一種波浪補(bǔ)償器的控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種波浪補(bǔ)償器的控制裝置，包括計(jì)算機(jī)控制裝置；所述計(jì)算機(jī)控制裝置連接有AD采樣模塊和DA控制模塊；所述AD采樣模塊連接力伺服液壓控制系統(tǒng)的力傳感器；所述DA控制模塊電連接力伺服液壓控制系統(tǒng)的各油路的電磁閥；所述力伺服液壓控制系統(tǒng)由平衡回路/同步保壓回路、減壓節(jié)流回路、力伺服液壓控制回路和供油系統(tǒng)構(gòu)成；本發(fā)明的波浪補(bǔ)償器的控制裝置，以液壓馬達(dá)作為執(zhí)行元件，采用力伺服液壓控制；能夠直接快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定地控制繩索所受到的交變載荷，同時(shí)也能對(duì)被吊的貨物的速度進(jìn)行一定波浪補(bǔ)償作用。
【專利說明】一種波浪補(bǔ)償器的控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓控制裝置，特別涉及一種波浪補(bǔ)償器的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]波浪補(bǔ)償器是海上工程裝備的重要組成部分，其作用是減少工程裝備在海上作業(yè)時(shí)受風(fēng)浪運(yùn)動(dòng)的影響；隨著海洋領(lǐng)域的不斷開拓和發(fā)展，應(yīng)用于海上領(lǐng)域的波浪補(bǔ)償器應(yīng)用范圍越來越廣泛，海上施工、鉆井平臺(tái)、船只的補(bǔ)給、深海資源開采等作業(yè)都要運(yùn)用波浪補(bǔ)償技術(shù)；現(xiàn)有國內(nèi)最接近的海浪補(bǔ)償技術(shù)中，分為兩種補(bǔ)償技術(shù)，一種是隨動(dòng)補(bǔ)償方式，另一種是主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制技術(shù)。
[0003]隨動(dòng)補(bǔ)償方式能夠很好地吸收沖擊力，在操作前后，能夠保證起重吊鉤與隨動(dòng)吊鉤的相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，補(bǔ)償?shù)男Ч兴岣?，能夠較好地保證人身和貨物的安全；其缺點(diǎn)是由于隨動(dòng)吊鉤需要連接在與被控對(duì)象有相似程度很高的參考環(huán)境，而且這種方式對(duì)接受船有一定的要求，在特殊情況下，接受船不一定能夠滿足在接受船的區(qū)域內(nèi)連接能夠承受被吊貨物兩倍重力的拉力纜繩要求，現(xiàn)實(shí)條件下不容易實(shí)現(xiàn)；這種補(bǔ)償起重機(jī)的臂架和接受船的掛接點(diǎn)承受的力很大，工作時(shí)要求起重機(jī)臂架承受很大的靜態(tài)傾覆力矩，這對(duì)起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求很高，提高起重機(jī)的成本。
[0004]主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制技術(shù)采用伺服液壓技術(shù)，其中位置伺服液壓控制系統(tǒng)、速度伺服液壓控制系統(tǒng)應(yīng)用地及其廣泛。速度、位置液壓伺服控制系統(tǒng)綜合了電氣控制和液壓控制兩方面的優(yōu)點(diǎn)，既具有電氣方面對(duì)信號(hào)的檢測、反饋、校正和放大，靈活方便，同時(shí)又具有液壓動(dòng)力元件的輸出功率大，響應(yīng)速度快、抗負(fù)載干擾剛度大的特點(diǎn)。電液控制技術(shù)能方便與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，使電液控制系統(tǒng)充分利用計(jì)算機(jī)的信息處理能力，使系統(tǒng)具有更復(fù)雜的功能和更廣泛的適應(yīng)性；現(xiàn)有技術(shù)中通常以液壓缸作為執(zhí)行元件，而液壓缸具有反應(yīng)速度慢、行程短、液壓沖擊比較大、控制的穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，不能很好地滿足波浪補(bǔ)償?shù)男枰?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種波浪補(bǔ)償器的控制裝置，以液壓馬達(dá)作為執(zhí)行元件，采用力伺服液壓控制方案；反應(yīng)速度快、控制的穩(wěn)定性比較好。
[0007]( 二 )技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明的波浪補(bǔ)償器的控制裝置，包括計(jì)算機(jī)控制裝置；所述計(jì)算機(jī)控制裝置連接有AD采樣模塊和DA控制模塊；所述AD采樣模塊連接力伺服液壓控制系統(tǒng)的力傳感器；所述DA控制模塊電連接力伺服液壓控制系統(tǒng)的各油路的電磁閥；所述力伺服液壓控制系統(tǒng)由平衡回路/同步保壓回路、減壓節(jié)流回路、力伺服液壓控制回路和供油系統(tǒng)構(gòu)成；
[0009]所述平衡回路/同步保壓回路包括依次連接的第一單向閥、第一電磁換向閥、雙變幅油缸、平衡閥、液控單向閥和同步馬達(dá)；所述液控單向閥還連接到第一電磁換向閥；
[0010]所述的減壓節(jié)流回路包括依次連接的節(jié)流閥、減壓閥、第二電磁換向閥和馬達(dá)剎車油路；
[0011]所述的力伺服液壓控制回路包括依次連接的第一吸油過濾器、伺服閥、吸油過濾器、液壓馬達(dá)；所述液壓馬達(dá)處安裝有力傳感器；所述力傳感器通過伺服放大器連接到伺服閥；
[0012]所述的供油系統(tǒng)包括油箱、供油支路和回油支路；所述供油支路包括依次連接的第二吸油過濾器、截止閥、變量泵和第二單向閥；所述的變量泵通過聯(lián)軸器連接到電動(dòng)機(jī)；所述的回油支路依次連接有電磁溢流閥、水冷卻器和回油過濾器。
[0013]進(jìn)一步地，所述的供油支路兩側(cè)還并接有手動(dòng)泵備用系統(tǒng)。
[0014]進(jìn)一步地，所述的供油支路上設(shè)置有液壓表組件和測壓接頭。
[0015]進(jìn)一步地，所述的第一單向閥后端還連接有蓄能器支路。
[0016](三)有益效果
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其具有以下有益效果:本發(fā)明的波浪補(bǔ)償器的控制裝置，以液壓馬達(dá)作為執(zhí)行元件，采用力伺服液壓控制；能夠直接快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定地控制繩索所受到的交變載荷，同時(shí)也能對(duì)被吊的貨物的速度進(jìn)行一定波浪補(bǔ)償作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明的液壓原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明的波浪補(bǔ)償器的控制裝置原理是以液壓馬達(dá)作為執(zhí)行元件，采用力伺服液壓控制，在滿足控制繩索所受到的交變載荷的同時(shí)，也能對(duì)被吊的貨物的速度進(jìn)行一定波浪補(bǔ)償作用。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的波浪補(bǔ)償器的控制裝置，包括計(jì)算機(jī)控制裝置I ;所述計(jì)算機(jī)控制裝置I連接有AD采樣模塊2和DA控制模塊3 ;所述AD采樣模塊2連接力伺服液壓控制系統(tǒng)4的力傳感器；所述DA控制模塊3電連接力伺服液壓控制系統(tǒng)4的各油路的電磁閥；所述力伺服液壓控制系統(tǒng)4由平衡回路/同步保壓回路、減壓節(jié)流回路、力伺服液壓控制回路和供油系統(tǒng)構(gòu)成；
[0021]所述平衡回路/同步保壓回路包括依次連接的第一單向閥16、第一電磁換向閥22、雙變幅油缸33、平衡閥25、液控單向閥24和同步馬達(dá)23 ;所述液控單向閥24還連接到第一電磁換向閥22 ；
[0022]所述的減壓節(jié)流回路包括依次連接的節(jié)流閥18、減壓閥19、第二電磁換向閥20和馬達(dá)剎車27油路；
[0023]所述的力伺服液壓控制回路包括依次連接的第一吸油過濾器17、伺服閥21、吸油過濾器32、液壓馬達(dá)26 ;所述液壓馬達(dá)26處安裝有力傳感器29 ;所述力傳感器通29過伺服放大器30連接到伺服閥21 ;以船舶豎直升降為輸入信號(hào)和經(jīng)過力傳感器29反饋的鋼纜的拉力信號(hào)進(jìn)行比較，得到偏差信號(hào)，再將此信號(hào)通過伺服放大器30控制伺服閥21的開口的大小和方向進(jìn)而控制液壓馬達(dá)的輸出扭矩來減小繩索所受的交變載荷；同時(shí)也能對(duì)被吊的貨物的速度進(jìn)行一定波浪補(bǔ)償作用。
[0024]所述的供油系統(tǒng)包括油箱2、供油支路和回油支路；所述供油支路包括依次連接的第二吸油過濾器4、截止閥5、變量泵6和第二單向閥11 ;所述的變量泵6通過聯(lián)軸器7連接到電動(dòng)機(jī)8 ;所述的回油支路依次連接有電磁溢流閥13、水冷卻器14和回油過濾器15。
[0025]其中，所述的供油支路兩側(cè)還并接有手動(dòng)泵備用系統(tǒng)，當(dāng)裝置在工作時(shí)出現(xiàn)停電時(shí)，手動(dòng)泵12起備用作用；所述的供油支路上設(shè)置有液壓表組件9和測壓接頭10，可以測量油液壓力；所述的第一單向閥16后端還連接有蓄能器支路28，一方面能夠作為輔助動(dòng)力源，另一方面還用于系統(tǒng)的保壓、吸收振動(dòng)和沖擊。
[0026]本發(fā)明的波浪補(bǔ)償器的控制裝置工作過程為:先使電動(dòng)機(jī)8得電，通過聯(lián)軸器7帶動(dòng)變量泵6工作，從油箱2中吸入液壓油，液壓油經(jīng)過吸油過濾器4和截止閥5，然后液壓油經(jīng)過第二單向閥11便可以進(jìn)入三條液壓回路；通過電磁溢流閥13將多余的油液經(jīng)過水冷卻器14降溫后，再經(jīng)過回油過濾器15進(jìn)入油箱2。
[0027]三條液壓回路工作時(shí)，先關(guān)閉力伺服液壓控制回路和減壓節(jié)流回路，使第一電磁換向閥22得電，使平衡回路/同步保壓回路進(jìn)行供油，使得補(bǔ)償起重機(jī)的主臂升起或者卷筒旋轉(zhuǎn)起來。然后當(dāng)?shù)诙姶艙Q向閥20得電時(shí)，減壓節(jié)流回路工作，剎車裝置供油，控制馬達(dá)剎車27，使得液壓裝置停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使得卷筒停止在某個(gè)固定位置，起到剎車的作用。最后使得伺服閥21得電，使力伺服液壓控制回路工作，帶動(dòng)液壓馬達(dá)26，使得補(bǔ)償起重機(jī)吊鉤工作起來；以船舶豎直升降為輸入信號(hào)和經(jīng)過力傳感器29反饋的鋼纜的拉力信號(hào)進(jìn)行比較，得到偏差信號(hào)，再將此信號(hào)通過伺服放大器30控制伺服閥21的開口的大小和方向進(jìn)而控制液壓馬達(dá)的輸出扭矩來減小繩索所受的交變載荷；同時(shí)也能對(duì)被吊的貨物的速度進(jìn)行一定波浪補(bǔ)償作用。
[0028]上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1.一種波浪補(bǔ)償器的控制裝置，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)控制裝置；所述計(jì)算機(jī)控制裝置連接有AD采樣模塊和DA控制模塊；所述AD采樣模塊連接力伺服液壓控制系統(tǒng)的力傳感器；所述DA控制模塊電連接力伺服液壓控制系統(tǒng)的各油路的電磁閥；所述力伺服液壓控制系統(tǒng)由平衡回路/同步保壓回路、減壓節(jié)流回路、力伺服液壓控制回路和供油系統(tǒng)構(gòu)成； 所述平衡回路/同步保壓回路包括依次連接的第一單向閥、第一電磁換向閥、雙變幅油缸、平衡閥、液控單向閥和同步馬達(dá)；所述液控單向閥還連接到第一電磁換向閥； 所述的減壓節(jié)流回路包括依次連接的節(jié)流閥、減壓閥、第二電磁換向閥和馬達(dá)剎車油路；所述的力伺服液壓控制回路包括依次連接的第一吸油過濾器、伺服閥、吸油過濾器、液壓馬達(dá)；所述液壓馬達(dá)處安裝有力傳感器；所述力傳感器通過伺服放大器連接到伺服閥；所述的供油系統(tǒng)包括油箱、供油支路和回油支路；所述供油支路包括依次連接的第二吸油過濾器、截止閥、變量泵和第二單向閥；所述的變量泵通過聯(lián)軸器連接到電動(dòng)機(jī)；所述的回油支路依次連接有電磁溢流閥、水冷卻器和回油過濾器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪補(bǔ)償器的控制裝置，其特征在于，所述的供油支路兩側(cè)還并接有手動(dòng)泵備用系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪補(bǔ)償器的控制裝置，其特征在于，所述的供油支路上設(shè)置有液壓表組件和測壓接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪補(bǔ)償器的控制裝置，其特征在于，所述的第一單向閥后端還連接有蓄能器支路。
【文檔編號(hào)】B66C23/53GK103950846SQ201410101475
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】王幼民, 嚴(yán)錦玉 申請(qǐng)人:安徽工程大學(xué)