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[發明專利]一種用于升沉補償裝置能量回收利用的電液系統及工作方法有效

專利信息
申請號: 201810457029.0 申請日: 2018-05-14
公開(公告)號: CN108547833B 公開(公告)日: 2019-10-08
發明(設計)人: 李世振;劉延俊;張增寶 申請(專利權)人: 山東大學
主分類號: F15B21/08 分類號: F15B21/08;F15B1/02
代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219 代理人: 王楠
地址: 250061 山東*** 國省代碼: 山東;37
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摘要:
搜索關鍵詞: 馬達 電磁換向閥 升沉補償裝置 電液系統 能量回收 氣液蓄能器 工作模式 電動機 液壓泵 海洋工程裝備 流量傳感器 壓力傳感器 液壓泵出口 維修成本 液壓管路 裝置系統 單向閥 聯軸器 溢流閥 聯軸 失電 油箱 轉動 釋放 檢測
【說明書】:

發明涉及一種用于升沉補償裝置能量回收利用的電液系統及工作方法,屬于海洋工程裝備技術領域,裝置系統是包括PLC控制器、單向閥、油箱、液壓泵、聯軸器、電動機、馬達、氣液蓄能器、溢流閥、電磁換向閥、液壓管路的電液系統。電動機與第一馬達、液壓泵聯軸轉動,第一馬達通過管路與第二馬達相連,第一馬達與第二馬達之間的管路上設有兩個電磁換向閥,電磁換向閥還連接至氣液蓄能器和液壓泵出口。本發明根據升沉補償裝置工作過程的6種工作模式,通過壓力傳感器、流量傳感器的檢測值,判斷工作模式,并由PLC控制器控制電磁換向閥的線圈得電/失電,自動進行能量回收與釋放,提高系統使用壽命,降低維修成本。

技術領域

本發明涉及一種用于升沉補償裝置能量回收利用的電液系統及工作方法,屬于海洋工程裝備技術領域。

背景技術

水下拖曳系統及海上浮式系統在生產作業時,在海浪、海風、海流等因素的作用下,母船不可避免地產生搖蕩和升沉,導致作業定位不準確、纜繩疲勞斷裂、設備失穩等問題。目前采用均采用升沉補償系統,以減小海浪對船舶運動狀態的影響。

由于升沉補償系統的絞車裝置需要根據實時海況進行頻繁收/放動作,若采用大功率伺服電機將使使用成本劇增,且維護費用高。

發明內容

針對現有技術的不足,本發明提供一種用于升沉補償裝置能量回收利用的電液系統,能夠自動將升沉補償裝置減速時產生的能量通過氣液蓄能器儲存起來,控制器根據液壓泵的需求控制電磁換向閥釋放液壓能存儲單元所存儲的能量,驅動液壓馬達為卷揚機提供扭矩,以降低電動機的負載功率,使始終電動機工作在最佳工作點,且減少因頻繁變速和換向導致的壽命減少問題。

本發明還提供上述系統的工作方法。

本發明的技術方案如下:

一種用于升沉補償裝置能量回收利用的電液系統,包括電動機和PLC控制器,電動機通過第一聯軸器與第一馬達相連,第一馬達通過第二聯軸器與液壓泵相連,第一馬達通過管路與第二馬達相連,第二馬達與作業機相連;

第一馬達包括兩個油液口,分別為第一出口和第一入口,同理,液壓泵上設有液壓出口和液壓入口,第二馬達設有第二出口和第二入口;第一出口外連接的管路與液壓出口外連接的管路均接入第一電磁換向閥一側,第一電磁換向閥另一側通過管路分別連接第二氣液蓄能器和第二入口;

第一入口外連接管路和液壓出口外連接的管路均接入第二電磁換向閥的一側,第二電磁換向閥的另一側通過管路分別連接第二氣液蓄能器和第二出口;

液壓入口處連接設有油箱,液壓出口外的管路通過溢流閥連接至油箱;溢流閥起到維護油路壓強穩定不至過高的作用。

PLC控制器與電動機、第一馬達、第二馬達、第一電磁換向閥、第二電磁換向閥相連,PLC控制器用于控制機器轉動。

根據本發明優選的,液壓出口外的管路通過第一單向閥連接至第一入口外的管路上,液壓出口外的管路通過第二單向閥連接至第一出口外的管路上。單向閥用以固定油液的單向流動。

電動機驅動第一液馬達旋轉,液壓流體由第一液馬達出口側,流經管路傳遞到第二馬達入口側,進而驅動卷揚機旋轉,液壓流體由第二馬達流出后,經管路流向第一馬達入口側,形成循環的回路。當該回路中發生泄漏時,液壓泵出口側液壓流體經第二單向閥流向第一液馬達出口側的管路或經第一單向閥流向第一馬達入口側的管路,起到補償作用。

由液壓泵產生流量用于補償系統泄漏,以避免因壓力差造成的空化,從而提高該裝置的壽命及可靠性。其余流量經溢流閥后流至油箱。

根據本發明優選的,液壓出口外的管路連接設有第一氣液蓄能器。

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