船用起重机液压系统简介

某型号船用起重机实物如图5-24所示。

现代远航对船舶的配套设备要求越来越高。集装箱船舶的专用起重机的体积很小，仅占一只集装箱的空间。对散装货物需有抓斗的功能，装卸的速度要快。对一船货物，装卸量要大，同时具备开启舱口盖的功能。对于集装箱的装卸除满足一般要求外，还需具备最小幅度2～3m，以便提高装箱数量及合理布置。除上述种种要求外，起重机还需重心低、自重小，提高船运平稳性及载货容量。这样才能适应现代航运的要求。下面介绍这种船用起重机液压系统。

该系统的起升、变幅及旋转三个动作分别由三个独立的液压回路来完成（见图5-25）。

图5-24 某型号船用起重机实物

电动机通过分配齿轮箱带动起升、变幅、旋转三个液压泵和一个负责提供补油、控制油压、冷却油的三联齿轮泵，整个液压泵组和阀件都组装在一个密封的油箱内。

1.液压缸变幅的液压系统

（1）起升回路 起升回路由变量泵和定量马达组成容积调速回路。电动机起动后通过分配齿轮以恒定的转速带动泵运转，此时应无操作信号，液压泵处于中间位置，无流量输出，与液压马达相连的起升卷筒在弹簧制动的作用下处于静止状态。

当操作起升手柄偏高中心位置时，操纵杆下方的电位器发出电信号，通过功率放大器放大，由电磁线圈、弹簧和小液压缸组成的变量泵伺服机构接收到经放大后的电流信号，使变量泵产生偏角，产生流量输出，并带动马达旋转。泵的流量大小可通过操纵杆偏转角的大小来控制，从而在流量范围内达到无级调速。在变量泵上还有恒功率器，它的作用受功率限制器的限制，使泵在大负载时小流量输出，小负载时大流量输出。

图5-25 液压缸变幅的液压系统原理

该回路的另一个特点是设有压力记忆阀2，它的功能是防止起吊的重物在空中停止后再做第二次动作时因管路压力没建立而发生重物下滑的现象，同时它还可减少起升回路的冲击压力。

该回路设置的安全阀4、5起到保护系统过载和减少压力冲击的作用。液压换向阀6和溢流阀7是为了更换闭式回路中的热油而设置的。压力继电器9、10用来限定额定负载，另一个压力继电器11是为防止补油压力低于规定值而设置的。

（2）回转回路 该回路与起升回路原理相似，同样由变量泵和两定量马达组成闭式回路。变量泵的控制是由梭阀12经减压阀13得到的。

（3）变幅回路 变幅回路是一个开式系统，液压油由定量泵提供。变幅运动由液压缸完成。电磁比例复合阀14用来控制和调节运动速度。另外，在回路中还设有平衡阀15，其作用是限制起重机臂架在下降时，因重力作用出现的过速运动。

2.钢丝量变幅的液压系统

该起重机的起升、变幅、旋转同样由电动机通过齿轮箱驱动。其操纵的原理同上述一样（见图5-26）。(www.xing528.com)

图5-26 钢丝量变幅的液压系统

（1）起升回路 起升回路由两台变量泵与一台二级变量的液压马达构成闭路系统。

马达为径向柱塞式内曲线低速大转矩壳转式。其外壳直接与钢丝绳卷筒相连，结构紧凑。泵为斜轴式轴向柱塞泵，其流量的控制原理相同。

在起升回路中，电磁换向阀1221为马达运转速度高、低挡功能选择阀，它与液控换向阀1302-1（又称双速阀）构成对马达的两种供油形式，故马达可低速运转或高速运转。

由于起升回路为闭式系统，为了解决系统中液压油升温问题，增加了两只液控换向阀4325-1、4325-2（通称为换油阀）来完成换油功能，并把换出的油液经冷却器4211冷却后再回油箱。同时由螺杆泵4113输入液压油，通过单向阀111-7来实现向低压端不断补油，从而使整个系统正常工作，油温控制在一定范围内。

（2）变幅回路 变幅回路的工作原理与起升回路相同，唯一的区别是增加了一个棘爪液压缸，为制动的双重安全装置。如图5-26所示，当变幅绞车不工作时，除了液压缸2211起制动作用外，在变幅绞车的卷筒上有一只棘轮，棘爪液压缸2601顶着棘轮，起着双重安全作用。当变幅时，通过电磁阀4149开启液压缸。

（3）旋转回路 旋转回路的工作原理与起升回路基本相同。在旋转回路中，阀3127由两只液控换向阀组成。当马达不工作时，该阀旁通，将泵输出的油不断换出送入冷却器4211后回油箱；当马达工作时，电磁换向阀3221动作，该换向阀的控制液压油一路将制动器3211及3212打开，另一路则将阀3127-1右移，此时若泵A口为高压端，则A端的液压油一路使阀3127-2右移，另一路输入马达使其工作。马达A口的回油经阀3127换入冷却器后回油箱，反之亦然。

3.辅助起重机液压系统

辅助起重机一般为全液压控制，结构紧凑，体积小，操作简便。

从图5-27中可看出起重机的起升、变幅、旋转三个动作都由一台定量齿轮泵供油。齿轮泵通过万向联轴器直接与电动机连接。整个液压系统比较简单。

起重机的系统布置有以下三个特点：

1）液压元件的集成化程度高，分立元件很少，使安装及维修都很方便。

2）塔身内部作为油箱，使布局美观且实用。

3）所有动作的操作及速度与压力调节都集中在主阀块上，且由一个三联手操多路换向阀来实现各自的功能。

所以这种辅助起重机作为服务类及小型货物起重机都很实用，且价格较低。