CN107524661A - 一种齿轮齿条升降装置的液压*** - Google Patents
一种齿轮齿条升降装置的液压*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种齿轮齿条升降装置的液压***,属于液压***领域。所述液压***包括:补油泵、闭式主泵、第一电磁开关阀、第二电磁开关阀、油箱和偶数个执行单元,每个所述执行单元均包括:液压马达、第一平衡阀、第二平衡阀、第一单向阀、第二单向阀和第一热油梭阀,所述第一平衡阀的出油口与所述液压马达的第一工作油口连通,所述液压马达的第二工作油口与所述第二平衡阀的出油口连通,所述第一单向阀的进油口与所述第一平衡阀的出油口连通,所述第一单向阀的出油口与所述第一平衡阀的进油口连通,所述第二单向阀的进油口与所述第二平衡阀的出油口连通。该液压***受环境温度影响小,从而提高了液压***的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及液压***领域,特别涉及一种齿轮齿条升降装置的液压***。
背景技术
自升式海洋平台适用于浅海区域工作,可用于海洋石油的开发。自升式海洋平台一般作为辅助生活平台使用,可随着不同的采油点不断变更作业地点,这类辅助生活平台升降频次较高,齿轮齿条式升降***因其具有连续平稳的升降能力,且升降速度快,操作方便等优点而被广泛应用于自升式海洋平台中。
现有一种齿轮齿条升降装置的开式液压***,该开式液压***包括:单作用液压泵、三位四通换向阀、马达和油箱,单作用液压泵的出油口与三位四通换向阀的P口连通,三位四通换向阀的A口与马达的第一工作油口连通,马达的第二工作油口与三位四通换向阀的B口连通,三位四通换向阀的回油T口与油箱连通,为了确保齿轮齿条升降装置的开式液压***的性能完善,该开式液压***中还可以包括多个功能阀组(如溢流阀等),且这些功能阀组的泄油口均需要与油箱连通。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
该开式液压***中,油箱需要接收该***中的泄油及回油,这使得该油箱的体积也较大,从而导致开式液压***占用空间也越来越大,这不利于齿轮齿条升降装置的开式液压***安装在空间有限的自升式海洋平台上。
发明内容
为了解决现有技术中开式液压***占用空间大的问题,本发明实施例提供了一种齿轮齿条升降装置的液压***。所述技术方案如下:
本发明实施例提供了一种齿轮齿条升降装置的液压***,所述液压***包括:补油泵、闭式主泵、第一电磁开关阀、第二电磁开关阀、油箱和偶数个执行单元。
每个所述执行单元均包括:液压马达、第一平衡阀、第二平衡阀、第一单向阀、第二单向阀和第一热油梭阀,所述第一平衡阀的出油口与所述液压马达的第一工作油口连通,所述液压马达的第二工作油口与所述第二平衡阀的出油口连通。
所述第一单向阀的进油口与所述第一平衡阀的出油口连通,所述第一单向阀的出油口与所述第一平衡阀的进油口连通,所述第二单向阀的进油口与所述第二平衡阀的出油口连通,所述第二单向阀的出油口与所述第二平衡阀的进油口连通。
所述闭式主泵的A口与所述第一电磁开关阀的A口连通,所述第一电磁开关阀的B口分别与每个所述第一单向阀的进油口连通,每个所述第二单向阀的进油口分别与所述第二电磁开关阀的B口连通,所述第二电磁开关阀的A口与所述闭式主泵的B口连通。
所述第一热油梭阀的A口和所述第一热油梭阀的第一控制油X1口分别与所述第一电磁开关阀的B口连通,所述第一热油梭阀的B口和所述第一热油梭阀的第二控制油X2口分别与所述第二电磁开关阀的B口连通,所述第一热油梭阀的T口与所述液压马达的泄油进口连通,所述液压马达的泄油出口与所述油箱连通。
所述补油泵的出油口分别与所述第一电磁开关阀的B口和所述第二电磁开关阀的B口连通,所述补油泵的进油口与所述油箱连通。
具体地,所述液压***还包括:第三电磁开关阀,每个所述执行单元均还包括:两位四通换向阀、梭阀和变量缸,所述液压马达为变量马达,所述第三电磁开关阀的进油口与所述补油泵的出油口连通,所述第三电磁开关阀的出油口分别与每个所述两位四通换向阀的控制油口连通,所述梭阀的第一进油口与所述液压马达的第一工作油口连通,所述梭阀的第二进油口与所述液压马达的第二工作油口连通,所述梭阀的出油口与所述两位四通换向阀的P口连通,所述两位四通换向阀的A口与所述变量缸的有杆腔连通,所述两位四通换向阀的B口与所述变量缸的无杆腔连通,所述两位四通换向阀的T口与所述液压马达的变量换向控制油口连通,所述变量缸的活塞杆与所述液压马达的变量结构连接。
具体地,所述液压***还包括:第四电磁开关阀,每个所述液压马达的输出轴上均安装有制动器,所述第四电磁开关阀的进油口与所述补油泵的出油口连通,所述第四电磁开关阀的出油口与每个所述制动器的进油口连通。
具体地,所述液压***还包括:第二热油梭阀,所述第二热油梭阀的A口和所述第二热油梭阀的第一控制油X1口分别与所述第一电磁开关阀的B口连通,所述第二热油梭阀的B口和所述第二热油梭阀的第二控制油X2口分别与所述第二电磁开关阀的B口连通,所述第二热油梭阀的T口与所述油箱连通。
进一步地,所述液压***还包括:第一节流阀,所述第一节流阀的进油口与所述第二热油梭阀的T口连通,所述第一节流阀的出油口与所述油箱连通。
进一步地,所述液压***还包括:第一冷却器,所述第一冷却器的进油口与所述第二热油梭阀的T口连通,所述第一冷却器的出油口与所述油箱连通。
具体地,所述液压***还包括:第二节流阀,所述第二节流阀的进油口与所述第一热油梭阀的T口连通,所述第二节流阀的出油口与所述液压马达的泄油进口连通。
具体地,所述液压***还包括:第二冷却器,所述第二冷却器的进油口分别与每个所述液压马达的泄油出口连通,所述第二冷却器的出油口与所述油箱连通。
具体地,所述液压***还包括:溢流阀和第三单向阀,所述第三单向阀的进油口与所述补油泵的出油口连通,所述第三单向阀的出油口分别与所述第一电磁开关阀的B口、所述第二电磁开关阀的B口和所述溢流阀的进油口连通,所述溢流阀的出油口与所述油箱连通。
进一步地,所述液压***还包括:第四单向阀和第五单向阀,所述第四单向阀的进油口和所述第五单向阀的进油口分别与所述第三单向阀的出油口连通,所述第四单向阀的出油口与所述第一电磁开关阀的B口连通,所述第五单向阀的出油口与所述第二电磁开关阀的B口连通。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本发明实施例提供了一种齿轮齿条升降装置的液压***,闭式主泵、补油泵、第一热油梭阀、第一电磁开关阀、第二电磁开关阀和偶数个执行单元将实现了闭式油路***,由于闭式油路***中,液压***的油箱仅仅用于***补油泵吸油和***的泄油,所需油液较少,***的管路和油箱体积非常小,大大节省了空间,使得该液压***整体的空间布置较小,从而利于齿轮齿条升降装置的开式液压***安装在空间有限的自升式海洋平台上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的齿轮齿条升降装置的液压***图;
图2是本发明实施例提供的齿轮齿条升降装置包括两个执行单元的液压***原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例
本发明实施例提供了一种齿轮齿条升降装置的液压***,如图1所示,该液压***包括:补油泵1、闭式主泵4、第一电磁开关阀5、第二电磁开关阀6油箱c和偶数个执行单元7。在本实施例中,以一个执行单元7为例进行介绍。
每个执行单元7均包括:液压马达8、第一平衡阀9、第二平衡阀10、第一单向阀11、第二单向阀12和第一热油梭阀13,第一平衡阀9的出油口与液压马达8的第一工作油口连通,液压马达8的第二工作油口与第二平衡阀10的出油口连通,第一单向阀11的进油口与第一平衡阀9的出油口连通,第一单向阀11的出油口与第一平衡阀9的进油口连通,第二单向阀12的出油口与第二平衡阀10的进油口连通,第二单向阀12的进油口与第二平衡阀10的出油口连通。
闭式主泵4的A口与第一电磁开关阀5的A口连通,第一电磁开关阀5的B口分别与每个第一单向阀11的进油口连通,每个第二单向阀12的进油口分别与第二电磁开关阀6的B口连通,第二电磁开关阀6的A口与闭式主泵4的B口连通。
第一热油梭阀13的A口和第一热油梭阀13的第一控制油X1口分别与第一电磁开关阀5的B口连通,第一热油梭阀13的B口和第一热油梭阀13的第二控制油X2口分别与第二电磁开关阀6的B口连通,第一热油梭阀13的T口与液压马达8的泄油进口连通,液压马达8的泄油出口与油箱a连通。
补油泵1的出油口分别与第一电磁开关阀5的B口和第二电磁开关阀6的B口连通,补油泵1的进油口与油箱a连通。在本实施例中,闭式主泵4受电机29驱动。本实施例中的液压马达8为驱动齿轮齿条升降装置中齿轮转动的驱动装置。
具体地,该液压***还可以包括:第三电磁开关阀14,每个执行单元7均还可以包括:两位四通换向阀15、梭阀16和变量缸17,液压马达8为变量马达,第三电磁开关阀14的进油口与补油泵1的出油口连通,第三电磁开关阀14的出油口分别与每个两位四通换向阀15的控制油口连通,梭阀16的第一进油口与液压马达8的第一工作油口连通,梭阀16的第二进油口与液压马达8的第二工作油口连通,梭阀16的出油口与两位四通换向阀15的P口连通,两位四通换向阀15的A口与变量缸17的有杆腔连通,两位四通换向阀15的B口与变量缸17的无杆腔连通,两位四通换向阀15的T口与液压马达8的变量换向控制油口连通,变量缸17的活塞杆与液压马达8的变量结构连接。本实施例中,变量马达可以为斜盘式变量马达,变量缸17的活塞杆与液压马达8的斜盘连接。在其它实施例中,变量马达还可以为斜轴式变量马达或径向柱塞式变量马达。当自升式海洋平台进行下降动作时,第三电磁开关阀14得电,由补油泵1输出的高压油液通过第三电磁开关阀14流入两位四通换向阀15的控制油口,从而使两位四通换向阀15换向,高压油液通过梭阀16流入两位四通换向阀15,再通过变量缸17流至液压马达8的变量换向控制油口,变量缸17的活塞向上运动至最大行程,则液压马达8处于最小排量,液压***输出的流量不变,使得液压马达8处于高速旋转状态,变量缸17的活塞向下运动至最大行程,则液压马达8处于最大排量,通过变量缸17可以精确控制液压马达8的排量。在自升式海洋平台处于桩腿升降工况时,需要液压马达8具有较大的排量,通过变量马达则无需增加液压马达8的排量,仅需通过变量马达即可增加整个液压***的升降速度。
具体地,该液压***还可以包括:第四电磁开关阀19,每个液压马达8的输出轴上均安装有制动器18,第四电磁开关阀19的进油口与补油泵1的出油口连通,第四电磁开关阀19的出油口与每个制动器18的进油口连通。制动器18用于实现液压马达8的制动。当自升式海洋平台进行动作时,第四电磁开关阀19得电,制动器18使得液压马达8停止转动。
具体地,该液压***还可以包括:第二热油梭阀20,第二热油梭阀20的A口和第二热油梭阀20的第一控制油X1口分别与第一电磁开关阀5的B口连通,第二热油梭阀20的B口和第二热油梭阀20的第二控制油X2口分别与第二电磁开关阀20的B口连通,第二热油梭阀20的T口与油箱连通。该第二热油梭阀20用于将液压马达8的第一工作油口与闭式主泵4的A口之间或液压马达8的第二工作油口与闭式主泵4的B口之间的油液引出,并流至油箱a,使油液在引出时,经过管路进行冷却,从而避免液压马达8的第一工作油口与闭式主泵4的A口之间或液压马达8的第二工作油口与闭式主泵4的B口之间的油液温度过高,而影响液压***的工作性能。
进一步地,该液压***还可以包括:第一节流阀21,第一节流阀21的进油口与第二热油梭阀20的T口连通,第一节流阀21的出油口与油箱a连通。该第一节流阀21用于控制经第二热油梭阀20引出的油液的流速。进一步地,该第一节流阀21可以为节流单向阀,该节流单向阀能够避免经过第一节流阀21的油液回流。
进一步地,该液压***还可以包括:第一冷却器22,第一冷却器22的进油口与第二热油梭阀20的T口连通,第一冷却器22的出油口与油箱a连通。该第一冷却器22能够进一步降低经第二热油梭阀20引出的油液的温度。
具体地,该液压***还可以包括:第二节流阀23,第二节流阀23的进油口与第一热油梭阀13的T口连通,第二节流阀23的出油口与液压马达8的泄油进口连通。该第二节流阀23用于控制经第一热油梭阀13引出的油液的流速。进一步地,该第二节流阀23可以为节流单向阀,该节流单向阀能够避免经过第二节流阀23的油液回流。
具体地,该液压***还可以包括:第二冷却器24,第二冷却器24的进油口分别与每个液压马达8的泄油出口连通,第二冷却器24的出油口与油箱a连通。第二冷却器24用于冷却由每个液压马达8的泄油出口流出的油液。
具体地,该液压***还可以包括:溢流阀3和第三单向阀25,第三单向阀25的进油口与补油泵1的出油口连通,第三单向阀25的出油口分别与第一电磁开关阀5的B口、第二电磁开关阀6的B口和溢流阀3的进油口连通,溢流阀3的出油口与油箱a连通。补油泵1使液压马达8的第一工作油口与闭式主泵4的A口之间、液压马达8的第二工作油口与闭式主泵4的B口之间的管路中充满油液后,溢流阀3打开,多余的油液可以经过溢流阀3回到油箱a。
进一步地,该液压***还可以包括:第四单向阀26和第五单向阀27,第四单向阀26的进油口和第五单向阀27的进油口分别与第三单向阀25的出油口连通,第四单向阀26的出油口与第一电磁开关阀5的B口连通,第五单向阀27的出油口与第二电磁开关阀6的B口连通。
具体地,该闭式主泵4可以包括:内置补油泵28,内置补油泵28的进油口与油箱a连通,内置补油泵28的出油口与闭式主泵4的补油口连通。
该液压***在实际工作时,由于驱动装置是成对布置的,所以执行单元7对应偶数个布置,其液压原理图见图2。
下面简单介绍一下本发明实施例提供的液压***的工作原理,具体如下:
在自升式海洋平台升降动作前,通过补油泵1向液压马达8的第一工作油口与闭式主泵4的A口之间、液压马达8的第二工作油口与闭式主泵4的B口之间的闭式管路上补充油液。
当自升式海洋平台进行下降动作时,第一电磁开关阀5和第二电磁开关阀6均得电,闭式主泵4的A口流出的油液依次经过第一电磁开关阀5和第一单向阀11流至液压马达8的第一工作油口,带动液压马达8转动,转动的液压马达8驱动齿轮(图中未示)沿着与其配合的齿条(图中未示)转动,从而实现自升式海洋平台下降动作。此时,油液由液压马达8的第二工作油口流出后经过第二平衡阀10,油液流到第二电磁开关阀6后进入闭式主泵4的B口,形成闭式回路。
自升式海洋平台进行上升动作的原理参见下降动作,这里不再赘述。
本发明实施例提供了一种齿轮齿条升降装置的液压***,闭式主泵、补油泵、第一热油梭阀、第一电磁开关阀、第二电磁开关阀和偶数个执行单元将实现了闭式油路***,由于闭式油路***中,液压***的油箱仅仅用于***补油泵吸油和***的泄油,所需油液较少,***的管路和油箱体积非常小,大大节省了空间,使得该液压***整体的空间布置较小,从而利于齿轮齿条升降装置的开式液压***安装在空间有限的自升式海洋平台上。此外,该液压***中,闭式主泵与执行单元之间的油液受环境温度影响小,从而提高了液压***的可靠性和稳定性。同时,该液压***的元件采购成本较低,降低了该液压***的加工成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种齿轮齿条升降装置的液压***,其特征在于,所述液压***包括:补油泵、闭式主泵、第一电磁开关阀、第二电磁开关阀、油箱和偶数个执行单元,
每个所述执行单元均包括:液压马达、第一平衡阀、第二平衡阀、第一单向阀、第二单向阀和第一热油梭阀,所述第一平衡阀的出油口与所述液压马达的第一工作油口连通,所述液压马达的第二工作油口与所述第二平衡阀的出油口连通,
所述第一单向阀的进油口与所述第一平衡阀的出油口连通,所述第一单向阀的出油口与所述第一平衡阀的进油口连通,所述第二单向阀的进油口与所述第二平衡阀的出油口连通,所述第二单向阀的出油口与所述第二平衡阀的进油口连通;
所述闭式主泵的A口与所述第一电磁开关阀的A口连通,所述第一电磁开关阀的B口分别与每个所述第一单向阀的进油口连通,每个所述第二单向阀的进油口分别与所述第二电磁开关阀的B口连通,所述第二电磁开关阀的A口与所述闭式主泵的B口连通;
所述第一热油梭阀的A口和所述第一热油梭阀的第一控制油X1口分别与所述第一电磁开关阀的B口连通,所述第一热油梭阀的B口和所述第一热油梭阀的第二控制油X2口分别与所述第二电磁开关阀的B口连通,所述第一热油梭阀的T口与所述液压马达的泄油进口连通,所述液压马达的泄油出口与所述油箱连通;
所述补油泵的出油口分别与所述第一电磁开关阀的B口和所述第二电磁开关阀的B口连通,所述补油泵的进油口与所述油箱连通。
2.根据权利要求1所述的液压***,其特征在于,所述液压***还包括:第三电磁开关阀,每个所述执行单元均还包括:两位四通换向阀、梭阀和变量缸,所述液压马达为变量马达,所述第三电磁开关阀的进油口与所述补油泵的出油口连通,所述第三电磁开关阀的出油口分别与每个所述两位四通换向阀的控制油口连通,所述梭阀的第一进油口与所述液压马达的第一工作油口连通,所述梭阀的第二进油口与所述液压马达的第二工作油口连通,所述梭阀的出油口与所述两位四通换向阀的P口连通,所述两位四通换向阀的A口与所述变量缸的有杆腔连通,所述两位四通换向阀的B口与所述变量缸的无杆腔连通,所述两位四通换向阀的T口与所述液压马达的变量换向控制油口连通,所述变量缸的活塞杆与所述液压马达的变量结构连接。
3.根据权利要求1所述的液压***,其特征在于,所述液压***还包括:第四电磁开关阀,每个所述液压马达的输出轴上均安装有制动器,所述第四电磁开关阀的进油口与所述补油泵的出油口连通,所述第四电磁开关阀的出油口与每个所述制动器的进油口连通。
4.根据权利要求1所述的液压***,其特征在于,所述液压***还包括:第二热油梭阀,所述第二热油梭阀的A口和所述第二热油梭阀的第一控制油X1口分别与所述第一电磁开关阀的B口连通,所述第二热油梭阀的B口和所述第二热油梭阀的第二控制油X2口分别与所述第二电磁开关阀的B口连通,所述第二热油梭阀的T口与所述油箱连通。
5.根据权利要求4所述的液压***,其特征在于,所述液压***还包括:第一节流阀,所述第一节流阀的进油口与所述第二热油梭阀的T口连通,所述第一节流阀的出油口与所述油箱连通。
6.根据权利要求4所述的液压***,其特征在于,所述液压***还包括:第一冷却器,所述第一冷却器的进油口与所述第二热油梭阀的T口连通,所述第一冷却器的出油口与所述油箱连通。
7.根据权利要求1所述的液压***,其特征在于,所述液压***还包括:第二节流阀,所述第二节流阀的进油口与所述第一热油梭阀的T口连通,所述第二节流阀的出油口与所述液压马达的泄油进口连通。
8.根据权利要求1所述的液压***,其特征在于,所述液压***还包括:第二冷却器,所述第二冷却器的进油口分别与每个所述液压马达的泄油出口连通,所述第二冷却器的出油口与所述油箱连通。
9.根据权利要求1所述的液压***,其特征在于,所述液压***还包括:溢流阀和第三单向阀,所述第三单向阀的进油口与所述补油泵的出油口连通,所述第三单向阀的出油口分别与所述第一电磁开关阀的B口、所述第二电磁开关阀的B口和所述溢流阀的进油口连通,所述溢流阀的出油口与所述油箱连通。
10.根据权利要求9所述的液压***,其特征在于,所述液压***还包括:第四单向阀和第五单向阀,所述第四单向阀的进油口和所述第五单向阀的进油口分别与所述第三单向阀的出油口连通,所述第四单向阀的出油口与所述第一电磁开关阀的B口连通,所述第五单向阀的出油口与所述第二电磁开关阀的B口连通。
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