換向閥245的A口，其出口腔連接所述第四換向閥245的B口；鎖銷油缸19的進油腔連接所述第五換向閥246的A口，其出口腔連接所述第五換向閥246的B口；所述第一換向閥242、第二換向閥243、第三換向閥244、第四換向閥245和第五換向閥246的P口均與所述電磁溢流閥241的P口連接，所述電磁溢流閥241的T口與所述油箱236連接，所述第一換向閥242、第二換向閥243、第三換向閥244、第四換向閥245和第五換向閥246的T口均與所述油箱236連接。

如圖2所示，所述鎖緊裝置，包括平臺支架11、鎖緊塊12、用於支撐平臺支架11的樁腿13和設置於樁腿13上的升降齒條131、頂部楔塊141、底部楔塊142、頂部油缸15、頂部馬達16、底部馬達17、側拉油缸18和鎖銷油缸19；

所述鎖緊塊12上設置有鎖緊齒條121，所述鎖銷油缸19用於鎖緊連接所述鎖緊塊12與所述平臺支架11，所述側拉油缸18用以驅動所述鎖緊塊12移動，使得所述鎖緊齒條121能夠與所述升降齒條131嚙合與分離；所述頂部油缸15用於帶動所述鎖緊塊12上下移動，從而使得所述鎖緊塊12的鎖緊齒條121對準樁腿13上的升降齒條131；所述頂部馬達16和所述底部馬達17用於驅動所述頂部楔塊141和底部楔塊142貼緊所述鎖緊塊12，從而使得所述平臺支架11與所述鎖緊塊12緊密配合；

設置有所述主液壓系統和所述輔助液壓系統方便海洋平臺設備的檢修和維護，即當需要檢修主液壓系統時，控制所述輔助液壓系統工作，反之亦然。同時，即使當目前使用中的主液壓系統損壞時，也有備用的輔助液壓系統支持工作，能夠有效預防安全事故的發生。所述主換向閥212處於中位時，所述第一換向閥242、第二換向閥243、第三換向閥244、第四換向閥245和第五換向閥246均處於中位時，所述頂部油缸15、頂部馬達16、底部馬達17、側拉油缸18和鎖銷油缸19均不動作，處於鎖緊後的狀態。當需要重新調整鎖緊位置時，控制所述主換向閥212處於中位，這時所述控制所述第一換向閥242、第二換向閥243、第三換向閥244和第四換向閥245處於中位，控制所述第五換向閥246通電並處於右位，同時控制所述主泵油裝置211工作，調整好所述電磁溢流閥241的溢流工作壓力，這時油液經過所述第五換向閥246流向所述鎖銷油缸19的出油腔，所述鎖銷油缸19的進油缸的回油，使得鎖銷與鎖緊塊12上的鎖銷擋板脫離，從而放鬆所述鎖緊塊12與所述平臺支架11。然後控制所述第五換向閥246處於中位，第一換向閥242、第二換向閥243、第三換向閥244仍置於中位，控制所述第四換向閥245處於左位，這時側拉油缸18的進油腔進油，其出口腔向所述油箱236回油，使得鎖緊塊12與伸出並對準所述樁腿13上的升降齒條131進行嚙合。接著控制所述第四換向閥245處於中位，控制所述主換向閥212、第一換向閥242、第二換向閥243和第三換向閥244處於左位，這時油路中的油液經過所述主增壓閥213流向所述頂部油缸15的進油腔，使得所述頂部油缸15的活塞杆向下伸出，同時的，所述頂部馬達16和底部馬達17動作，控制所述頂部楔塊141和底部楔塊142向下動作，直至底部楔塊142下降至最底端，最後使得所述鎖緊塊12的鎖緊齒條121與樁腿13的升降齒條131完全嚙合，最後，控制所述主增壓閥213動作，所述主增壓閥213對油路中的油液進行增壓，油液作用在所述頂部油缸15的壓力增大，所述頂部油缸15給所述頂部楔塊141一個向下的推力並傳遞到所述鎖緊塊12上，最終傳遞到所述樁腿13的升降齒條131上，當所述主增壓閥213不斷增加油液的壓力時，所述頂部油缸15的推力逐漸增大，從而整個鎖緊裝置分擔的平臺支架11的載荷也隨之增大，從而與平臺支架11連在一起的爬升齒輪分擔的負荷相應減小，平臺支架11承受的負荷從爬升齒輪轉移到鎖緊裝置上，從而有效降低傳動爬升齒輪在上下爬升時的受力，驅動所述爬升齒輪的機器的工作功率也就相應降低，減少爬升齒輪爬升時磨損的風險同時減少生產成本。所述平臺支架11解鎖的操作過程與鎖緊過程相反。

更進一步的，所述主增壓閥213與所述頂部油缸15之間設置有壓力表251和壓力傳感器252；

所述主增壓閥213的出油口與所述壓力表251的進油口連接，所述壓力表251的出油口與所述壓力傳感器252的進油口連接，所述壓力傳感器252的出油口與所述頂部油缸15的進油腔連接。

設置的壓力表251和壓力傳感器252相互配合工作，人們能夠隨時知曉當前油路的工作壓力，防止當前油路的工作壓力瞬時過大。

更進一步的，所述主增壓閥213與所述頂部油缸15之間設置有第一單向閥231，所述頂部油缸15與所述第一換向閥242之間設置有液控單向閥237；

所述主增壓閥213的出油口與所述第一單向閥231的進油口連接，所述第一單向閥231的出油口與所述頂部油缸15的進油腔連接；所述液控單向閥237的進油口連接所述第一換向閥242的A口，所述頂部油缸15的出油腔分別與所述液控單向閥237的進油口和所述第一換向閥242的B口連接，所述第一換向閥242的出油口與所述頂部油缸15的進油腔連接。

設置的所述第一單向閥231能夠在所述頂部油缸15的活塞杆復位時，防止油路中油液倒流。設置的液控單向閥237能夠使得油路的油液維持一定的壓力，對頂部油缸15起到支承作用，防止頂部油缸15的活塞杆下滑。當第一換向閥242處於中位時，就能夠實現對頂部油缸15的鎖緊。

更進一步的，所述輔助液壓系統包括輔助泵油裝置221、輔助換向閥222和輔助增壓閥223；

所述輔助液壓系統的輔助泵油裝置221的進油口與所述油箱236連接，其出油口分別與所述輔助換向閥222的P口和所述電磁溢流閥241的進油口連接，所述輔助換向閥222的T口與所述電磁溢流閥241的進油口連接，所述輔助換向閥222的A口和B口均與所述輔助增壓閥223的進油口連接，所述輔助增壓閥223的出油口與所述頂部油缸15的進油腔連接；

所述主泵油裝置211與所述主換向閥212之間設置有第二單向閥232，所述第二單向閥232與所述電磁溢流閥241之間設置有第三單向閥233；所述輔助泵油裝置221與所述輔助換向閥222之間設置有第四單向閥234，所述第四單向閥234與所述電磁溢流閥241之間設置有第五單向閥235；

所述主泵油裝置221的出油口與所述第二單向閥232的進油口連接，所述第二單向閥232的出油口與所述主換向閥212的P口連接；所述第三單向閥233的進油口與所述主換向閥212的P口連接，所述第二單向閥233的出油口與所述電磁溢流閥241的P口連接；所述輔助泵油裝置221的出油口與所述第四單向閥234的進油口連接，所述第四單向閥234的出油口與所述輔助換向閥222的P口連接；所述第五單向閥235的進油口與所述輔助換向閥222的P口連接，所述第四換向閥235的出油口與所述電磁溢流閥241的P口連接。

所述主泵油裝置211與所述輔助泵油裝置221為並聯連接，能夠穩定油液油路的壓力，而且當主泵油裝置211與所述輔助泵油裝置221單獨工作時互不影響。設置的所述第二單向閥232、第三單向閥233、第四單向閥234和第五單向閥235能夠控制油路中油液只能夠單向流動，所以就能夠防止油路中油液回流，避免了影響整個油路中油液的工作狀態。

更進一步的，所述主泵油裝置211和所述輔助泵油裝置221均由電動機2211、柱塞泵2212和吸油濾清器2213組成；

所述吸油濾清器2213的進油口與所述油箱236連接，所述吸油濾清器2213的出油口與所述柱塞泵2212的進油口連接，所述柱塞泵2212的出油口各與所述第二單向閥232和所述第四單向閥234連接；所述電動機2211用以驅動所述柱塞泵2212抽油。

油路中的油液經過多次循環使用，難免會存有不少的懸浮物和顆粒物，經過吸油濾清器2213的過濾後，就能夠過濾掉很大一部分懸浮物和顆粒物，防止其影響油路的工作。用所述電動機2211驅動所述柱塞泵2212動作時，抽油效率很高。

更進一步的，所述主換向閥212、輔助換向閥222、第一換向閥242、第二換向閥243、第三換向閥244、第四換向閥245為三位四通電磁方向閥，所述第五換向閥246為三位四通電磁球閥；

當所述主換向閥212、輔助換向閥222、第四換向閥245和第五換向閥246不通電時，其P口和T口不流向A口和B口，當其兩側電磁其中一側通電時，油液能夠經過P口或T口流向A口或B口；

當所述第一換向閥242、第二換向閥243、第三換向閥244和第四換向閥245不通電時，其P口不能流向A口或者B口，油液能夠經過A口和B口流向T口，當其兩側電磁其中一側通電時，油液能夠經過P口或T口流向A口或B口。

因為所述鎖銷油缸19需要鎖緊所述鎖緊塊12與所述平臺支架11，而第五換向閥246為三位四通電磁球閥能夠有效防止所述鎖銷油缸19漏油和回油。為了維持油路中壓力處於安全的狀態，控制所述第一換向閥242、第二換向閥243和第三換向閥244能夠在不通電時也能夠回油到油箱236當中，保持當前油路穩定。三位四通換向閥是指閥有三個工作位狀態，有四個油口，一般為兩進兩出，分別用P、T、A、B表示，P口為進油口，T口為回油口、A口和B口分別接執行元件的上下兩腔，閥自然位置時在中位。

以上內容僅為本發明的較佳實施例，對於本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。