液压起货机液压系统是什么 液压起货机工作原理

  一、概述

  船舶起货机有吊杆式、旋转式及桅杆动臂式等多种形式，其中双吊杆式液压起货机是运输船舶上广泛使用的一种。图17-5所示为双吊杆式起货机液压系统，该系统能完成的主要动作有提升重物、重物在空中任意位置停留、放下重物、收放绳索及安全与过载保护等。

  二、液压起货机液压系统

  图17-5中双向液压泵a(两台)由双出轴电动机拖动，液压马达b(两台)拖动卷筒，以吊起重物。该系统采用闭式回路，依靠双向变量泵a实现调速和换向。

  1.起重作业

  在图17-5所示位置，制动缸8的有杆腔经阀3的右位与油箱1相通，制动器在制动缸内弹簧的作用下抱闸，使液压马达b制动。此时液压泵a的斜盘处于零位(即斜盘倾角为零)。起重作业时，A边始终为高压。这时，泵a的斜盘倾向一方，与泵a联动的阀3便立即通电，由右位换至左位。同时，辅助泵c输出的低压冷油(其工作压力由溢流阀9限定)分为两路，一路经单向阀2进入低压管路B边对系统补油，并作用于失压保护阀7的右端，使阀7由左位换至右位另一路经阀7的右位、阀3使零位旁通阀4呈关闭状态，并进入制动缸8的有杆腔，使制动器松闸。于是，泵a自B边吸油，向A边排油，将压力油输入液压马达b的进油腔，使液压马达b按图示方向旋转，起升重物。A、B边的压力油分别作用于液动换向阀12的右、左两端，但因A边油压高于B边，阀12的右位机能起作用，所以低压B边的部分热油经阀12的右位、背压阀10及泵a的壳体冷却后，再经冷却器11流回油箱。

图 17-5 双吊杆式起货机液压系统

1—油箱   2—单向阀    3—电磁换向阀    4—旁通阀   5—单向节流阀    6—阀组   7—失压保护阀

8—制动缸   9、13、14—溢流阀   10—背压阀   11—冷却器   12—液动换向阀

  2. 重物在空中任意位置停留

  操纵变量泵a的变量机构，使泵a的斜盘回零位(即斜盘倾角为零)，阀3的电磁铁即断电，制动缸8的有杆腔随即经阀3的右位与油箱相通，制动器抱闸，使液压马达b制动，重物悬吊在空中。阀4在弹簧力作用下回到接通位。这时即使变量泵 a 因斜盘有回零误差而继续排油，也能经阀4而旁通，实现卸荷。

  3.放下重物

  放下重物时，A边仍为高压。操纵变量泵a的变量机构，泵a的斜盘向另一方向偏转。这时阀3、泵o 阀7、阀4及制动缸8的工作状态与起重作业时相同。于是泵a自A边吸油，向B边排油，液压马达b按图示相反的方向转动，放下重物。

  重物下降时，液压马达b在重物作用下，转速将大于泵a提供的流量所能达到的转速，因而液压马达b 在重物的拖动下旋转，排油输给泵a的上腔，泵a下腔的回油进入液压马达b的左腔。因此，液压泵a呈滚压马达工况，泵a的转速大于拖动其旋转的电动机的同步转速，使泵a带动电动机旋转发电(把电能输给电网中的其他负载，回收电能)。而电动机此时产生的制动力矩便是泵a的外界负载，使A边中的油压呈高压状态。这时，重物对液压马达b的主动力矩(拖动力矩)与A边中的高压油对液压马达b产生的反加相平衡，所以重物匀速下降，且下降速度与物重无关，只取决于泵a的排量大小。操纵变量泵a的变量机构，使排量增加或减小，重物下降的速度也随着变化。

  在重物匀速下降过程中，辅助泵c的工作情形与起重作业时一样。为使补油和冷却充分，溢流阀9的调定压力应稍大于背压阀10的调定值。

  4.收放绳索

  液压马达b输出轴与起升卷筒相连。卷筒轴端有绳索绞盘。在船舶靠岸的作业中，由于液压马达的正反转都能使绳索绞盘收绳，所以系统A、B边都有可能成为高压边。

  5.安全及过载保护

  在系统工作过程中，若泵a突然失压或压力管路(如高压管路A)突然破裂时，重物将拖动绞盘迅速下降。这时，失压保护阀7被弹簧推回左位，制动缸8有杆腔立即经阀3左位、阀7左位与油箱相通，制动缸8抱闸、制动，以防止重物坠落。

  当系统停止起重或下放重物作业，欲将重物悬吊于空中，而制动缸8及其推动的制动器失灵、刹不住起升卷筒时，液压马达在重物的作用下旋转，由于泵的变量机构(斜盘)在零位，马达右腔的排油只能经单向节流阀5中的节流阀再回到左腔，故A边中的油液呈高压状态，从而可防止重物的过快坠落。

  当系统开始起重或下放重物作业，制动缸8松闸，而阀4因阀芯卡住造成液压马达b旁通短路时，单向节流阀5中的节流阀也能限制马达的转速，防止重物快速坠落。

  在起重和下放作业时，系统中的A边皆为高压，但在收放绳索作业时，B边也可能为高压。故系统中设置了13、14两个溢流阀作为安全阀，分别防止A、B两边的过载，起双向安全保护作用。

  三、液压起货机液压系统特点

  1)系统采用双向变量泵和双向定量马达组成闭式回路，通过调节变量泵斜盘倾角的大小和方向，实现上述起重作业。系统功率利用合理，效率高，油液发热量小。

  2)系统不仅能通过制动缸等元件可靠地使机构锁紧(将重物悬吊在空中)，还能方便地控制重物的下降速度，使电动机发电，再生能量。系统的这一作用称为“再生限速”。

  3)系统在起重或下放作业时，若变量泵突然失压或高压管路突然破裂，系统中的失压保护阀起作用，制动缸抱闸、制动，可防止重物坠落当重物在空中停留，变量泵的变量机构在零位时，若制动缸失灵，液压马达右腔的排油只能经单向节流阀中的节流阀再回到左腔，故右边中的油液呈高压状态，从而可防止重物的过快坠落。因此，系统安全性高，过载保护能力强。