一种用于锁紧装置的液压控制系统的制作方法

本发明涉及海洋平台技术领域，具体涉及一种用于锁紧装置的液压控制系统。

背景技术：

在海洋进行能源开采或者科学勘察一般都会用到可以自由升降的海洋工程平台。海洋工程平台主要包括工作平台、用于支撑工作平台的桩腿、控制工作平台升降的动力装置和工作平台稳定之后的锁紧装置。即是当调整好工作平台与桩腿的相对位置后，这时就需要用所述锁紧装置将工作平台和桩腿实现相互锁紧。

申请号为：201110223450.3，《锁紧装置机器液压控制系统》提供的锁紧装置包括锁紧齿条、用于推动或带动锁紧齿条与桩腿上的升降齿条啮合或分离的动力元件、用于推动锁紧齿条上下移动的升降器。但是，该发明专利并没有涉及考虑到安全保障，因为海洋平台是架设在海上的，海上风浪都大，没有增加安全防护措施的话，就很容易发生安全生产事故，在海上维修保养和救援的难度相比在陆地上来说很增加很多。另外，海洋平台与爬升齿轮是连在一起，爬升齿轮的上下移动带动海洋平台的上下移动，所以移动爬升齿轮的爬升力度需要很大，从而驱动所述爬升齿轮运动的机器的功率相当大，另外，爬升齿轮在爬升的过程中也很容易发生齿面磨损，直接降低了其使用寿命，如不加改进措施，将影响工作海洋平台的工作性能和工作寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处，提供一种用于锁紧装置的液压控制系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种用于锁紧装置的液压控制系统，包括主液压系统、辅助液压系统、电磁溢流阀、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀、第五换向阀和油箱；

所述主液压系统包括主泵油装置、主换向阀、主增压阀；

所述主泵油装置用于给管路泵油，其进油口与所述油箱连接，其出油口与所述主换向阀的P口连接，所述主换向阀的P口与所述电磁溢流阀的P口连接，所述主换向阀的T口与所述油箱连接，所述主换向阀的A口和B口连接所述主增压阀的进油口，所述主增压阀的出油口连接顶部油缸的进油腔；

所述辅助液压系统与所述主液压系统设置一样，且为并联连接，其进油口与所述油箱连接，其出油口与所述顶部油缸的进油腔连接；

所述顶部油缸的出油腔连接所述第一换向阀的B口，所述第一换向阀的A口连接所述顶部油缸的进油腔；顶部马达连接所述第二换向阀的A口和B口；底部马达连接所述第三换向阀的A口和B口；侧拉油缸的进油腔连接所述第四换向阀的A口，其出口腔连接所述第四换向阀的B口；锁销油缸的进油腔连接所述第五换向阀的A口，其出口腔连接所述第五换向阀的B口；所述第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀和第五换向阀的P口均与所述电磁溢流阀的P口连接，所述电磁溢流阀的T口与所述油箱连接，所述第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀和第五换向阀的T口均与所述油箱连接。

优选的，所述主增压阀与所述顶部油缸之间设置有压力表和压力传感器；

所述主增压阀的出油口与所述压力表的进油口连接，所述压力表的出油口与所述压力传感器的进油口连接，所述压力传感器的出油口与所述顶部油缸的进油腔连接。

优选的，所述主增压阀与所述顶部油缸之间设置有第一单向阀，所述顶部油缸与所述第一换向阀之间设置有液控单向阀；

所述主增压阀的出油口与所述第一单向阀的进油口连接，所述第一单向阀的出油口与所述顶部油缸的进油腔连接；所述液控单向阀的进油口连接所述第一换向阀的A口，所述顶部油缸的出油腔分别与所述液控单向阀的进油口和所述第一换向阀的B口连接，所述第一换向阀的出油口与所述顶部油缸的进油腔连接。

优选的，所述辅助液压系统包括辅助泵油装置、辅助换向阀和辅助增压阀；

所述辅助液压系统的辅助泵油装置的进油口与所述油箱连接，其出油口分别与所述辅助换向阀的P口和所述电磁溢流阀的进油口连接，所述辅助换向阀的T口与所述电磁溢流阀的进油口连接，所述辅助换向阀的A口和B口均与所述辅助增压阀的进油口连接，所述辅助增压阀的出油口与所述顶部油缸的进油腔连接；

所述主泵油装置与所述主换向阀之间设置有第二单向阀，所述第二单向阀与所述电磁溢流阀之间设置有第三单向阀；所述辅助泵油装置与所述辅助换向阀之间设置有第四单向阀，所述第四单向阀与所述电磁溢流阀之间设置有第五单向阀；

所述主泵油装置的出油口与所述第二单向阀的进油口连接，所述第二单向阀的出油口与所述主换向阀的P口连接；所述第三单向阀的进油口与所述主换向阀的P口连接，所述第二单向阀的出油口与所述电磁溢流阀的P口连接；所述辅助泵油装置的出油口与所述第四单向阀的进油口连接，所述第四单向阀的出油口与所述辅助换向阀的P口连接；所述第五单向阀的进油口与所述辅助换向阀的P口连接，所述第四换向阀的出油口与所述电磁溢流阀的P口连接。

优选的，所述主泵油装置和所述辅助泵油装置均由电动机、柱塞泵和吸油滤清器组成；

所述吸油滤清器的进油口与所述油箱连接，所述吸油滤清器的出油口与所述柱塞泵的进油口连接，所述柱塞泵的出油口各与所述第二单向阀和所述第四单向阀连接；所述电动机用以驱动所述柱塞泵抽油。

优选的，所述主换向阀、辅助换向阀、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀为三位四通电磁方向阀，所述第五换向阀为三位四通电磁球阀；

当所述主换向阀、辅助换向阀、第四换向阀和第五换向阀不通电时，其P口和T口不流向A口和B口，当其两侧电磁其中一侧通电时，油液能够经过P口或T口流向A口或B口；

当所述第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀和第四换向阀不通电时，其P口不能流向A口或者B口，油液能够经过A口和B口流向T口，当其两侧电磁其中一侧通电时，油液能够经过P口或T口流向A口或B口。

本发明的有益效果：1、设置有所述主液压系统和所述辅助液压系统方便海洋平台设备的检修和维护，即当需要检修主液压系统时，控制所述辅助液压系统工作，反之亦然。同时，即使当目前使用中的主液压系统损坏时，也有备用的辅助液压系统支持工作，能够有效预防安全事故的发生。

2、当所述主增压阀对油路中的油液进行增压时，油液作用在所述顶部油缸的压力增大，所述顶部油缸给所述顶部楔块一个向下的推力并传递到所述锁紧块上，最终传递到所述桩腿的升降齿条上，当所述主增压阀不断增加油液的压力时，所述顶部油缸的推力逐渐增大，从而整个锁紧装置分担的平台支架的载荷也随之增大，从而与平台支架连在一起的爬升齿轮分担的负荷相应减小，平台支架承受的负荷从爬升齿轮转移到锁紧装置上，从而有效降低传动爬升齿轮在上下爬升时的受力，驱动所述爬升齿轮的机器的工作功率也就相应降低，减少爬升齿轮爬升时磨损的风险同时减少生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明锁紧装置的液压控制系统示意图；

图2是本发明的锁紧装置结构示意图。

其中：平台支架11，锁紧块12，锁紧齿条121，桩腿13，升降齿条131，顶部楔块141，底部楔块142，顶部油缸15，顶部马达16，底部马达17，侧拉油缸18，锁销油缸19，主泵油装置211，主换向阀212，主增压阀213，辅助泵油装置221，辅助换向阀222，辅助增压阀223，第一单向阀231，第二单向阀232，第三单向阀233，第四单向阀234，第五单向阀235，油箱236，液控单向阀237，电磁溢流阀241，第一换向阀242，第二换向阀243，第三换向阀244，第四换向阀245，第五换向阀246，压力表251，压力传感器252，电动机2211，柱塞泵2212，吸油滤清器2213。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，一种用于锁紧装置的液压控制系统，包括主液压系统、辅助液压系统、电磁溢流阀241、第一换向阀242、第二换向阀243、第三换向阀244、第四换向阀245、第五换向阀246和油箱236；

所述主液压系统包括主泵油装置211、主换向阀212、主增压阀213；

所述主泵油装置211用于给管路泵油，其进油口与所述油箱236连接，其出油口与所述主换向阀212的P口连接，所述主换向阀212的P口与所述电磁溢流阀241的P口连接，所述主换向阀212的T口与所述油箱236连接，所述主换向阀212的A口和B口连接所述主增压阀213的进油口，所述主增压阀213的出油口连接顶部油缸15的进油腔；

所述辅助液压系统与所述主液压系统设置一样，且为并联连接，其进油口与所述油箱连接，其出油口与所述顶部油缸的进油腔连接；

所述顶部油缸15的出油腔连接所述第一换向阀242的B口，所述第一换向阀242的A口连接所述顶部油缸15的进油腔；顶部马达16连接所述第二换向阀243的A口和B口；底部马达17连接所述第三换向阀244的A口和B口；侧拉油缸18的进油腔连接所述第四换向阀245的A口，其出口腔连接所述第四换向阀245的B口；锁销油缸19的进油腔连接所述第五换向阀246的A口，其出口腔连接所述第五换向阀246的B口；所述第一换向阀242、第二换向阀243、第三换向阀244、第四换向阀245和第五换向阀246的P口均与所述电磁溢流阀241的P口连接，所述电磁溢流阀241的T口与所述油箱236连接，所述第一换向阀242、第二换向阀243、第三换向阀244、第四换向阀245和第五换向阀246的T口均与所述油箱236连接。

如图2所示，所述锁紧装置，包括平台支架11、锁紧块12、用于支撑平台支架11的桩腿13和设置于桩腿13上的升降齿条131、顶部楔块141、底部楔块142、顶部油缸15、顶部马达16、底部马达17、侧拉油缸18和锁销油缸19；

所述锁紧块12上设置有锁紧齿条121，所述锁销油缸19用于锁紧连接所述锁紧块12与所述平台支架11，所述侧拉油缸18用以驱动所述锁紧块12移动，使得所述锁紧齿条121能够与所述升降齿条131啮合与分离；所述顶部油缸15用于带动所述锁紧块12上下移动，从而使得所述锁紧块12的锁紧齿条121对准桩腿13上的升降齿条131；所述顶部马达16和所述底部马达17用于驱动所述顶部楔块141和底部楔块142贴紧所述锁紧块12，从而使得所述平台支架11与所述锁紧块12紧密配合；

设置有所述主液压系统和所述辅助液压系统方便海洋平台设备的检修和维护，即当需要检修主液压系统时，控制所述辅助液压系统工作，反之亦然。同时，即使当目前使用中的主液压系统损坏时，也有备用的辅助液压系统支持工作，能够有效预防安全事故的发生。所述主换向阀212处于中位时，所述第一换向阀242、第二换向阀243、第三换向阀244、第四换向阀245和第五换向阀246均处于中位时，所述顶部油缸15、顶部马达16、底部马达17、侧拉油缸18和锁销油缸19均不动作，处于锁紧后的状态。当需要重新调整锁紧位置时，控制所述主换向阀212处于中位，这时所述控制所述第一换向阀242、第二换向阀243、第三换向阀244和第四换向阀245处于中位，控制所述第五换向阀246通电并处于右位，同时控制所述主泵油装置211工作，调整好所述电磁溢流阀241的溢流工作压力，这时油液经过所述第五换向阀246流向所述锁销油缸19的出油腔，所述锁销油缸19的进油缸的回油，使得锁销与锁紧块12上的锁销挡板脱离，从而放松所述锁紧块12与所述平台支架11。然后控制所述第五换向阀246处于中位，第一换向阀242、第二换向阀243、第三换向阀244仍置于中位，控制所述第四换向阀245处于左位，这时侧拉油缸18的进油腔进油，其出口腔向所述油箱236回油，使得锁紧块12与伸出并对准所述桩腿13上的升降齿条131进行啮合。接着控制所述第四换向阀245处于中位，控制所述主换向阀212、第一换向阀242、第二换向阀243和第三换向阀244处于左位，这时油路中的油液经过所述主增压阀213流向所述顶部油缸15的进油腔，使得所述顶部油缸15的活塞杆向下伸出，同时的，所述顶部马达16和底部马达17动作，控制所述顶部楔块141和底部楔块142向下动作，直至底部楔块142下降至最底端，最后使得所述锁紧块12的锁紧齿条121与桩腿13的升降齿条131完全啮合，最后，控制所述主增压阀213动作，所述主增压阀213对油路中的油液进行增压，油液作用在所述顶部油缸15的压力增大，所述顶部油缸15给所述顶部楔块141一个向下的推力并传递到所述锁紧块12上，最终传递到所述桩腿13的升降齿条131上，当所述主增压阀213不断增加油液的压力时，所述顶部油缸15的推力逐渐增大，从而整个锁紧装置分担的平台支架11的载荷也随之增大，从而与平台支架11连在一起的爬升齿轮分担的负荷相应减小，平台支架11承受的负荷从爬升齿轮转移到锁紧装置上，从而有效降低传动爬升齿轮在上下爬升时的受力，驱动所述爬升齿轮的机器的工作功率也就相应降低，减少爬升齿轮爬升时磨损的风险同时减少生产成本。所述平台支架11解锁的操作过程与锁紧过程相反。

更进一步的，所述主增压阀213与所述顶部油缸15之间设置有压力表251和压力传感器252；

所述主增压阀213的出油口与所述压力表251的进油口连接，所述压力表251的出油口与所述压力传感器252的进油口连接，所述压力传感器252的出油口与所述顶部油缸15的进油腔连接。

设置的压力表251和压力传感器252相互配合工作，人们能够随时知晓当前油路的工作压力，防止当前油路的工作压力瞬时过大。

更进一步的，所述主增压阀213与所述顶部油缸15之间设置有第一单向阀231，所述顶部油缸15与所述第一换向阀242之间设置有液控单向阀237；

所述主增压阀213的出油口与所述第一单向阀231的进油口连接，所述第一单向阀231的出油口与所述顶部油缸15的进油腔连接；所述液控单向阀237的进油口连接所述第一换向阀242的A口，所述顶部油缸15的出油腔分别与所述液控单向阀237的进油口和所述第一换向阀242的B口连接，所述第一换向阀242的出油口与所述顶部油缸15的进油腔连接。

设置的所述第一单向阀231能够在所述顶部油缸15的活塞杆复位时，防止油路中油液倒流。设置的液控单向阀237能够使得油路的油液维持一定的压力，对顶部油缸15起到支承作用，防止顶部油缸15的活塞杆下滑。当第一换向阀242处于中位时，就能够实现对顶部油缸15的锁紧。

更进一步的，所述辅助液压系统包括辅助泵油装置221、辅助换向阀222和辅助增压阀223；

所述辅助液压系统的辅助泵油装置221的进油口与所述油箱236连接，其出油口分别与所述辅助换向阀222的P口和所述电磁溢流阀241的进油口连接，所述辅助换向阀222的T口与所述电磁溢流阀241的进油口连接，所述辅助换向阀222的A口和B口均与所述辅助增压阀223的进油口连接，所述辅助增压阀223的出油口与所述顶部油缸15的进油腔连接；

所述主泵油装置211与所述主换向阀212之间设置有第二单向阀232，所述第二单向阀232与所述电磁溢流阀241之间设置有第三单向阀233；所述辅助泵油装置221与所述辅助换向阀222之间设置有第四单向阀234，所述第四单向阀234与所述电磁溢流阀241之间设置有第五单向阀235；

所述主泵油装置221的出油口与所述第二单向阀232的进油口连接，所述第二单向阀232的出油口与所述主换向阀212的P口连接；所述第三单向阀233的进油口与所述主换向阀212的P口连接，所述第二单向阀233的出油口与所述电磁溢流阀241的P口连接；所述辅助泵油装置221的出油口与所述第四单向阀234的进油口连接，所述第四单向阀234的出油口与所述辅助换向阀222的P口连接；所述第五单向阀235的进油口与所述辅助换向阀222的P口连接，所述第四换向阀235的出油口与所述电磁溢流阀241的P口连接。

所述主泵油装置211与所述辅助泵油装置221为并联连接，能够稳定油液油路的压力，而且当主泵油装置211与所述辅助泵油装置221单独工作时互不影响。设置的所述第二单向阀232、第三单向阀233、第四单向阀234和第五单向阀235能够控制油路中油液只能够单向流动，所以就能够防止油路中油液回流，避免了影响整个油路中油液的工作状态。

更进一步的，所述主泵油装置211和所述辅助泵油装置221均由电动机2211、柱塞泵2212和吸油滤清器2213组成；

所述吸油滤清器2213的进油口与所述油箱236连接，所述吸油滤清器2213的出油口与所述柱塞泵2212的进油口连接，所述柱塞泵2212的出油口各与所述第二单向阀232和所述第四单向阀234连接；所述电动机2211用以驱动所述柱塞泵2212抽油。

油路中的油液经过多次循环使用，难免会存有不少的悬浮物和颗粒物，经过吸油滤清器2213的过滤后，就能够过滤掉很大一部分悬浮物和颗粒物，防止其影响油路的工作。用所述电动机2211驱动所述柱塞泵2212动作时，抽油效率很高。

更进一步的，所述主换向阀212、辅助换向阀222、第一换向阀242、第二换向阀243、第三换向阀244、第四换向阀245为三位四通电磁方向阀，所述第五换向阀246为三位四通电磁球阀；

当所述主换向阀212、辅助换向阀222、第四换向阀245和第五换向阀246不通电时，其P口和T口不流向A口和B口，当其两侧电磁其中一侧通电时，油液能够经过P口或T口流向A口或B口；

当所述第一换向阀242、第二换向阀243、第三换向阀244和第四换向阀245不通电时，其P口不能流向A口或者B口，油液能够经过A口和B口流向T口，当其两侧电磁其中一侧通电时，油液能够经过P口或T口流向A口或B口。

因为所述锁销油缸19需要锁紧所述锁紧块12与所述平台支架11，而第五换向阀246为三位四通电磁球阀能够有效防止所述锁销油缸19漏油和回油。为了维持油路中压力处于安全的状态，控制所述第一换向阀242、第二换向阀243和第三换向阀244能够在不通电时也能够回油到油箱236当中，保持当前油路稳定。三位四通换向阀是指阀有三个工作位状态，有四个油口，一般为两进两出，分别用P、T、A、B表示，P口为进油口，T口为回油口、A口和B口分别接执行元件的上下两腔，阀自然位置时在中位。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。