[實(shí)用新型]一種超大型打樁船的組合式絞車(chē)液壓系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202120358617.6
• 申請(qǐng)日: 2021-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN214573931U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡春寶;沈火群;顧俊;胡靈斌;孫欽揚(yáng);朱亞洲;黃歡;沈棟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中交第三航務(wù)工程局有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E02D7/06
• 分類(lèi)號(hào): E02D7/06;E02D13/00;B63B35/00;B63B23/48
• 代理公司: 上海灣谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進(jìn)

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種超大型打樁船的組合式絞車(chē)液壓系統(tǒng)，包括移船絞車(chē)液壓系統(tǒng)、起重絞車(chē)液壓系統(tǒng)和PLC電控系統(tǒng)。移船絞車(chē)液壓系統(tǒng)中的數(shù)個(gè)移船油泵控制閥的進(jìn)油口對(duì)應(yīng)地與數(shù)臺(tái)移船絞車(chē)供油泵的出油口連接；高壓供油總管與若干移船油泵控制閥的右路油口連接；低壓供油總管與若干移船油泵控制閥的左路出口連接；數(shù)個(gè)移船取油控制閥的高、低壓油進(jìn)口對(duì)應(yīng)地與高、低壓供油總管連通。起重絞車(chē)液壓系統(tǒng)中的數(shù)個(gè)起重油泵控制閥的中路進(jìn)口對(duì)應(yīng)地與數(shù)臺(tái)起重絞車(chē)供油泵的出油口連接；數(shù)個(gè)起重油泵控制閥的左、右路進(jìn)口對(duì)應(yīng)地與高、低壓供油總管連接。本實(shí)用新型提高了泵站功率與絞車(chē)負(fù)載的匹配適應(yīng)性及效率，降低實(shí)時(shí)能耗，設(shè)備配置冗余度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種超大型打樁船的組合式絞車(chē)液壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)

打樁船是專(zhuān)門(mén)用于碼頭、橋梁等水下樁基的打樁作業(yè)，自從液壓技術(shù)成熟普及后，其甲板機(jī)械特別是絞車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)主要采用液壓驅(qū)動(dòng)方式，液壓系統(tǒng)根據(jù)功能不同又可以劃分為兩部分：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)部分和液壓控制系統(tǒng)部分，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)部分主要以傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)為主要功能；液壓控制系統(tǒng)部分則要使液壓系統(tǒng)輸出滿(mǎn)足特定性能要求的功能。

目前打樁船的絞車(chē)液壓系統(tǒng)主要有如下兩種類(lèi)型：

第一類(lèi)為液壓傳動(dòng)系統(tǒng)采用定量高壓柱塞泵為泵源，以低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)液壓絞車(chē)；液壓控制部分由手動(dòng)/液控比例閥控制絞車(chē)的速度和方向，電控部分采用繼電器回路邏輯控制。該種液壓系統(tǒng)由于采用定量泵：當(dāng)設(shè)備以低于額定速度低速運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)流量和功率會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)，效率較低，主要發(fā)生在起重絞車(chē)和移船絞車(chē)的輕載階段；該系統(tǒng)泵與馬達(dá)基本采用一一對(duì)應(yīng)配置，因此液壓泵的數(shù)量多，且不能相互備用，系統(tǒng)冗余度差。這一類(lèi)打樁船的甲板機(jī)械液壓系統(tǒng)通常為了節(jié)省泵源配置，對(duì)移船類(lèi)絞車(chē)一般采用對(duì)角串聯(lián)回路，起重類(lèi)絞車(chē)與移船類(lèi)絞車(chē)并聯(lián)供油，以節(jié)省液壓泵的配置數(shù)量。該系統(tǒng)使用液控比例閥，遙控管路較長(zhǎng)，響應(yīng)速度慢，會(huì)有滯后現(xiàn)象。

第二類(lèi)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)采用恒壓變量泵為泵源集中供油，以低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)液壓絞車(chē)，液壓控制部分由電液比例控制閥和雙速閥控制絞車(chē)的速度和方向，電控部分采用PLC控制，容易實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作的互鎖與保護(hù)，安全性更高。移船絞車(chē)和起重絞車(chē)采用同一系統(tǒng)，油泵供油壓力為系統(tǒng)的額定壓力，這種系統(tǒng)的好處是任意臺(tái)數(shù)油泵就可以為所有馬達(dá)供油，泵組之間可相互備用，系統(tǒng)冗余度高，可以節(jié)省液壓泵的配置數(shù)量。盡管這種系統(tǒng)采用變量泵可按需要供油，但打樁船液壓設(shè)備數(shù)量較多，同時(shí)投入使用的設(shè)備負(fù)載差異很大，當(dāng)設(shè)備低于額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，油泵供油的壓力大于負(fù)載所需要的壓力，系統(tǒng)功率損失較大。

對(duì)打樁船移船絞車(chē)而言，收纜絞車(chē)的操縱壓力大，而放纜絞車(chē)的操縱壓力小，移船操縱時(shí)通常都是一半數(shù)量的絞車(chē)為收纜，另一半數(shù)量的絞車(chē)為放纜，放纜絞車(chē)的操縱壓力通常只有收纜絞車(chē)的操縱壓力的50％甚至更低，操縱壓力的差異較大，因而用同一壓力等級(jí)的恒壓系統(tǒng)泵源供油，其功率匹配效率較低。對(duì)起重絞車(chē)而言，吊錘絞車(chē)和啟錘絞車(chē)始終處于固定負(fù)載運(yùn)行，因此這兩種絞車(chē)收纜操縱壓力較大而放纜操縱壓力較低；主吊樁絞車(chē)及副吊樁絞車(chē)在吊樁、立樁前后的階段負(fù)載均會(huì)經(jīng)過(guò)空載、半載、重載的變化過(guò)程，收纜操縱壓力及放纜操縱壓力變化也較大，因而用同一壓力等級(jí)的恒壓系統(tǒng)泵源供油，其功率匹配效率也較低。

由于在很多情況下系統(tǒng)供油壓力大于實(shí)際荷載需要的壓力，產(chǎn)生較大的功率損失，導(dǎo)致配備的柴油機(jī)功率大大增加，因而往往這類(lèi)恒壓系統(tǒng)配置的打樁船在做移船操縱動(dòng)作和吊樁操縱時(shí)，不能同時(shí)進(jìn)行樁架變幅或升錘操縱，否則會(huì)造成柴油機(jī)功率不足，工作效率大大降低。

定量泵系統(tǒng)和恒壓變量泵系統(tǒng)二者各有利弊，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)設(shè)備長(zhǎng)期處于接近額定速度運(yùn)行，系統(tǒng)持續(xù)輸出較大流量時(shí)，宜采用定量泵系統(tǒng)。而當(dāng)負(fù)載所需壓力經(jīng)常處于系統(tǒng)最高壓力的80％以上時(shí)，宜采用恒壓變量泵系統(tǒng)。

對(duì)打樁船而言，系統(tǒng)需要驅(qū)動(dòng)的設(shè)備數(shù)量較多，不同工況使用設(shè)備的數(shù)量不同，各設(shè)備負(fù)載大小不均勻，運(yùn)行速度差異也較大，單純采用定量泵系統(tǒng)或恒壓變量泵系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)泵站功率與負(fù)載功率的完全匹配非常困難。現(xiàn)有的定量泵系統(tǒng)和恒壓變量泵系統(tǒng)的方案都具有局限性。

實(shí)用新型內(nèi)容