[發(fā)明專利]一種船用液壓系統(tǒng)通用型減壓裝置及減壓方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810977563.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109026861B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱發(fā)新;劉偉;盧金樹(shù);李玉樂(lè);王偉軍;董良雄;王帥軍;陳甜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): F15B11/028
• 分類號(hào): F15B11/028
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

1.一種船用液壓系統(tǒng)通用型減壓裝置，包括油箱一(1)、單向變量液壓泵(3)、電動(dòng)機(jī)(29)和定值減壓閥(47)，所述油箱一(1)和單向變量液壓泵(3)的油路上安裝有第一濾油器(2)，所述電動(dòng)機(jī)(29)通過(guò)聯(lián)軸器(30)帶動(dòng)單向變量液壓泵(3)旋轉(zhuǎn)；其特征在于，所述單向變量液壓泵(3)連接有輸出管路(4)，所述輸出管路(4)通過(guò)分流閥(8)分別連接有減壓閥先導(dǎo)管路(27)和減壓閥進(jìn)口管路(23)；

定值減壓閥(47)包括先導(dǎo)式減壓閥的先導(dǎo)閥(14)和先導(dǎo)式減壓閥的主閥(16)，其中：減壓閥進(jìn)口管路(23)直接與先導(dǎo)式減壓閥的主閥(16)連接，減壓閥先導(dǎo)管路(27)與節(jié)流閥出口管路(26)連接，減壓閥先導(dǎo)管路(27)與節(jié)流閥出口管路(26)之間的管路上順次安裝有第一截止閥(9)、可調(diào)節(jié)流閥二(10)、單向閥一(11)；節(jié)流閥出口管路(26)與先導(dǎo)式減壓閥的先導(dǎo)閥(14)連接，所述節(jié)流閥出口管路(26)與連接先導(dǎo)式減壓閥的先導(dǎo)閥(14)之間的管路上并聯(lián)安裝有第一壓力表(19)和第三截止閥(15)，所述第三截止閥(15)上連接有蓄能器(13)；

所述定值減壓閥(47)連接有減壓閥出口管路(28)與三位四通換向閥(5)連接，所述三位四通換向閥(5)設(shè)有油路與執(zhí)行元件(6)連接，所述減壓閥出口管路(28)上還安裝有第二壓力表(43)，第五截止閥(21)和第三濾油器(22)組成的管路與第四截止閥(20)和第二濾油器(17)組成的管路兩者并聯(lián)后串聯(lián)在減壓閥出口管路(28)上，所述減壓閥出口管路(28)上還安裝有單向閥二(18)。

2.如權(quán)利要求1所述的船用液壓系統(tǒng)通用型減壓裝置，其特征在于，所述節(jié)流閥出口管路(26)通過(guò)分支油路一(50)連接有油箱二(24)，所述分支油路一(50)上還設(shè)有第二截止閥(12)布設(shè)在節(jié)流閥出口管路(26)附近，所述輸出管路(4)還設(shè)有分支油路二(53)與分支油路一(50)連接，所述分支油路二(53)上還安裝有第一溢流閥(44)。

3.如權(quán)利要求1所述的船用液壓系統(tǒng)通用型減壓裝置，其特征在于，所述減壓閥出口管路(28)還連接有分支油路三(51)與油箱四(46)連接，所述分支油路三(51)上還安裝有第二溢流閥(45)。

4.如權(quán)利要求1所述的船用液壓系統(tǒng)通用型減壓裝置，其特征在于，所述三位四通換向閥(5)還連接有分支油路四(52)與油箱三(25)連接，所述分支油路四(52)上安裝有可調(diào)節(jié)流閥一(7)。

5.一種船用液壓系統(tǒng)通用型減壓方法，其特征在于，包括如下步驟，

1)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)(29)，通過(guò)聯(lián)軸器(30)帶動(dòng)單向變量液壓泵(3)工作，單向變量液壓泵(3)從油箱一(1)吸入經(jīng)第一濾油器(2)凈化的液壓油，并排出高壓油，進(jìn)入輸出管路(4)，壓力為p₁；

2)通過(guò)分流閥(8)分為兩路，其中一路進(jìn)入減壓閥先導(dǎo)管路(27)，另一路進(jìn)入減壓閥進(jìn)口管路(23)，在減壓閥先導(dǎo)管路(27)上，高壓油依次通過(guò)第一截止閥(9)、可調(diào)節(jié)流閥二(10)、單向閥一(11)；

3)通過(guò)執(zhí)行元件(6)銘牌上標(biāo)注的額定壓力為依據(jù)，改變可調(diào)節(jié)流閥二(10)的節(jié)流口的通流面積A，使先導(dǎo)式減壓閥的先導(dǎo)閥(14)和先導(dǎo)式減壓閥的主閥(16)組成的定值減壓閥(47)的減壓閥出口管路(28)上的第二壓力表(43)顯示的壓力值等于執(zhí)行元件(6)的額定壓力；

原理如下：即可調(diào)節(jié)流閥二(10)節(jié)流口通流面積A_n對(duì)應(yīng)于某個(gè)船舶甲板液壓機(jī)械配套的執(zhí)行元件的額定壓力p_n，當(dāng)可調(diào)節(jié)流閥二(10)節(jié)流口通流面積A_n改變，p₁經(jīng)減壓后的壓力p_n也會(huì)變化，即可滿足某個(gè)船舶甲板液壓機(jī)械的使用；

可調(diào)節(jié)流閥二(10)閥前后壓力及流量滿足孔口流量計(jì)算公式：

Q₁＝K·A·(p₁-p₃)^m (1)

其中：Q₁-可調(diào)節(jié)流閥二(10)的流量；

K-隨可調(diào)節(jié)流閥二(10)節(jié)流口形狀和油液黏度而變的流量系數(shù)；

A-可調(diào)節(jié)流閥二(10)節(jié)流口的通流截面積；

p₁-可調(diào)節(jié)流閥二(10)閥前壓力；

p₃-可調(diào)節(jié)流閥二(10)閥后壓力；

m-由可調(diào)節(jié)流閥二(10)節(jié)流口形狀決定的指數(shù)；

由公式(1)可推導(dǎo)出可調(diào)節(jié)流閥二(10)閥后壓力p₃的表達(dá)式：

根據(jù)公式(2)可知，當(dāng)改變可調(diào)節(jié)流閥二(10)節(jié)流口通流面積A時(shí)，p₃的大小也會(huì)跟著改變；

在可調(diào)壓力的定值減壓閥(47)的先導(dǎo)閥(14)部分：

p₃·s₁+k₁·x₁＝p₄·s₂ (3)

其中：s₁-先導(dǎo)閥(14)閥芯端面作用面積；

k₁-先導(dǎo)閥(14)彈簧的剛度；

x₁-先導(dǎo)閥(14)彈簧的變形量；

p₄-主閥(16)上腔的壓力；

s₂-先導(dǎo)閥(14)阻尼口通流面積；

根據(jù)公式(3)可推導(dǎo)出：

由公式(4)可知，p₄隨著p₃改變而改變；

在可調(diào)壓力的定值減壓閥(47)的主閥(16)部分：

p₄·s₃+k₂·x₂＝p₂·s₃ (5)

其中：s₃-主閥(16)閥芯(36)的端面作用面積；

k₂-主閥(16)彈簧(42)的剛度；

x₂-主閥(16)彈簧(42)的變形量；

p₂-主閥(16)的出口壓力；

由公式(5)推導(dǎo)出：

將公式(2)、公式(4)代入公式(6)，可得p₂的表達(dá)式：

由公式(7)可知，當(dāng)可調(diào)節(jié)流閥二(10)節(jié)流口通流面積A發(fā)生改變時(shí)，p₂的大小也會(huì)跟著改變，因此只要可調(diào)節(jié)流閥二(10)節(jié)流口通流面積A改變至適當(dāng)值時(shí)，就可以得到任意大小的壓力值p₂，即可以滿足船舶甲板液壓執(zhí)行元件或裝置任意大小壓力源的需要。