船用起货机课件

1、第九章起货机第一节 概述9-1 概述船载货物的可用港口起货设备来装卸但并非所有港口都具有足够的吊货机械同时需考虑船舶在开阔水面过驳及吊运物料、备件等的需要因此，在一般干货船上仍需安装起货机船上起货机的可靠性和工作效率对缩短港泊时间、加快周转、降低运输成本都具有重要意义9-1-2 船用起货机的主要类型船上应用最早的起货机结构比较简单，初置费较少对不同货物、不同包装和不同装卸场地均具有较好适应能力故迄今为止，仍为一般船舶所广泛采用依吊杆承载能力的不同而分为：轻型(吊重在10t以下)重型(吊重在10t以上)按作业使用的吊杆数分，则又有：双吊杆式单吊杆式9-1-1-1 双吊杆式起货机主要由两根吊货杆和

2、两台起货绞车等组成其作业情况如图所示作业时一根吊杆3放在货舱口上方另一根吊杆4则伸出船舷之外两根吊杆上的吊货索7、8均与吊货钩相连并各由一部起货机带动装卸货时，吊杆位置固定不动，只需操作两部起货机，相应改变两根吊货索的长度，即可自船舱或码头起卸货物9-1-1-1 单吊杆式起货机可分为用支索回转用分离顶牵索回转两类图示出用支索回转的单吊杆式的作业情况吊杆可借两根支索4的一收一放来回转这是因为，在回转(支索)绞车2上装有绕绳方向相反的两个卷筒，分别卷绕着两根支索4，因此当回转绞车2带动两直径相同的卷筒作同向回转时，两根回转索4就会被卷起或放出，从而使吊杆回转吊杆的变幅由变幅绞车3控制顶牵索(变幅索

3、)6的放出长度来实现单吊杆与双吊杆相比的优缺点单吊杆只须一人操纵(双吊杆一般需二人)作业前准备工作较简单可随时调整作业范围能两舷轮流装卸在吊杆受力相同条件下，工作负载大约为前者二倍缺点吊杆在作业中需要回转，每吊周期比双吊杆长货物在空中易摆动，落点定位不容易准确目前这种吊杆最大负荷可达40t；回转角度约为65改变支索边滑轮在舷墙上的安装位置，回转角度可增到90 专门设计的重型吊杆最大起重能力已超过600t双吊杆多用于负载小于50t的场合9-1-1-1 回转式起货机(crane)起货绞车、变幅绞车、回转绞车以及吊杆和索具等已被组装在一个共同的回转座台上作业时，各组成部分随座台一起回转克令吊具有：占

4、用甲板面积少，操作灵活，可360旋转能为前、后舱服务，装卸效率较高能准确地把货物放到货舱的指定地点能迅速地投人工作等优点但它结构复杂，管理要求高价格约比吊杆式起货机贵3040当船舶经常到港和起重量超过5t时，用克令吊合适目前，克令吊工作负载在25t左右，最大有60t9-1-1-1 回转式起货机(crane)(1)电动起货机驱动部分用有电磁制动器的全封闭、防水式电动机(2)液压起货机是20世纪60年代才迅速发展起来的一种起货机重量轻，体积小，操作轻便，工作平稳可实现无级调速，能吸收冲击负荷和自动防止过载具有良好的制动能力系统中充满油液，部件磨损少，传动效率高对环境的温、湿度也不太敏感但加工精度要

5、求高，制造、安装较复杂维护管理需要一定的专业知识容易产生漏油、噪音和其它故障9-1-1-2 船舶起货机基本要求1能以额定的起货速度吊起额定负荷2能依操作者的要求方便灵敏地起、落货物3能依据起吊货轻重、空钩等不同情况，广范围内调节速度4能随时停止，并握持货重（可靠制动）上述要求规定了起货机：必须具有足够的功率必须具有反转或换向的能力必须能够调速和限速需设常闭式制动设备和机械固锁装置，以便有效制动和锁紧除上述各项基本要求以外，还应具备：结构简单、操纵容易、工作可靠、便于维修等第二节 起货机的液压系统9-2 起货机的液压系统按其额定工作油压的高低可分为：高压系统 20MPa以上中高压系统 10-20

6、MPa中压系统 6.310MPa低压系统 6.3MPa以下高压系统的主要优点是：机器及管路的尺寸和重量较小，效率较高装置比较复杂，制造及管理要求高等缺点低压系统则正与此相反 9-2 起货机的液压系统按油液循环方式的不同而分为：开式系统指油泵系从油箱中吸油，经换向阀输入油马达，而油马达的排油则经换向阀返回油箱闭式系统指油马达的排油并不返回油箱，而是直接返回油泵的吸人口，故油液将在油泵与油马达之间形成封闭的循环9-2 起货机的液压开式系统开式系统比较简单，初置费较低油液在油箱中可很好地散热冷却和沉淀杂质并可用一台油泵同时驱动几部工作机械但油在油箱中接触空气，空气容易渗入，引起系统工作不够稳定必须采

7、用换向滑阀，以实现换向调速使油液容易发热使系统工作的经济性降低应用于功率较小场合，油泵须有良好自吸性能9-2 起货机的液压闭式系统闭式系统比较复杂，初置费较高散热条件差，油液的补充和冷却必须重视不能用一台油泵同时驱动几部起货机或其它工作机械可采用双向变量油泵易于实现换向和容积调速，利于经济性提高在落货时能将油泵转变为油马达，使落货速度受到限制，并回收能量在功率较大的系统中，较多采用闭式系统采用辅泵补油或重力补油，对油泵的自吸性能要求也不太高9-2 起货机的液压系统对克令吊而言，其液压系统还可依具体功能和负载特性的不同，而分为：起升机构液压系统回转机构液压系统变幅机构液压系统对某些可移动的甲板吊

8、车还有走行机构支撑机构等辅助液压系统 由上可见不同机构的功能和负载特点，液压系统有各种不同的方案9-2-1 起升机构的液压系统其负载的主要特点是：静负荷(货物的重力)始终单向作用故不论起吊、下放还是使货物制动，液压系统中始终有一部分管路承受高压，以产生与货物重力相平衡的液压力对这类机构液压系统就要求能控制落货速度，以防因重力作用而过快堕落，而制动后需能握持货重，使其不会自行下滑起货机变幅机构基本上与此类似下面的讨论，原则上也适用于变幅机构的液压系统以及负荷特点类似的其它液压系统9-2-1 换向和调速其功能特点如下： 采用定量泵设置换向阀较简单操作过快则液压冲击较大为能调节速度，需使用节流调速法

9、油泵流量的其余部分，不经执行机构而直接返回油箱为了操作方便利用手动换向阀进行节流调速根据所用换向阀结构型式不同，节流调速可分为串联节流并联节流溢流节流图93 阀控开式起升系统原理串联节流 当换向阀采用闭式过渡结构(一离开中位PT即关断)时溢流阀保持换向阀前油压基本不变改变换向阀阀芯位置，使通流面积改变流经换向阀的液阻改变输往执行机构的流量因而改变换向阀的液阻越大输往执行机构的流量就越少经溢流阀溢出的油液就越多执行机构的速度也就越低9-2-1-1 换向和调速-串联节流设油泵排出压力为p1，流量为Ql，执行机构油压力为p2，流量为Q2，那么:油泵输出功率为p1Ql , 执行机构输入功率则为p2Q2

10、调速损失功率包括:通过溢流阀阀回油箱那部分油液的损失p1(Q1一Q2)流人执行机构的油液经换向阀时的节流损失(p1- p2 )Q2调速效率：由于p1即为溢流阀调定压力在轻载(p2较小)和低速(Q2较小)时p1Q1仍保持不变所以，串联节流调速效率低，功率损失大，油液发热厉害速度不稳定，受负荷影响较大, 起动和制动时易产生液压冲击因此，串联节流调速较少采用9-2-1-1 并联节流调速 将图93中的换向阀改为图94所示的形式过渡结构流换向阀处于中位时,PT通，油泵卸载,执行机构不动换向阀从中位右移PA打开时PT并不立即隔断而是随PA开大而逐渐关小在调速过程中，油泵流量Ql分成两个部分：经PA流人执行

11、机构，流量为Q2经PT流回油箱，流量为Q3Q1-Q29-2-1-1 并联节流随着滑阀的继续右移Q3逐渐减小，Q2相应增加(调速)与串联节流相比轻载和低速时回流口开得较大，使p1小，调速效率稍好，油液发热较轻轻载时换向阀前后压降(P1-P2)较小，故Q2随滑阀移动的变化比较平缓，调速性能有所改善滑阀开度不变时，流量与负载有关，调速性能仍然不够理想采用上述开式过渡滑阀虽有助于获得比较平缓的调速性能但操作换向阀时动作仍不可过猛否则，在起动和换向时，仍会产生液压冲击(造成元件损坏)9-2-1-1 溢流节流将图93中换向阀改成溢流节流式换向阀在溢流式换向阀中定差溢流阀两端油腔分别与换向阀节流前后油路通右

12、端通油泵排压左端受油马达进油压力只要溢流阀弹簧做得很软，其阀芯移动量又很小换向阀节流前后油压差保持恒定流经换向阀的流量取决于换向阀阀芯位置，而不受油马达载荷轻重的影响9-2-1-1 溢流节流调速可使流量Q2与载荷的变化无关执行机构速度较稳定定差溢流阀调整压力不大(0.20.4MPa)调速也较平稳机构速度不会随滑阀位置的移动发生急剧变化调速效率较高轻载时尤为显著上述各种调速方法：泵排出余油重返油箱使油液经过节流功率损失不可避免导致油液发热.9-2-1-1 限速和制动 起货机工作时不论起货、制动还是落货阶段起货卷筒上始终承受因货重而造成的单方向静负荷在开式液压回路中如在落货时不设法节制油马达排油在

13、重力作用下，货物的下降速度就会达到危险的程度为防止造成坠货事故在系统中就需采取相应限速措施常见的限速措施有以下几种：9-2-1-1 用单向节流阀限速 在图示回中的单向节流阀5在落货时起限速作用起升时压力油自由过单向阀下降时油缸排出油液必须通过节流阀才能返回油箱因而在油缸出口造成背压pb使油缸产生与落货方向相反的阻力油缸活塞下降速度越快，流量就越大节流阀造成的pb和阻力也越大，直至与重力和摩擦力相平衡时，下降速度就受到了限制只要节流阀开度调节适当，就可起到限制落货速度目的9-2-1-1 用单向节流阀限速 货物越轻，重力越小达到平衡时的油缸出口背压和阻力就越小重力所产生的下降速度也就越小要想超过重

14、力本身所能产生的下降速度需在油泵供人油缸的进油口建立足够大的油压p，以帮助货物下降供入油缸的流量Q。越大则下降速度就越快9-2-1-1 用单向节流阀限速单向节流阀能产生节流限速作用，但不能将货物制动在空中因为换向阀是靠间隙实现密封的，即使使换向阀处于中位，也难免存在漏泄货物在重力的作用下还将下滑为能将货物滞留在空中在管路上还串联了液控单向阀当换向阀回到中位时由于控制油压入迅速降低液控单向阀立即锁闭因而也就制止货物下降9-2-1-1 用单向节流阀限速简单可靠但轻负荷时效率较低在油温低、粘度高以及下降速度较大时油泵功耗增加，油液因限速节流还会发热仅适用于功率不大，工作不太频繁及负载变动较小的开式系

15、统9-2-1-1 用平衡阀限速 控制落货速度的另一方案是在靠近执行机构的下降回油管上装设平衡阀，如图示平衡阀4由一只单向阀和一只直动式顺序阀构成并再依控制油不同而分为：直控式平衡阀远控式平衡阀9-2-1-1 用平衡阀限速起货时来油由平衡阀c口供人直接顶开单向阀再经b口输往油马达落货时油马达排油b口进油不能打开单向阀油压Pb足以克服直动溢流阀弹簧张力时打开该阀，接通b , c，使油马达排油通往油箱,油马达在一定的进油压力入的帮助下才反转,其转速则由油泵实际输入油马达的流量来控制9-2-1-1 用平衡阀限速系统简单可靠不需串接液控单向阀在油温、粘度以及下降速度改变时，油马达进油压力p变化不大但载荷

16、越轻，达到同样下降速度所需的p越大轻载时系统的效率仍然较低货物下降速度也可用远控平衡阀来控制将平衡阀下盖转过90安装使控制油路8堵死将外控油口a与外接的控制油液相联通平衡阀由低压管路中的油压pa加以控制9-2-1-1 用平衡阀限速平衡阀开度是受低压管路中的油压pa所控制货物下降速度就受到了油马达供油流量的限制使用远控平衡阀限速因平衡阀控制油压pa较低且在油液粘度、下降速度和载荷变化时pa变化不大作为开式系统的限速方案，经济性比前两种都好开式系统的三种限速方案，重物下降时其位能皆无法回收利用，皆属能耗限速9-2-1-1 用平衡阀限速起货机采用平衡阀限速时不能使用如图97所示的普通平衡阀普通平衡阀

17、的动态特性较差主阀一开，液阻就会迅速减小，使货物很快下落由此引起控制油压降低，则又会使主阀重新关闭这样，主阀反复启闭，会造成整个系统的剧烈振动和冲击为了避免发生上述现象需使用专用的平衡阀它与普通平衡阀的差别主要是主阀阀口的通流面积变化平缓，控制活塞移动时因受阻尼而动作较慢9-2-1-1 用平衡阀限速从平衡阀到执行机构之间的一段管路无论在起货、落货和锁闭时，始终承受高压只要这段管路不破，就不会发生坠货事故应使平衡阀尽量靠近油马达或油缸，以保证安全使用关闭严密的液控单向阀或平衡阀在换向阀回中后能有效地实现液压制动但因在油马达中也难免存在一定的漏泄故要保证货物悬在空中而不会慢慢下滑还必须装设机械制动

18、器9-2-1-1 机械制动器实现液压锁闭后再行抱闸以避免制动器磨损过快在液压制动器油缸7管路上装单向节流阀8当手动换向阀离开中位时油泵排出压力迅速升高油经单向阀通人油缸7，克服弹簧张力使制动器即刻松闸9-2-1-1 机械制动器手动换向阀回中时泵及制动器控制油通油箱制动器油缸泄油经过节流阀节流因而使制动器在油马达已被液压制动后再抱闸称为延时抱闸制动器即时抱闸制动器为了缩短制动时间减小货物的下滑路程使制动器在油马达完全停住之前就抱闸减小单向节流阀的开度或干脆取消单向节流阀9-2-1-1 限压保护吊货时油泵的排油压力主要取决于油马达的负荷为防止起货机超负荷时原动机过载或装置损坏故在油泵的出口处，需设

19、有安全阀在落货制动时执行机构的排油油压，会因换向阀回中、排油路突然锁闭以及货重和惯性力的影响而瞬间升高为防止油压因液压制动而过分升高还需设置制动溢流阀，如图93中6所示货重始终单一方向地作用于起货卷筒执行机构排油一侧的油压不会过分升高故制动阀只需单方向作用即可制动阀整定压力与安全阀同（或提高5%10%）9-2-1-1 综上可见阀控型开式液压系统设备简单油液在油箱中亦能较好地散热和沉淀杂质但必须采用节流调速和能耗限速工作时能量损失较大油液容易发热而且空气渗人机会较多也易导致油液变质多应用于压力较低，功率较小或不经常工作的场合9-2-1-2泵控型起升系统-换向和调速变向变量泵供油泵Q总是由大变小（

20、或由小变大）利于减小换向时的液压冲击换向过程比较平稳调速用改变油泵流量的办法即容积调速法如不计系统中容积损失，则： n1q1 = n2q2式中：n1, q1代表油泵转速/每转排量 n2,q2代表油马达量油马达的转速：n2 = n1q1/q29-2-1-2泵控型起升系统-换向和调速油马达的转速：n2 = n1q1/q2油马达转速与油泵每转流量q1成正比当油泵变量时，起货机转速也随之改变，并可实现无级调速容积调速不产生额外的节流损失故经济性比节流调速好油液发热亦少9-2-1-2 限速和制动闭式液压系统在限制下降速度原理上，与开式系统有本质的不同当货物下降时油马达在货重将转变为油泵油泵则转化为油马达

21、工况，带动电动机转动电机将能量反馈给电网，并使电机和油马达转速受到限制.通过变量机构使油泵排量变小，则油马达下降转速也变小油泵排量为零时，油马达的转速也降低为零再生限速这种在重物下降时回收利用其位能的限速方式9-2-1-2 限速和制动油泵变量机构处于中位时理论上能实现液压制动实际上，由于各传动杆件之间的间隙，油泵并未真正回到中位为解决油泵的回中误差在系统中加设了中位阀11每当油泵操纵手柄回到中位时电磁阀6随之断电中位阀中的控制油泄往油箱中位阀会在回中弹簧的作用下沟通油泵的吸排管路从而使油泵旁通卸载而当操纵手柄离开中位时电磁阀6立即通电使控制油得以推动中位阀将吸排隔断，起货机开始正常工作9-2-

22、1-2 限速和制动上法解决了油泵因回中误差而继续供油的问题但停车时，中位阀也将同时会使油马达的进排油管彼此相通不能利用油泵回中进行液压制动为此，装设了即时抱闸、延时松闸的制动器8在制动器控制油路设单向节流阀7使制动器油缸在停车时迅速泄油而立即抱闸而起动时则进油缓慢，以便让中位阀先行隔断，并待管路中建立起油压后再行松闸，从而避免重物的瞬间下坠9-2-1-2 限速和制动电磁阀6还可在装置意外失电时使制动器因控制油的迅速泄出而抱闸，从而防止货物的跌落单向节流阀10防止起动后中位阀失灵, 或停车时失灵而发生坠货事故油马达排油必须通过阀10的节流才能旁通因而可限制货物的坠落速度在下降停车时还将产生液压制

23、动作用，借以减轻制动器的负担9-2-1-2 限压保护 图中右边管路是高压管路而左边的管路是低压管路为防止起货机因超载而导致系统油压过高只需设一个安全溢流阀为防意外，仍装双向安全溢流阀12对变量油泵闭式系统如系统不装中位阀即可依靠油泵回中的方法来进行液压制动则安全溢流阀可兼作制动溢流阀。9-2-1-2 限压保护油泵到油马达管路较长如这段管破损，会发生坠货故制动控制油路设失压保护失压保护阀5为一液动二位三通阀它由高压管路中油压控制油压达辅泵补油压力就开启当管路失压时弹簧将阀芯推向左端使制动器油缸卸油抱闸因而可起到失压保护作用9-2-1-2 系统的补油和散热补偿油从低压侧进行油液的散热和冷却借更换部

24、分油液的方法来实现在系统中装设低压选择阀13工作时，阀13被推向一端，以使低压一侧管路中部分油液能经背压阀14和冷却器15泄出，而新的油液则由辅泵2经滤器3和单向阀不断补人系统为确保部分油液的更换和冷却，背压阀14的整定压力须比溢流阀4略低9-2-1-2 起升系统综上可见半闭式系统系统补油量可多达主泵流量的l3, 称之用容积调速调速时不产生额外的节流损失落货时进行能量反馈工作经济性大大提高，减少了油液发热因而更适应高压油液污染和进入空气的可能性也大大减小但系统采用变量油泵设备比较复杂，初置费也因而提高9-2-2 回转机构的液压系统起货机回转机构和走行机构的负荷特点静负荷主要是左右周转或来回行走

25、阻力始终与执行机构的运动方向相反但数值一般并不很大停止时则不存在(船舶倾斜除外)起始时与制动时的惯性负荷相对较大必须具备防止在机构制动和反转时出现严重液压冲击的功能9-2-2 回转机构液压系统特点与起升机构相比： (1)双向承受负荷（两侧主油路都可能出现高压）凡与高压有关的元件都是按双向工作考虑的如安全阀、制动溢流阀、半闭式系统的低压选择阀，以及带功率限制元件的压力感受管路等如用阀控型开式系统，考虑到船可能倾斜，一般也设有平衡阀限速元件，它也必须在油马达两侧管路同时设置(2)制动时产生的较大惯性能量靠液压制动时制动溢流阀的节流来消耗为避免滑动距离过远和油液过热，配有机械制动器为避免刹车片磨损过

26、快，制动器多做成延时抱闸，液压制动后再起锁紧作用 第三节液压起货机的操纵机构9-3 液压起货机操纵机构应能轻便灵敏地操纵控制阀或油泵的变量机构，以实现起货机的换向和调速根据传动方式的不同，液压起货机的操纵机构可分:机械式液压式电液式等9-3-1 机械式操纵机构由操作手柄和一系列机械传动件组成，完全用人力操纵机械式操纵机构虽然简单，但操纵费力，使用中必须特别注意机构的零位准确，各接头磨损后油泵和手柄的对中往往难以保证，故已较少采用9-3-2-1 手动式液压操纵机构 液压式操纵机构可按动力源的不同而分为手动式和辅泵供油式操纵部分主动操纵油缸l0、12从动操纵油缸4、9工作时操动主动操纵油缸手柄经齿

27、轮齿条传动迫使主动油缸中的活塞位移，产生油压传至油泵旁侧的从动操纵油缸使其中的活塞也产生相应的位移拉动油泵的变量机构可实现油泵的变向和变量9-3-2-1 手动式液压操纵机构 补偿部分由手摇泵2、蓄压器3、油箱18以及相应的管路系统所组成随时向低压侧管路补油，以避免低压侧出现真空和混入空气使用时打开截止阀17用手播泵2从油箱18吸油将油压入蓄压器3（压缩其中空气）压力保持0.4MPa左右然后关闭截止阀17当操纵系统某侧油压较低时，蓄压器中的油液就会顶开相应单向阀补油手摇泵14则用于向整个系统补油手动式液压操纵机构原理图9-3-2-1 辅泵供油式液压操纵为操纵轻便，辅泵为动力当操纵手柄中位阀芯2也

28、处于零位阀出口A与回油口T相通当手柄向下压动触头7，通过滑动套5压缩平衡弹簧3，将阀芯2压下T左侧油路被阀芯遮闭压力油自P油口经阀2节流后由A输出出油口A输出PA与平衡弹簧的张力ps存在如下关系；pA = ps/a式中: a阀芯下端面受压面积在a既定时，Pa近似与手柄的转角和推力成正此9-3-3 电气式操纵机构 操作轻便，不受距离远近的影响(1)应用比例电磁(液)换向阀的电气式操纵机构 阀控型系统比例电磁(液)换向阀换向阀位移的方向和大小由控制该阀的电流方向大小决定因而就可藉以进行换向和调速。(2)应用电磁比例泵的电气式操纵机构泵控型系统电液比例泵控制电流方向与大小即可改变泵的排油方向和流量直

29、接实现换向和容积调速电磁比例行程控制器控制普通随动变量油泵的导阀来进行换向和调速第四节回转式起货机的液压系统实例9-4 回转式起货机的液压系统实例在各种液压起货机中，回转式起货机的液压系统比较复杂，因此，下面就选择较具典型意义的回转式起货机的液压系统加以说明。有关的技术数据请参阅说明书。 一、利布赫尔(LIEBHERR)B51416型回转式起货机的液压系统 图911即为B51416型起货机起升机构的液压系统图(图注略)。 9-11 利布赫尔B51416起货机液压系统起升机构原理 利布赫尔B5-16起货机9-4-1 起升机构液压系统起升机构液压系统采用由双向比例变量的斜轴式轴向柱塞泵A和定量油马

30、达C所组成的闭式系统。为了在超载和制动时限压，系统设有溢流阀14a，14b。由于管路4在货物升降和制动时始终承受高压，管路5始终承受低压，故阀14a整定压力较高，为27MPa；阀14b整定压力较低，为10MPa。系统实际的最大工作压力是由高压继电器16决定的，整定压力为25MPa。当高压管路4中的油压超过该整定值3s后，起升控制电路就会断电，油泵A也就被迫回中并刹车。 9-4-1 起升机构液压系统由于起升机构只有单侧油路承受高压，故用来泄油的低压选择阀7采用二位阀。补充油液由齿轮补油泵月(见图914)经滤器21、管路24以及单向阀15提供，补油压力由溢流阀6确定，整定压力为2，8MPa。膜片式

31、气体蓄能器22的工作原理类似往复泵的空气室，用以保持一定的补油压力。当低压管路压力低于补油压力继电器13的整定值06MPa时，起升(或回转)就会中断并报警。补油泵召同时为油马达C的常闭式液压制动器8提供控制油。9-4-1 起升机构液压系统油泵A的伺服变量机构的控制油由齿轮泵D(见图914)经管路28供给，控制油压由溢流阀29决定，整定值为35MPa。膜片式气体蓄能器27用以保持控制油压稳定。当控制油压低于控制油压继电器30的整定值(1MPa)时，主电机就会断电停车并报警。当控制手柄朝“起吊”方向板动时，比例线圈61Y1就会通过与手柄移动幅度成比例的电流，使行程控制器9的输出位移及油泵A的流量都

32、与之成比例。无论是将起升机构控制手柄扳向起升方向还是下降方向，都能使刹车控制阀12的控制线圈电路上的相应开关闭合，9-4-1 起升机构液压系统 但要使阀12的控制线圈接通，还必须同时使压力记忆继电器18的电触头闭合，才能使控制油进入机械制动器8的油缸而松闸。系统加设压力记忆继电器是为了在停车后重新起动时，保证制动器只有当高压管路中恰好建立起停车前的油压时方能松闸，以防止过早松闸导致货物瞬间下坠，产生液压冲击。图9-12即表示压力记忆继电器的示意图。9-4-1 压力记忆继电器的工作原理起升时，高压油管根据负荷大小产生一定的工作油压，该油压通过主活塞3将摇臂6顶到一定的角度，同时使开关5接通，亦即

33、使刹车电磁阀12的控制线圈通电，于是制动器进油松闸；与此同时，通制动器的控制油也被引到辅活塞1的下方，以使辅活塞杆顶住摇臂右端，从而使摇臂在工作油压变化时能够跟随主活塞3的移动而转动。9-4-1 压力记忆继电器的工作原理当起升中途停车时，由于刹车电磁阀失电，制动器就会因控制油的泄出而抱闸，辅活塞下面的油压随之消失；这时，主活塞3因工作油压降低而下移，但摇臂却因弹簧8的紧压而仍然停在原处，于是开关5开启。这样，当重新起动而“起升”时，在高压管 路中的油压尚未恢复到原来的数值以前，由 于开关5尚未接通，制动器就不会松闸，只有当主管中的油压恢复到原来的工作油压时，活塞3才会被推回到先前的位置，将开关

34、5闭合，这时制动器才会松闸.9-4-1 起升机构液压系统当将起升机构的控制手柄扳下“下降”方向时，为了避免因高压油管中的油压不足而使货物瞬间下坠，故在电路设计上仍然是先使比例线圈61Y1通电，以便先让泵A向高压油管供油，直至该管路已建立起足够的油压并使压力记忆继电器的触点闭合时，制动器才会松闸；同时比例线圈61Y2也才会通电，并使61Y1同时断电，于是泵A也就转而向低压油管5供油。当手柄扳回中间位置时，61Y1或61Y2失电，伺服装置使泵A回复零位，而且只有当泵A回到零位并使其零位开关断开时，才能使刹车电磁阀12断电，制动器也才会因油缸泄油而抱闸，从而可避免过早抱闸而导致制动带的严重磨损。万千

35、泵A控制系统发生故障，以致在手柄回中1s钟后泵仍未回到零位，则刹车电磁阀也会在延时继电gS的作用下断电而刹车。图9-13 比例泵的功率限制原理图913给出了比例泵功率限制器(图911中的元件17)的原理。由图可见，当负荷越大时，高压油管中的工作油压就越高，功率控制器4油缸中的活塞也就会产生更大的位移，因而即可通过限制伺服滑阀5最大位移量的方法，限制油泵的最大流量，从而实现功率限制。9-4-1-2 回转机构的液压系统回转机构的液压系统如图914所示(图注略)，它也采用由双向比例变量的斜轴式柱塞泵E和定量油马达F组成的闭式系统。由于回转机构的两条主油路34、35都可承受高压，故限压溢流阀42a、4

36、26整定值相同，都为25Mh，而泄油用的低压选择阀43则采用可双向工作的三位阀，其泄油压力由溢流阀36整定为2.8MPa。油泵E也采用与起升机构类似的电气操纵机构。当船舶倾斜以致使回转负荷增加时，主油路的工作油压亦将增高。这时，高压管路中的油液就会经梭阀32进入恒功率限制器31的油缸，使泵正的流量调节范围受到限制。回转机构的其它工作情况与起升机构类似，但不设压力记忆继电器，控制用油由补油泵B供给。9-4-1-2 变幅机构液压系统该起货机采用双作用油缸Ka、kb作变幅机构的执行元件，见图9-14。油泵G采用可同时补偿径向和轴向间隙的高压内齿轮泵。由于变幅机构工作时间较少，泵的流量亦较小，故而采用

37、了运行经济性虽然较差，但却比较简单的开式系统。该系统采用了由电磁式比例换向阀和压力补偿器组成的所谓比例复合阀；它是一种多功能的组合阀，包括电磁式比例先导阀68、液动主换向阀70(图上用三位六通阀表示，实际上是由两个同步动作的三位四通阀并联组成)、定差溢流阀65和直动溢流阀77。9-4-1-2 变幅机构液压系统装置起动后，当变幅控制手柄置于中位时，上仰比例电磁线圈62Y1和下俯比例电磁线圈62Y2都不通电，先导阀68和主阀70即均处于中位，油缸Ka，Kb的油路靠远控平衡阀73锁闭。这时因主阀油路A2、B2皆无油压输出，滑阀76处于其下框所示的状态，使定差溢流阀65的弹簧侧油腔经冷却器69、回油滤

38、器 67连通泄油管，故阀65变成整定压力为0.6MPa的卸荷阀，使主泵G的排油经管路64、定差溢流阀65、油冷却器69和回油滤器67等回油箱。利布赫尔B5/14-16起货机液压系统回转机构原理图9-4-1-3 变幅机构液压系统如将控制手柄向上仰方向扳动，则比例电磁阀62Y1就尝通过与手柄扳动幅度成正比的电流，使先导阀68按比例地向左移过一定的距离，于是输出控制油，使主阀70右移。在主阀阀芯与导阀之间设有反馈杆69，它可保证主阀的位移量与电流信号的输入量成正比，从而提高控制精度。这样，主阀输出的油流也就从丑：经油路72顶开平衡阀73和单向节流阀74中的单向阀，进入变幅油缸的下腔，与此同时，变幅油

39、缸上腔的回油则经油路71主阀70的月：油口和T油口返回油箱，于是吊臂仰起。主阀的A2油口则使输出的油压经节流孔75、下移的滑阀76通到定差溢流阀65的弹簧侧油腔，这样，定差溢流阀65的开度也就改由主阀前后的油压差来控制，使该压差保持在阀65的整定值o.6MPa左右，从而实现了溢流节流调速，使通过主阀的流量基本上取决于控制手柄的扳动幅度，而不受负载压力大小的影喃。当吊臂仰起时的工作油压超过直动溢流阀77的整定值19.5MPa时，阀77就会开启，于是定差溢流阀65又会像先导溢流阀的主阀那样开启泄油。利布赫尔B5/14-16起货机液压系统变幅机构原理图9-4-1-3 变幅机构液压系统当控制手柄向下俯

40、方向扳动时，比例电磁线圈62Y2就会通电，使主阀70，按比例左移，于是主泵G的排油也就经主阀上的刀1油口和油路78通到变幅油缸尺d、Kb的上腔，与此同时油缸下腔的排油则经单向节流阀74和远控平衡阀73(这时已曲变幅油缸上腔的进抽压力推到右框位置)节流限速，而从油路72、主阀油口A1、T回油箱，于是吊臂也就下俯。这时油泵G的最大工作油压也改由溢流阀?9整定为9MPa。图中，油冷却器69采用风冷，所用风机由起货机电路中的温度继电器控制，当机房温度高于10时，该温度继电器就会使风机自动起动，而当机房温度低于10时，则又停掉风机，并使机房电加热器投人工作。 9-4-1-4 机械限位保护吊钩高位保护 在

41、起升吊钩或俯下吊臂的过程中，当吊钩接近吊臂前端时，即会使电气限位开关动作，这时相应的控制电路断开了，于是起升吊钩或俯下吊臂也就无法进行。 吊货索滚筒终端保护 当吊货索滚筒在吊钩起升过程钢缆卷满或落下吊钩过程钢缆只剩3圈时，都会使各自的限位开关动作，从而使操作无法再继续进行。在采用油马达作变幅机构执行元件的起货机中，还设有吊臂高位和低位(通常约在水平线以上250)限制，并只有在作业开始和结束时用钥匙闭合相应的手动开关，才能在最低限位角下操纵吊臂。上述的限位保护也有的靠在液压系统中设置顶杆式机械控制滑阀来实现的，对于这样的起货机，使用时必须注意防止顶杆和滑阀卡阻。9-4-1-4 设备连锁保护通风门

42、连锁保护 作业时起货机中心机组前后的通风门必须打开，否则因限位开关不能闭合，主电机就不能起动。油冷却器连锁保护 作业时，必须将油冷却器风机的电源开关打开，以便由智路中的相应的温度继电器加以控制，否则主电机也不能起动，并且报警。电机的自动加热和除潮 在起货机的电机中设有200W的电加热器，工作时只要将其手动开关闭合，就会使电动机在起动以前和暂停工作期间因常闭触头闭合而投人工作，以保护电机不受潮气侵袭。9-4-1-4 液压油工作状况保护 补油低压保护 当补油压力低于0.6MPa时，压力继电e0就会动作，使起升和回转机构无法动作，并在控制手柄一离中位时就会报警。控制油低压保护当控制油压低于1MPa时

43、，延时3s后相应的压力开关就会动作，切断主电机控制电路，同时报警。起升高油压保护当起升机构超载以致使高压管路中的油压升高到25MPa以上时，则相应的压力继电器就会动作，如压力升高持续3s，则就会使起升动作中断，同时报警。高油温保护 当中心机组油温高于85时，则电路中的温度继电器就会断路，使主电机断电并报警。低油位保护 当中心机组油位低于规定值时，油位继电器就会断路，并在持续3s以后使主电机断电并报警。9-4-1-4 电气工作状况保护主电机过电流保护当主电机电流高于额定值一段时间以后，则热敏元件就会动作，使主电机断电并报警。主电机高温保护当主电机温度上升到155以上时，电机绕组内的热敏元件就会动

44、作，使主电机断电停车。电子放大器(比例电磁线圈用)高温保护当电子放大器温度高于85时，通过热敏电阻就会切断控制回路并发出警报。控制电流过高保护当控制电流大于16A，则主开关就会跳闸。除上述各种安全保护外，在电气主回路中还设有短路保护和过载保护以及主电机起动时自动进行Y-转换，经10s后转换结束，正常运行指示灯亮等。9-4-2-1 起升回路液压系统 图916所示的是起升回路液压系统图(图注略)。其功能如下。当控制手柄位于中位时，斜轴式变量泵1111和1112在中位运转，且马达控制阀11411(在右位)使油缸旁通，油马达被常闭式制动器刹住，起升系统并不工作。如将控制杆推向“右”侧，则起升系统即处于重载低速工况。这时，控制阀1221的电磁线圈b通电，其B口供油，马达控制阀11411即从图示的卸荷状态转换到中位，于是油马达全排量工作(低速、大扭矩)。如将控制杆推向“左”侧，则起升系统处于轻载高速工况。这时，控制阀1221的电磁线圈口通电，使A、刀油口同时供油，于是，马达控制阀1141l被推向最左位，油马达仅以一半排量工作，使得马达的运转速度提高一倍，而其起重能力理