第九章-起货机课件

武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke第九章第九章 起货机起货机 cargo winch第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述第二节第二节第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统起货机的液压系统起货机的液压系统第三节第三节第三节第三节 液压起货机的操纵机构液压起货机的操纵机构液压起货机的操纵机构液压起货机的操纵机构第四节第四节第四节第四节 回转式起货机的液压系统实例回转式起货机的液压系统实例回转式起货机的液压系统实例回转式起货机的液压系统实例复习思考题复习思考题复习思考题复习思考题起货机 汉英船舶大词典cargo winch起货机 汉英航海大词典cargo crane武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke第一节第一节 概述概述一、类型一、类型按形式分类：1.吊杆式起货机（双吊杆式、单吊杆式）2.回转式起货机（克令吊）1、2-绞车；3、4-吊杆；5、6顶牵索；7、8-吊索1、2、3-起吊、回转、变幅绞车；4-支索；5、-吊杆；6-变幅索；7-起货柱武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke1.电动起货机2.液压起货机第一节第一节 概述概述一、类型一、类型按形式分类：武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke1.能以额定的起货速度吊起额定的负荷；2.方便灵活的起、落货物；3.能在较广的范围调节运行速度；4.能可靠地制动。第一节第一节 概述概述二、对起货机的基本技术要求二、对起货机的基本技术要求武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统液压系统分类液压系统分类 按额定工作压力：高压系统 (20Mpa)中高压系统(1020Mpa)中压系统 (6.310Mpa)低压系统(6.3Mpa)按油液循环方式：开式系统(油液返回到油箱)闭式系统(油液返回到油泵的吸入口)按功能分类：起货机构、回转机构、变幅机构、走行机构和支撑机构等液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统1.阀控型开式起升系统（1）换向与调速图示为手动换向阀换向调速方法：串联节流调速并联节流调速溢流节流调速 这三种方式因必须使油泵排出的多余油液重返油箱，使供至执行机构的油液经过节流，故功率损失不可避免，而使油液发热。阀控式开式起升系统原理图阀控式开式起升系统原理图第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke串联节流调速换向阀采用闭式过渡结构（一离开中位PT即关闭）；溢流阀保持换向阀前的油压不变，改变换向阀的阀芯的位置。调速效率低，功率损失大，油调速效率低，功率损失大，油液发热厉害，调速不平稳，启液发热厉害，调速不平稳，启动和制动时易产生液压冲击。动和制动时易产生液压冲击。阀控式开式起升系统原理图阀控式开式起升系统原理图一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统1.阀控型开式起升系统（1）换向与调速第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke并联节流调速当PA油路开大时，而PT回油油路关小。调速比较平稳，但换向阀操作调速比较平稳，但换向阀操作过猛时仍可产生液压冲击。过猛时仍可产生液压冲击。一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统1.阀控型开式起升系统（1）换向与调速第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke溢流节流调速调速平稳，调速调速平稳，调速效率较高。效率较高。定差溢流阀定差溢流阀手动换向阀手动换向阀定差溢流阀两端油腔压差保持恒定，液流经换向阀的流量，取决于换向阀的阀芯位置。一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统1.阀控型开式起升系统（1）换向与调速第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke（2）限速和制动防止坠货事故 使用关闭严密的液控换向阀或平衡阀，虽可以有效地实现液压制动，但油马达难免存在漏泄，为保证货物悬在空中而不会下滑，还设有机械制动器。延时抱闸制动器-油马达停止后抱闸；即时抱闸制动器-油马达停止前抱闸。单向节流阀限速 平衡阀限速一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统1.阀控型开式起升系统第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke阀控式开式起升系统原理图阀控式开式起升系统原理图单向节流阀限速限速-单向节流阀5液压制动-液控单向阀4简单可靠、轻负荷时效率低，油泵功耗大、油简单可靠、轻负荷时效率低，油泵功耗大、油液发热。用于功率不大、工作不太频繁、负载液发热。用于功率不大、工作不太频繁、负载变动小的开式系统。如液压舱盖开关系统。变动小的开式系统。如液压舱盖开关系统。（2）限速和制动一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统1.阀控型开式起升系统第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke平衡阀限速阀4内泄式顺序阀+单向阀ac平衡阀限速的阀控式开式起升系统原理图（2）限速和制动一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统1.阀控型开式起升系统第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke（3）限压保护阀5防止液压因液压制动而过分升高。阀2防止起货机超负荷时，因油泵排压过高，导致原动机过载或装置损坏。平衡阀限速的阀控式开式起升系统原理图平衡阀限速的阀控式开式起升系统原理图一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统1.阀控型开式起升系统第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统（阀5的整定压力比阀2的整定压力高-510。）武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke2.泵控型开式起升系统（1）换向与调速图示为变向变量泵供油，改变油泵的吸排油方向实现油马达的换向。n1、q1-油泵转速和每转排量油泵转速和每转排量n2、q2-油马达转速和每转排量油马达转速和每转排量油泵变量时，油马达的转速也随之改变，并油泵变量时，油马达的转速也随之改变，并可实现无级变速。可实现无级变速。泵控型闭式起升系统原理图泵控型闭式起升系统原理图一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke（2）限速和制动再生限速-重物下降时回收利用其位能。闭式液压系统不论其采用的油泵和油马达是否可以变量，在限制下降速度的原理上，都与开式系统有本质的不同。这是因为：在闭式系统中，当货物下降时，油马达在货重造成的转矩作用下，就将转变为油泵，而油泵则转化为油马达工况，强迫电动机转动。如电机转速超过磁场转速时就会将能量反馈给电网，并使电机的转速受到限制，从而使油马达的转速受到限制。2.泵控型开式起升系统一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke泵控型闭式起升系统原理图泵控型闭式起升系统原理图使油泵回中-中位阀11。油泵操纵手柄回中时，阀6断电，阀11泄油，沟通泵吸排管路。即时抱闸、延时松闸-阀7、阀6。防意外失电-阀6。（2）限速和制动2.泵控型开式起升系统一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke（3）限压保护 安全溢流阀-阀12（4）失压保护 防油管破损坠货-阀5（5）系统补油和散热低压侧油液经低压选择阀13、背压阀14、冷却器15到油箱。工作中从低压侧补油-新油由辅泵2、滤器3、单项阀到低压侧。泵控型闭式起升系统原理图泵控型闭式起升系统原理图2.泵控型开式起升系统一、起升机构液压系统一、起升机构液压系统第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke二、回转机构和行走机构液压系统二、回转机构和行走机构液压系统特点：静负荷、数值不大、起始和制动时惯性负荷较大；双向承受负荷，两侧主油路都可能出现高压，与高压有关的元件均按双向工作考虑；制动时产生的惯性能量靠液压制动时制动溢流阀的节流来消耗，并配有机械制动器，制动器为延时抱闸。第二节第二节 起货机的液压系统起货机的液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke第三节第三节 液压起货机的操纵机构液压起货机的操纵机构分类：分类：机械式操纵机构 液压式操纵机构（手动液压操纵、辅泵供油式）电液式操纵机构（比例电液换向阀、电磁比例泵）武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke手动液压操纵机构手动液压操纵机构第三节第三节 液压起货机的操纵机构液压起货机的操纵机构武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke辅泵供油式液压操纵机构辅泵供油式液压操纵机构手控比例减压阀手控比例减压阀第三节第三节 液压起货机的操纵机构液压起货机的操纵机构1-复位弹簧；2-阀芯；3-平衡弹簧；4-导杆；5-滑动套；6-螺钉；7-触头；8-蝶形盘；9-手柄武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke第四节第四节 回转式起货机的液压系统实例回转式起货机的液压系统实例一、利布赫尔（一、利布赫尔（LIEBHERR）B5/14-16型回转式起货机液压系统型回转式起货机液压系统二、赫格隆（二、赫格隆（HAGGLUNDS）G4024型回转式起货机液压系统型回转式起货机液压系统组成：1.起升机构 2.回转机构 3.变幅机构 4.安全保护机构武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke双向比例变量泵斜轴式柱塞泵双向比例变量泵伺服变量机构的控制油压力记忆继电器高压继电器比例线圈（手柄控制）液压制动器来自辅泵低压选择阀（补油）刹车控制阀限压溢流阀第四节第四节 回转式起货机的液压系统实例回转式起货机的液压系统实例武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke停车后重新启动时，保证制动器只有当高压管路建立起停车前的油压时才能松闸，以防过早松闸导致货物瞬间下坠，并防止液压冲击。摇臂记忆，油压恢复开关接通第四节第四节 回转式起货机的液压系统实例回转式起货机的液压系统实例武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke双向比例变量泵的功率限制器当负荷越大时，高压油管的压力越高，功率控制器4的活塞位移越大，即通过限制伺服滑阀5的最大位移的方法限制油泵最大流量，从而实现功率限制。第四节第四节 回转式起货机的液压系统实例回转式起货机的液压系统实例武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke限压溢流阀双向比例变量泵斜轴式柱塞泵齿轮补油泵控制油齿轮泵气体蓄能器刹车控制阀液压制动器低压选择阀（补油）比例线圈（手柄控制）武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke高压内齿轮泵开式液压系统电磁比例先导阀液动主换向阀（三位六通）直动溢流阀定差溢流阀直动溢流阀武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke机械限位保护：吊钩高位保护吊钩高位保护 在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。顺便指出，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25)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。此外，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。第四节第四节 回转式起货机的液压系统实例回转式起货机的液压系统实例武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke设备连锁保护：通风门连锁保护通风门连锁保护 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，以便由电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入工作，以保护电机不受潮气侵袭。第四节第四节 回转式起货机的液压系统实例回转式起货机的液压系统实例武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke液压油工作状况保护：补油低压保护补油低压保护 当补油压力低于0.6MPa时，压力继电器就会动作，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。控制油低压保护控制油低压保护 当控制油压低于1MPa时，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。第四节第四节 回转式起货机的液压系统实例回转式起货机的液压系统实例武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke电气工作状况保护：主电机过电流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作，使主电机断电停车。电子放大器电子放大器(比例电磁线圈用)高温保护高温保护 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。第四节第四节 回转式起货机的液压系统实例回转式起货机的液压系统实例武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke赫格隆（赫格隆（HAGGLUNDS）G4024型回转式起货机液压系统型回转式起货机液压系统起升液压系统起升液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke赫格隆（赫格隆（HAGGLUNDS）G4024型回转式起货机液压系统型回转式起货机液压系统变幅液压系统变幅液压系统武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系轮机工程系wangke赫格隆（赫格隆（HAGGLUNDS）G4024型回转式起货机液压系统型回转式起货机液压系统回转液压系统回转液压系统