一种通过无极调速恒张力控制导缆的绞车液压系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及张力控制绞车液压系统领域，具体涉及一种通过无极调速恒张力控制导缆的绞车液压系统。
【背景技术】
[0002]吊放设备在复杂多变的海洋环境中，会因外因(例如波浪起伏及洋流等的影响)受到额外的附加作用力，进而使得吊放设备随波逐流，吊放设备的稳定性较差，更有可能损坏或者丢失。
[0003]为了保证设备的稳定性，吊装设备吊放精密设备(例如携带精密仪器的设备或水下载人潜器)时，通常需要使用导缆压载来协助吊放。精密设备在吊放过程中，导缆缆绳上的张力需要保持恒定，进而使导缆缆绳处于张紧状态。
[0004]但是，由于海洋环境中的波浪或洋流等影响，导缆缆绳可能出现过松或者过紧的现象；若缆绳过松，会使导缆压载失去作用，精密设备无法正常吊放和回收，甚至损坏；若缆绳过紧，可能拉断导缆，进而造成精密设备无法吊放和回收，甚至可能导致设备丢失。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种通过无极调速恒张力控制导缆的绞车液压系统。本发明不仅能够实现导缆绞车的无极调速和恒张力控制要求，而且能够解决常规液压绞车恒张力控制系统中由于高压溢流而造成功率损失的问题，进而节约能源，显著提高液压系统的效率。与此同时，本发明采用集成式阀块设计，不仅能够减小系统占用的体积空间，而且能够显著减少系统管路数量，降低故障率，便于安装和维修，能够实现批量化及标准化生产。
[0006]为达到以上目的，本发明提供的通过无极调速恒张力控制导缆的绞车液压系统，包括油箱、电机、变量液压泵组、单向阀、高压溢流阀、背压溢流阀、马达操作阀组、绞车马达、刹车油缸、板式溢流阀、比例溢流阀、第一螺纹插装式梭阀、第二螺纹插装式梭阀、二位二通常闭球阀和二位三通电磁球阀；
[0007]所述马达操作阀组包括减压阀、第一电磁比例减压阀、第二电磁比例减压阀、二通补偿阀、固定节流塞、节流阀、液控换向主阀、制动器松放阀、低压溢流阀、梭阀、平衡阀、节流阀、先导液控溢流阀、补油阀和单向节流阀；
[0008]所述减压阀的入口与马达操作阀组的P 口相通，减压阀的出口分别与第一电磁比例减压阀、第二电磁比例减压阀的入口相通，第一电磁比例减压阀的出口与液控换向主阀的左位液控腔相通，第二电磁比例减压阀的出口与液控换向主阀的右位液控腔相通；
[0009]所述减压阀的泄漏油口分别与第一电磁比例减压阀的泄漏油口、第二电磁比例减压阀的泄漏油口相通；减压阀的泄漏油口还与马达操作阀组的泄漏油路相通，马达操作阀组的泄漏油路通过泄漏油口 D与油箱相通；
[0010]所述二通补偿阀的入口与马达操作阀组的P 口相通，二通补偿阀的出口与液控换向主阀的P 口相通；固定节流塞的入口与二通补偿阀的入口相通，固定节流塞的出口与节流阀的入口、低压溢流阀的入口相互连通；节流阀的出口分别与二通补偿阀的弹簧腔控制口、第一螺纹插装式梭阀的P2 口相通；
[0011]所述液控换向主阀的T 口与马达操作阀组的T 口相通，液控换向主阀的A 口与平衡阀的入口相通，平衡阀的出口与马达操作阀组的A 口相通；所述液控换向主阀的B 口与马达操作阀组的B 口相通；
[0012]所述先导液控溢流阀的入口与平衡阀的出口相通，先导液控溢流阀的出口分别与马达操作阀组的T 口、补油阀的入口相通，补油阀的出口与马达操作阀组的B 口相通；
[0013]所述梭阀的Pl 口与液控换向主阀的A 口相连，梭阀的P2 口与液控换向主阀的B口连接；梭阀的A 口分别与低压溢流阀的出口、第二螺纹插装式梭阀的Pl 口连接；
[0014]所述节流阀一端与平衡阀的液控口相通，另一端与液控换向主阀的B 口相通；制动器松放阀与液控换向主阀联动，制动器松放阀的A 口与马达操作阀组的泄油口 D 口相通，制动器松放阀的B 口与减压阀的出口相通，制动器松放阀的P 口与单向节流阀的节流端连接，单向节流阀还与马达操作阀组的S油口相通；
[0015]所述先导液控溢流阀的液控口与板式溢流阀的入口连接，板式溢流阀的出口与第一螺纹插装式梭阀的Pl 口连接；第一螺纹插装式梭阀的A 口与二位二通常闭球阀的A 口连接，二位二通常闭球阀的B 口与比例溢流阀的入口连接，比例溢流阀的出口分别与绞车马达的泄油口、马达操作阀组的泄油口 D 口、以及油箱相通；
[0016]所述二位三通电磁球阀的P 口与第二螺纹插装式梭阀的P2 口相通，第二螺纹插装式梭阀的A 口与变量液压泵组的负载反馈口 K 口相通；二位三通电磁球阀的A 口与马达操作阀组的泄油口 D 口相通；二位三通电磁球阀的B 口与马达操作阀组的进油口 P 口相通。
[0017]在上述技术方案的基础上，所述电机与变量液压泵组相连，变量液压泵组的出油口 P分别与单向阀的入口、高压溢流阀的入口相连，单向阀的出口与马达操作阀组的进油口 P相连；马达操作阀组的回油口 T与高压溢流阀的出口相连后通过背压溢流阀与油箱相连。
[0018]在上述技术方案的基础上，所述绞车马达的进油口与马达操作阀组的A 口相连，绞车马达的回油口与马达操作阀组的B 口相连，刹车油缸的有杆腔与马达操作阀组的S油口连接。
[0019]在上述技术方案的基础上，所述变量液压泵组包括轴向柱塞变量泵、变量液压缸、恒功率控制阀、负载敏感阀、溢流阀、第一节流塞和第二节流塞；
[0020]所述轴向柱塞变量泵的吸油口与油箱相通，轴向柱塞变量泵的出油口分别与变量液压泵组的P 口、变量液压缸的有杆腔相通；变量液压缸的活塞杆分别与轴向柱塞变量泵的变量斜盘、恒功率控制阀的弹簧相连；
[0021]所述变量液压缸的有杆腔分别与负载敏感阀的A 口、负载敏感阀的无弹簧腔相通；负载敏感阀的B 口分别与第一节流塞的入口、恒功率控制阀的出口相通，负载敏感阀的P 口分别与第一节流塞的出口、变量液压缸的无杆腔相通；
[0022]所述恒功率控制阀的出口分别与轴向柱塞变量泵的卸油口、油箱相通；恒功率控制阀的入口分别与第二节流塞的出口、负载敏感阀的弹簧腔、溢流阀的入口相通；溢流阀的出口与恒功率控制阀的出口相通，第二节流塞的入口与变量液压泵组的负载反馈口 K 口相通。
[0023]与现有技术相比，本发明的优点在于:
[0024](I)本发明采用电磁比例减压阀控制液控换向主阀，以实现绞车马达的提升和下放，在提升和下放还可以无极调速；与此同时，液控换向主阀具有手操功能，操作人员能够可在紧急情况下对绞车马达进行手动操作。
[0025]本发明采用负载敏感控制技术，绞车马达的运行速度不受负载变化的影响，仅与电比例手柄的操作角度有关。
[0026]本发明的变量液压泵组具有恒功率控制变量模式，当变量柱塞泵的输出压力超过设定的恒功率控制起点时，其输出流量在恒功率控制曲线的限定下，随着压力的升高而降低，进而使得绞车马达的运行速度会随着负载的增大而降低。
[0027]本发明的恒张力控制由二位二通常闭球阀开启，恒张力控制值由比例溢流阀进行设定。
[0028]综上所述，与现有技术中缆绳可能出现过松或者过紧的情况相比，本发明采用负载敏感控制技术，系统在恒张力控制模式时，变量液压泵组在设定输出压力下，其排量会自动调节，缆缆绳上的张力始终保持恒定，输出流量仅仅用以维持系统控制油及系统泄漏，显著降低系统的功率损耗，提高系统的效率。
[0029](2)本发明的马达操作阀组为集成式阀块设计，其恒张力控制模块以及负载反馈模块均为集成式阀块设计，不仅能够减小系统占用的体积空间，而且显著减少系统管路数量，降低故障率，便于安装和维修，能够实现批量化及标准化生产。
【附图说明】
[0030]图1为本发明实施例中通过无极调速恒张力控制导缆的绞车液压系统的工作原理图。
[0031]图中:1_油箱，2-电机，3-变量液压泵组，4-单向阀，5-高压溢流阀，6-背压溢流阀，7-马达操作阀组，8-绞车马达，9-刹车油缸，10-板式溢流阀，11-比例溢流阀，12-第一螺纹插装式梭阀、13- 二位二通常闭球阀，14-第二螺纹插装式梭阀，15- 二位三通电磁球阀；
[0032]3.1-轴向柱塞变量泵，3.2-变量液压缸，3.3_恒功率控制阀，3.4_负载敏感阀，3.5-溢流阀，3.6-第一节流塞，3.7-第二节流塞；
[0033]7.1-减压阀，7.2-第一电磁比例减压阀、7.3_第二电磁比例减压阀、7.4_ 二通补偿阀，7.5-固定节流塞，7.6-节流阀，7.7-液控换向主阀，7.8-制动器松放阀7.8，7.9-低压溢流阀，7.10-梭阀，7.11-平衡阀，7.12-节流阀，7.13-先导液控溢流阀，7.14-补油阀，7.15-单向节流