[實用新型]圍油欄自動布放機器人及其配套設(shè)備的液壓驅(qū)動系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420530273.2
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN204199256U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊前明;王偉;王雪;宋文杰;閆九祥;王叢叢;孔令奇;李健
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: E02B15/04
• 分類號: E02B15/04;F15B11/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 毛勝昔

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種機器人及配套設(shè)備的液壓驅(qū)動系統(tǒng)，尤其涉及一種用于海面溢油回收圍油欄自動布放機器人及其配套設(shè)備的液壓驅(qū)動系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著海上油田開發(fā)和石油運輸?shù)陌l(fā)展，海上溢油事故的風(fēng)險不斷加劇。溢油事故一旦發(fā)生，常會造成巨大的經(jīng)濟損失和嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。因此，盡可能地對海面上的溢油進行回收清理對減小事故損失和影響有著重要意義。

海面溢油回收清理的重要手段之一是物理機械方法。不管是在近海水域還是開放水域，用專門的設(shè)備對海面溢油進行圍控及回收是理想的溢油應(yīng)急處理方法。要處理海面溢油，首先是用溢油回收船拖帶圍油欄進行對浮油的攔截和圍控。其目的，一是能夠防止溢油的再次擴散，二是將溢油集中起來以便于回收。然后，用溢油回收設(shè)備(溢油回收船、收油機、撇油器等)將圍油欄所圍控的溢油進行回收，再通過集油井到達儲油艙中。

由于海面情況復(fù)雜，溢油回收設(shè)備的工作主要依靠液壓系統(tǒng)驅(qū)動，這也是海工產(chǎn)品常用的驅(qū)動方式。機身本體的旋轉(zhuǎn)、側(cè)移，掃油臂的伸縮、俯仰，圍油欄浮筒的布放與回收都是通過液壓站提供壓力油驅(qū)動液壓缸或液壓馬達帶動設(shè)備運轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)設(shè)備的運轉(zhuǎn)特性，合理的設(shè)計液壓系統(tǒng)是制造溢油回收設(shè)備的重點。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是，提供一種氣嘴的動作與浮筒抓握機構(gòu)的動作有一個先后順序，以避免兩者相互干涉碰撞；且充排氣過程中氣嘴可自動定位的圍油欄自動布放機器人及其配套設(shè)備的液壓驅(qū)動系統(tǒng)。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是，一種圍油欄自動布放機器人及其配套設(shè)備的液壓驅(qū)動系統(tǒng)，包括機身平移回路，機身擺動回路，掃油臂伸縮回路，變幅油缸回路，圍油欄浮筒馬達回路，氣嘴與浮筒順序動作回路；其特征在于，所述機身平移回路用于控制機器人機身本體整體向外側(cè)移或縮回，其包括平移油缸，雙單向節(jié)流閥，雙液控單向閥，電磁比例換向閥；

所述機身擺動回路、掃油臂伸縮回路和變幅油缸回路共同構(gòu)成機器人掃油臂動作控制回路；

所述控制回路主要包括機身擺動液壓馬達、變幅缸、伸縮缸、雙單向節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、雙液控單向閥、電磁比例換向閥和安全閥；

所述圍油欄浮筒馬達回路用于控制圍油欄浮筒旋轉(zhuǎn)，其主要包括電磁比例換向閥，雙液控單向閥，液壓馬達；

所述氣嘴與浮筒順序動作回路，用于控制浮筒的抓握與氣嘴的扣緊，其包括電磁比例換向閥、雙單向節(jié)流閥、順序閥、通氣架擺動油缸和掛鉤油缸；

所述掃油臂動作控制回路和圍油欄浮筒馬達回路的電磁比例換向閥均為比例換向閥；

所述機身平移回路、機身擺動回路、掃油臂伸縮回路、變幅油缸回路和圍油欄浮筒馬達回路所用電磁比例換向閥均為Y型中位機能。

上述技術(shù)方案的圍油欄自動布放機器人及其配套設(shè)備的液壓驅(qū)動系統(tǒng)，其工作原理是由電磁比例換向閥控制溢油回收機器人平移油缸，帶動機器人機身本體側(cè)移架，以實現(xiàn)整體的平移；由電磁比例換向閥控制機身擺動液壓馬達，液壓馬達通過減速機帶動外嚙合齒輪減速對實現(xiàn)掃油臂的旋轉(zhuǎn)運動；由電磁比例換向閥控制的變幅缸實現(xiàn)掃油臂的俯仰；由電磁比例換向閥控制的伸縮缸實現(xiàn)掃油臂的伸縮。由電磁比例電磁比例換向閥控制圍油欄浮筒液壓馬達，當(dāng)掃油臂拖拽圍油欄浮筒時，液壓馬達經(jīng)過減速機帶動圍油欄浮筒同步旋轉(zhuǎn)。浮筒的抓握與氣嘴的扣緊采用的是液壓順序回路，實現(xiàn)了氣嘴的動作與浮筒抓握機構(gòu)的動作有一個先后順序。同時液壓鎖與Y型中位機能的電磁比例換向閥組合，確保液壓鎖能準(zhǔn)確鎖緊或定位液壓缸或液壓馬達。液壓系統(tǒng)中電液比例控制技術(shù)實現(xiàn)了對液壓元件的精確控制。

上述技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，1、通過液壓順序回路，實現(xiàn)了氣嘴的動作與浮筒抓握機構(gòu)的動作有一個先后順序，避免兩者相互干涉碰撞；

2、其在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，減少了一條液壓回路的控制要求，并且液壓順序動作回路實現(xiàn)了充排氣過程中氣嘴的自動定位，節(jié)省了圍油欄的展開及回收的時間，有利于自動化控制。

為更好地理解本實用新型，現(xiàn)詳細說明其控制方法。

本實用新型的圍油欄自動布放機器人及其配套設(shè)備的液壓驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法，其包括以下步驟：

掃油臂拖拽圍油欄浮筒之前，掃油臂前端機械手上安裝的通氣架氣嘴扣緊在浮筒充氣口上，將浮筒抓握固定，圍油欄展開的同時不斷往里充氣；