液壓滑動(dòng)式水密門液壓系統(tǒng)方案研究

李洪聰，費(fèi)石繁，鄒少聞，劉 歡

(無錫德林防務(wù)裝備股份有限公司，江蘇 無錫 214000)

液壓滑動(dòng)式水密門液壓系統(tǒng)方案研究

李洪聰，費(fèi)石繁，鄒少聞，劉 歡

(無錫德林防務(wù)裝備股份有限公司，江蘇 無錫 214000)

文章介紹了液壓滑動(dòng)式水密門傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)，分析了不能精確換向問題的根本原因，并提出了2種不同的解決方案，為液壓滑動(dòng)式水密門解決該類問題提供了思路。

液壓滑動(dòng)式水密門；液壓系統(tǒng)；換向

液壓滑動(dòng)式水密門主要是為了分隔艙室而設(shè)置的，是能夠承受一定壓力并保持水密性的船用門，主要用于防止水、火、毒氣等在船舶內(nèi)蔓延，保證艙室之間的獨(dú)立性，保證船舶浮力艙的有效性，從而最終保證船舶的安全性[1-2]。

1 系統(tǒng)組成

目前，我公司多艘工程船以及修井平臺(tái)都使用液壓滑動(dòng)式水密門。其主要結(jié)構(gòu)如圖1所示，由導(dǎo)軌、門框、門頁、驅(qū)動(dòng)油缸、液壓系統(tǒng)、電控箱等結(jié)構(gòu)組成。

門框一般安裝在艙壁上。需要開啟或關(guān)閉液壓門時(shí)，工作人員通過操作電控箱，由液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，液壓油缸伸縮，從而驅(qū)動(dòng)門頁沿著導(dǎo)軌左右滑動(dòng)。

2 液壓系統(tǒng)方案介紹及分析

2.1 傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)方案

1-電機(jī)泵；2-壓力表；3-節(jié)流閥；4-電磁閥；5-滾輪換向閥；6-油缸；7-溢流閥；8-油箱。圖2 傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)原理

傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)原理如圖2，其工作過程為：電機(jī)泵為系統(tǒng)提供液壓油源，溢流閥用來設(shè)定系統(tǒng)的工作壓力。節(jié)流閥來設(shè)定系統(tǒng)工作的流量從而調(diào)節(jié)液壓油缸工作速度。電磁閥控制系統(tǒng)油路的通斷，系統(tǒng)在工作時(shí)，電磁閥得電，壓力油進(jìn)入滾輪換向閥。滾輪換向閥在右位時(shí)，壓力油同時(shí)進(jìn)入無桿腔和有桿腔，由于無桿腔受力面積大，油缸伸出，液壓門關(guān)閉，滾輪換向閥在左位時(shí)，壓力油進(jìn)入有桿腔，油缸縮回，液壓門開啟。設(shè)計(jì)時(shí)，電磁閥和滾輪換向閥同時(shí)動(dòng)作。系統(tǒng)中壓力表2用于實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)壓力。

上述液壓系統(tǒng)原理上雖然可行，但在實(shí)際使用時(shí)存在以下問題：電磁閥由接近開關(guān)檢測(cè)信號(hào)，滾輪換向閥為機(jī)械形式，兩者不可能做到完全同步換向。這樣就出現(xiàn)2種問題：如果滾輪換向閥先于電磁閥換向，那么在液壓門開啟動(dòng)作停止時(shí)，滾輪換向閥已經(jīng)回到右位，而此時(shí)電磁閥還沒換向，系統(tǒng)油路還是接通，就會(huì)出現(xiàn)液壓門回彈關(guān)閉現(xiàn)象。如果滾輪換向閥后于電磁閥換向，用戶想打開液壓門，電磁閥得電在右位工作，而此時(shí)滾輪換向閥還沒換向，就會(huì)出現(xiàn)液壓門先關(guān)閉，等滾輪換向閥動(dòng)作后，液壓門才打開。上述2種不能精確換向的問題在實(shí)際使用時(shí)也經(jīng)常出現(xiàn)。

2.2 改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)方案

根據(jù)以上問題，作者提出了2種解決方案。

第1種方案的液壓原理如圖3。將滾輪換向閥改為電磁閥。電磁閥1和電磁閥2都由接近開關(guān)接收信號(hào)，通過PLC輸出信號(hào)，電磁閥動(dòng)作。在程序中設(shè)定，開始進(jìn)入工作時(shí)，當(dāng)兩個(gè)接近開關(guān)同時(shí)得電后，電磁閥2先換向，此時(shí)系統(tǒng)油路不通，液壓門不動(dòng)作，電磁閥1再換向，此時(shí)液壓門即按照操作進(jìn)行開關(guān)門動(dòng)作；結(jié)束工作時(shí)，當(dāng)兩個(gè)接近開關(guān)同時(shí)得電后，電磁閥1先換向，系統(tǒng)油路不通，電磁閥2再換向，這樣就能保證液壓門不會(huì)反向誤動(dòng)作。

1-電機(jī)泵；2-壓力表；3-節(jié)流閥；4-電磁閥1；5-電磁閥2；6-油缸；7-溢流閥；8-油箱。圖3 改進(jìn)后液壓系統(tǒng)原理一

第2種方案的液壓原理如圖4。將2個(gè)電磁閥改為1個(gè)三位四通電磁閥。電磁閥在中位時(shí)，系統(tǒng)油路不通，電磁閥在左位工作時(shí)，壓力油進(jìn)入油缸無桿腔，液壓門關(guān)閉；電磁閥在右位工作時(shí)，壓力油進(jìn)入油缸有桿腔，液壓門開啟。液控單向閥實(shí)時(shí)鎖緊油缸，不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象。

1-電機(jī)泵；2-壓力表；3-節(jié)流閥；4-電磁閥；5-液控單向閥；6-油缸；7-溢流閥；8-油箱。圖4 改進(jìn)后液壓系統(tǒng)原理二

改進(jìn)的第1種方案為差動(dòng)連接，系統(tǒng)需要的流量較小，但是壓力較大；第2種方案系統(tǒng)的壓力較小，但是所需的流量較大。如果2種系統(tǒng)采用相同系統(tǒng)壓力和流量，結(jié)果表現(xiàn)在第1種系統(tǒng)速度快，但是推力小，第2種系統(tǒng)速度慢，但是推力大。上述2種方案在我公司的液壓滑動(dòng)式水密門上都有成功應(yīng)用，用戶可根據(jù)需求自行選擇。

3 結(jié)束語

本文介紹了液壓滑動(dòng)式水密門的基本構(gòu)成，針對(duì)傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，并分析了其不能精確換向的原因。針對(duì)這一現(xiàn)象，提出了2種不同的改進(jìn)方案，并對(duì)其工作過程進(jìn)行了詳細(xì)分析，且對(duì)2種方案進(jìn)行了對(duì)比。指出了2種方案適用的場(chǎng)合，為液壓滑動(dòng)式水密門解決精確換向的問題提供了新的思路。

[1] 蔣小元，王鵬.船舶液壓滑動(dòng)式水密門電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2016(9)：82-83.

[2] 王榮.黃睿，劉冬，等.工程船液壓滑動(dòng)式水密門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].廣東造船, 2011，30(2)：56-57.

In this paper,the traditional hydraulic system of hydraulic sliding watertight door is introduced，the root cause for imprecise reverse is analyzed,and two different solutions are given which provides some threads for solving such problems of hydraulic sliding watertight door.

hydraulic sliding watertight door;hydraulic system；reverse

TH122

10.13352/j.issn.1001-8328.2017.06.004

李洪聰(1985-)，男，江蘇徐州人，工程師，碩士，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)及理論工作。

2017-07-13