液压防挂舱系统在港口卸船中的应用

液压防挂舱系统在港口卸船中的应用

起重机的防护措施随着大型集装箱船的使用，大型集装箱船的重量也被设计和生产，这不可避免地增加了从船舱中装货物的频率。如何能够保证在不影响装卸效率的情况下又能够实现安全顺畅的装卸作业,这就需要在起重机上应用一系列的防护措施。液压防挂舱系统就是诸多防护措施的一个,且也是最重要的安全保护装置。1机械压的计算在桥吊吊具与卷扬卷筒之间增加油缸支撑,使整个起重货物的重量完全作用在油缸上,并且通过油压来反应所吊货物的重量。由于挂舱事故所导致的起重载荷会因为瞬间载荷的急剧升高而触发液压防挂舱系统开启,此时油缸快速缩回来补偿挂舱信号发出到卷扬停止这段时间内的起升高度,从而起到挂舱保护的目的(见图1,左侧为整个起升钢丝绳的缠绕系统,右侧为防挂舱油缸的装配)。2挂舱保护功能6、10以及压力继电器液压变量柱塞泵(2)与挂舱保护单作用油缸(5)组成开式液压回路;溢流阀(3)用来设定系统正常工作时的保护压力;插装阀(6)、(9),阻尼(7)、(8)、(11),溢流阀(12)以及压力继电器(10)用来实现挂舱保护功能。其中溢流阀(12)用来设定挂舱保护动作的触发压力,压力继电器(10)用来向整机的控制系统发出挂舱事故信号。截止阀(13)用于挂舱保护液压系统维修时给油缸卸荷。油缸的活塞腔为工作腔,活塞杆腔为非工作腔,通过插装阀(6)与油箱直接相通(见图2)。3油缸的压降控制在挂舱时之所以油缸能够快速缩回,是因为此时设定有挂舱触发压力的溢流阀(12)首先打开,油缸活塞腔内的液压油经由此溢流阀通流回油箱,在此之后的一系列连锁反应则是因为阻尼(7)、(8)、(11)的存在,导致插装阀(6)和(9)弹簧腔和A口之间(参见图3)产生了足以克服弹簧弹力的压降,因此,在插装阀(6)最终打开后,油缸活塞腔的液压油通过插装阀(6)有一半进入油缸的活塞杆腔,另一半则直接通回油箱(注:油缸的两腔面积比为1:2,以配合所选比例换向阀AB口1:2的流量控制),实现油缸的快速缩回功能。图3中挂舱之前,因为溢流阀(12)处于关闭状态,系统内与油缸活塞腔相通的各个流道处于封闭容器内,图2系统内各点之间的关系为:p挂舱之后,溢流阀(12)首先打开,此时油缸活塞腔内的油将会经由系统内的各个流道以及此溢流阀流出,因为有油流动,在液压油经由阻尼(7)、(8)的进口以及出口将会形成一定的压降,当此压降大于插装阀的弹簧力时,该插装阀将会被打开,油缸快速卸荷。阻尼(11)的存在用于防止当插装阀(9)打开瞬间因为p此时图2系统内各点之间的关系为:p其中:△p通过图4所示的插装阀芯面积关系可以得知:其中:F4试验结果、液体悬挂系统的保护功能4.1试验参数的配置参数测定见表1和表2所示。4.2模拟单个角挂舱桥吊上只保留吊具上架。试重箱处于海陆侧轨道之间;小车处于两个试重箱的正上方。试验通过缩减其中吊具上架一个角对应的钢丝绳的长度模拟单个角挂舱(三个角对应的钢丝绳长度约20m,一个角对应的钢丝绳长度约19.8m)。实验前、后钢丝绳状态如图5所示。4.3测试数据和数据处理1限定电机转速参照试验参数设定表1中所示,分别限定电机转速,分三次进行挂舱试验,得到的各参数曲线分别见图6~图8所示。根据这些曲线可得到表3所示数据。2挂舱试验结果参照试验参数设定表2中所示,分别限定电机转速,分两次进行挂舱试验,得到的各参数曲线分别见图9、图10所示。根据这些曲线可得到表4所示数据。以下图中为不同的测试参数下所记录的测试曲线。4.4油缸内压力加对比表3和表4,在同等试验条件下,使用面积比为1的插装阀芯试验,整个挂舱过程持续的时间,要比使用面积比为1.07的短;油缸内最大压力前者也比后者要小很多。这说明整个系统的反应时间受元件自身的固有特性影响,且当流经阻尼时所产生的压差仅需要克服元件弹簧力时反应是最快的。5电机的扭矩从油缸的回缩过程中开始降低(1)从整个测试来看,此套系统对于挂舱是有明显的保护效果,从挂舱信号报出到整机静止,由于油缸的回缩动作,电机的扭矩从油缸开始缩回时也同样开始降低。(2)对于阀芯的