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岸桥设备上挂舱保护液压系统插装阀的发展及应用

岸桥 小编 1507次浏览 0个评论 扫描二维码

摘要:介绍了挂舱保护液压系统中二通插装阀集成控制回路的组成、二通插装阀的结构特点、特性分析以及集成形式, 说明二通插装阀在本机构中的安全可靠及实用性。

关键词:岸桥丨挂舱保护I?二通插装阀

1?概述

随着以集装箱和港口岸边装卸设备运输为代表 的物流模式的完善,港口起重设备对提高装卸速度 发挥了越来越重要的作用。港口起重设备中岸桥占 有很髙比例,而液压技术由于比值功率大、动态响应 快、精度高、控制平衡以及可满足对重载的可靠支承 和锁定等特殊要求,在现代港口设备和装备中应用 越来越广。液压控制元件的发展趋势大致可归纳为: 髙压化、大容量化、小型化、精密化、复合化、通用化、 低噪声化和节能化等。因而长期以来一直广泛应用 的滑阀式结构为主的传统液压控制阀,已不适应液 压技术发展的需要。目前新型液压控制元件一二通 插装阀已被大最应用于岸桥挂舱保护液压系统中。

二通插装阀具有独特优点:结构紧凑、工艺性 好、流动阻力小、通流能力大、响应快、抗污染能力 强、工作可靠、寿命长、密封性好、变形方便、可以高 度集成等。文章对二通插装阀的发展运用、回路组 成、元件结构、特性分析以及集成块的安装形式等进 行了简要分析和介绍。

2挂舱机构的原理说明

吊具在岸桥设备上应用十分广泛。实际操作过 程中,吊具发生故障有可能造成较严重的后果,因 此,设计中在每根吊索末端和它的固定点之间设置 双作用液压缸,在中间位置时,液压缸活塞伸出约一?半,当液压缸进一步缩回或伸出时,吊具将相应地伸 长或缩短。

当集装箱或吊具因外力而受到部分阻挡后,安 全监控系统发出异常讯号,切断所有机构的驱动电 源和控制电源。但起升机构系统还存在较大的惯性 能貴,若不加控制,相关部件有可能会因此而损坏。?挂舱保护液压系统的作用就是快速释放起升机构系?统的惯性能量,有效保护设备的安全。

3??????????????????挂舱保护液压系统及二通插装阀回路

挂舱保护液压系统原理如图1所示。正常状态下 活塞杆完全伸出,限位开关n发出正常信号,同时在 油缸无杆腔端部设置的压力继电器发出正常信号,油?泵处于停止状态。倘若液压缸因泄露等原因而引起活 塞杆下滑,限位开关U将发出下滑信号,令液压泵启 动向系统充油,直至液压缸恢复到正常工作位置。

当发生挂舱时,钢丝绳拉力瞬间增大,达到插装 溢流阀的设定值时,压力继电器立即发讯,令主起升 电机紧急停止运转,与此同时,在外力的作用下,油液 通过插装溢流阀快速卸荷,集成卸荷阀组迅速打开排 油释放压力,活塞杆被快速退回,液压缸卸荷后在实 际动态压力反作用下,经过一段行程吸收了起升系统 的巨大惯性能景,保证了电机停转前起升机构的“软 着落”。从挂舱发生至起升停止运转,整个过程在0.3~ 0.5秒之间完成,使岸桥设备获得安全可靠的保护。

4??????????????????二通插装阀的选用、结构、特性和集成形式

4.1挂舱保护液压系统的基本要求

挂舱保护液压系统对选用的二通插装阀有以下 基本要求:

⑴除满足?般液压系统的稳定性和精确的功能 要求外,必须做到阀内部无泄漏,因此,阀芯或阀套内?应用带密封装置的专用结构。

⑵为满足瞬间快速响应要求,必须采用较大规?格的插装阀主级(一般为NG50?NG100),并且采用较 小规格的插装阀(一般为NG25)和NG6的直动式溢?流阀组合成先导控制级,因此是一种三级控制组合。

⑶为满足连续安全可靠以及提髙动态响应(快 速开启、关闭主级阀芯以及能够迅速卸压),通常采用 体积十分紧凑的集成控制块结构,并采用法兰连接, 可直接安装到液压缸的输人口。

4.2?????????????????????????????????二通插装阀的基本结构

挂仓保护液压系统上使用的二通插装阀主要由 控制盖板、插装块体和插人元件三部分组成。

4.2.1盖板

控制盖板不仅起盖住和固定插人元件的作用,它本身还具有各种控制机能,是控制级的重要组成部 分。在控制盖板上除了按需要加工相应的控制流道和 连接孔口外,内部还经常装有一些先导元件。

4.2.2插装块体



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插装块体由锻件加工而成,其上有插人元件和控?制盖板等安装连接孔口和各种流道,由于二通插装阀 主要采用集成连接方式,一般没有独立的块体,在一?个块体中往往插装有多个插入元件,所以有时称之为 集成块^

4.2.3插入元件注阀单元)

常用挂舱保护液压系统的二通插装阀的主阀基?本组成如图2所示,其形状与通用的单向阀相似,主 要由阀芯、阀套、弹簧和密封组件组成,它具有两个工 作腔A和B,—个控制腔C。阀芯在阀套中滑动,其配 合间隙很小以减小B腔和C腔之间的泄露。阀芯头 部的锥面紧贴在阀套孔内的阀座上,形成可靠的线密?封,保证A腔与B腔之间无泄漏。

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由于插装阀各部分均采用了密封组件,分别阻断 了各自弹簧腔体向回油腔的泄油通道,完全避免了内 部泄露,从而可以实现保障油缸的正确定位以及整个 液压系统运动的稳定性和精确性。

4.3??????????????????????????????????????????二通插装阀特性曲线分析

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插装阀压降流*特性曲线如图3所示。在压降为5bar时,NG50插装阀流量约为2000L/min左右,理论 上开关时间约为10ms,NG16插装阀流貴约为20017 min左右,理论上开关时间更短,而由它们组合成的 三级控制阀响应度很离,以满足系统要求。

4.4?????????????????????????????????二通插装阀的集成控制形式

二通插装阀集成阀块的块体实物如图4所示。此阀块采取的是法兰式安装,将其直接安装于缸体的?无杆腔之上,其特点是能够使进油容腔的液容较小,

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从而有利于满足短时间内实现液压系统快速卸压的 要求,满足快速响应的要求。

4???????????????????结束语

综上所述,从二通插装阀控制形式的一般形式人 手,通过在系统的组合应用便可发现二通插装阀的发?展空间很大,尤其在岸桥设备上二通插装阀的使用率 大大提升。与此同时,借助二通插装阀的标准化优势,?整个集成块控制结构的系列化、通用化,也有进一步 合理化的空间。

 

 


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