35-船用起货机课件

CH8.1船用起货机

MARINECARGOWINCH《船舶辅机》

MARINEAUXILIARYMACHINERY第二篇甲板机械DEAKMACHINERY

———主讲沈伟林sep`20051CH8.1船用起货机

MARINECARGOW船用起货机概述对货物适应性要大；换向平稳方便，调速范围大；装卸效率要高；具有可靠的制动性能，能将货物停留在任意位置上；设有各种安全保护装置，工作安全可靠操纵简便，宜人化；外形美观，造价低。船舶起货机是用以保证运输船舶具有自行装卸货能力的设备，对其有以下要求：sep`20052船用起货机概述对货物适应性要大；船舶起货机是用以保证运输船舶起货机分类为适应不同船舶与不同货物的要求，起货机有桅杆吊(单、双杆)、回转吊Crane、桥吊等几种；按其驱动动力分有蒸汽式、电动式、液压式三种，目前后者的使用日趋普遍。sep`20053起货机分类为适应不同船舶与不同货物的要求，起货机有桅杆吊(单液压起货机组成液压起货机除其结构框架、起货机索具、电气设备之外，主要的机械设备是液压绞车与液压系统等组成，绞车部分有卷简、底座、制动器、驱动装置(液压马达)等组成。制动器采用机械抱闸，液压松闸，它由液压缸、制动弹簧、制动带、制动轮与制动带松紧调节装置等部件组成。sep`20054液压起货机组成液压起货机除其结构框架、起货机索具、电气设备之起货机液压系统起货机液压系统一般由起升hoist、变幅luff、回转slew三个油路组成.Thehoistingsystemisusedtoliftthecargo.Theluffingsystemisusedtoraiseorlowerthejib.Theslewingsystemisusedtorotatethecrane.sep`20055起货机液压系统起货机液压系统一般由起升hoist、变幅lufThetypeofthecranehydraulicsystem液压油路的型式按控制方式分阀控型与泵控型二种.按油路中油液的循环方式又可分为开式与闭式两种。sep`20056Thetypeofthecranehydrauli开式系统特点阀控型起升油路组成简单，初置费用低；油液的冷却散热和净化较好、但操作较费力；采用节流调速，能耗大，运行经济性差，油温易升高；换向冲击大；油液易遭受污染；故一般只适用于起升负载较小的起货机中。闭式液压系统特点初置费用高；油液的散热条件差；采用再生调速，运行经济性好；油液要及时补充；sep`20057开式系统特点阀控型起升油路组成简单，初置费用低；闭式液压系统

该油路通常由液压马达、换向阀、液压泵、单向平衡阀、安全阀、制动阀、制动液压缸与辅助元件组成。

1．阀控型开式油路

现以起升油路为例进行说明.起升油路的负载特点是：无论起升、下降或停止始终存在由重力产生的单方向静载荷即单侧负载。sep`20058

1)工作原理停止工况，换向阀位于中位，液压泵的供油经换向阀中位回油箱而卸荷,液压马达进出口由换向阀中位封闭，液压马达停止转动，为防液压马达内部泄漏，在负载(重物)作用下自行回转造成货物坠落而设有机械制动器，当换向阀在中位时，制动器失压而抱闸。起升工况，换向阀位于起升位置，液压泵的供油经换向阀，单向平衡阀中的单向阀进入液压马达．与此同时液压泵供油进入制动器使其松开，液压马达朝负载起升方向回转，液压马达回油经换向阀返回油箱，起升速度由换向阀的开度(节流调速)而定，属无级能耗调速。

下降工况，换向阀位于下降位置，液压泵向液压马达的供油方向与起升工况相反，液压马达作反向回转使重物下降，液压马达的回油经平衡阀、换向阀后回油箱。泵出口处的溢流阀起安全阀用，限止系统的最大工作压力(负载)，与节流阀一起使用时还具有溢出系统多余油液的功能。sep`200591)工作原理停止工况，换向阀位于中位，液压泵的供油经换向阀中2）换向与调速阀控型开式液压系统采用定量泵，执行机构液压马达的换向用手动三位四通换向阀实现。执行机构液压马达的运转速度采用节流调速法调节进入马达的流量来实现。一般用换向阀兼作流量控制阀。sep`2005102）换向与调速阀控型开式液压系统采用定量泵，执行机构液压马达常用调速方法利用溢流阀保持换向阀前油压基本保持不变，通过改变换向阀的阀芯位置，使通流面积改变，输往执行机构的流量也就因而改变。开度越小，输往执行机构的流量就越少。特点：调速效率低，功率损失大，油液发热比较历害，速度受负载的变化大，起动和制动时也较易产生液压冲击，故少用。A)串联节流调速sep`200511常用调速方法利用溢流阀保持换向阀前油压基本保持不变，通过B）并联节流调速：Bypass利用换向阀(具有换位过渡结构)开度变化，直接调节进入执行机构的油液，并使多余油液直接回油箱来控制执行元件的运动速度。特点：调速效率较好，油液发热较轻，调速性能优于普通型，但执行元件的运动速度仍与负载有关，调速性能仍不理想，使用时换向操作仍不能过快，否则仍会产生液压冲击，造成设备的损坏。sep`200512B）并联节流调速：Bypass利用换向阀(具有换位过渡结构)C）溢流节流调速：换向阀带溢流阀，其调速原理同溢流调速阀，只不过由换向阀代替了节流阀。特点：速度与负载大小无关，速度比较稳定，轻载时调速效率较高，液压冲击较小。节流调速是一种无级能耗调速，工作过程中总有压力损失与多余流量的溢流损失，功率损失无法避免．系统效率比较低，油温升高，换向冲击等问题仍存在。sep`200513C）溢流节流调速：换向阀带溢流阀，其调速原理同溢流调速阀，只3）限速起货机液压系统属单侧负载，在下降工况不采取措施会产生下降速度失控(坠货)而造成重大事故的产生。开式系统利用回油节流产生背压从而限制液压马达下降速度，限速的方法主要有：a）回油路单向节流阀限速：b）平衡阀限速：节流限速时消耗了液压能故称能耗限速。sep`2005143）限速起货机液压系统属单侧负载，在下降工况不采取措施会产生a）回油路单向节流阀限速通过单向节流阀5在下降工况对回油流量进行节流，从而限制下降速度。轻载时要想加快下降速度则要开大调速阀3，使油泵功率增加，所以经济性差。sep`200515a）回油路单向节流阀限速通过单向节流阀5在下降工况对回油流量b）平衡阀限速当油马达的进口压力Pa大于平衡阀主伐开启的压力时，才能接通bc。因此重物下降时油马达的回油流量不可能大于换向阀来的流量，否则Pa下降。平衡阀关闭。所以，重物下降速度由换向阀开度控制，而与其重量无关。如载荷基本不变则可改用直控平衡阀，此时Pb是重力与Pa共同作用的结果，Pa与载荷有关。sep`200516b）平衡阀限速当油马达的进口压力Pa大于平衡阀主伐开启的压力两种平衡阀比较自（直）控式与外(远)控式。自控式轻载时功耗比较大，适用于负载变化不大的系统(变幅油路)；外控式速度受油温、粘度的影响小，与负载大小无关，经济性较其它方法好。自（直）控式顺序阀外（远）控式顺序阀sep`200517两种平衡阀比较自（直）控式与外(远)控式。自（直）控式顺序阀4）制动ⅰ）当换向阀位于中位时，关闭液压马达的进回油管，起液压制动作用ⅱ）液控单向阀4进一步封闭液压马达的高压回油管。ⅲ）当换向阀位于中位时，平衡阀关闭，封闭液压马达的高压管，利用阀进口管中的油压力平衡住重物．起液压制动作用，所以平衡阀的安装位置应尽可能靠紧液压马达。ⅳ）机械制动器，当换向阀在中位时，制动器失压而抱闸。sep`2005184）制动ⅰ）当换向阀位于中位时，关闭液压马达的进回油管，起制动阀1作用在液压制动的过程中，在惯性力作用下，高压管中的压力猛增，当压力大于制动阀的调定压力(比安全阀高5％~10％)时制动阀开启，使部分油释放至低压管起安全保护作用。因高压油在释放过程中有能耗损失，故称能耗制动。sep`200519制动阀1作用在液压制动的过程中，在惯性力作用下，高压管中的压2．泵控型闭式油路该油路通常由变向变量泵2、液压马达7、双向安全阀5、热油释放阀、零位旁通阀、单向节流阀8、失压保护阀10、失电保护阀9、辅泵油路等组成。sep`2005202．泵控型闭式油路该油路通常由变向变量泵2、液压马达7、双向1)主泵油路主泵在零位时，泵不对外供油，制动器抱闸，液压马达停转，主泵的零位误差引起的少量排sep`2005211)主泵油路主泵在零位时，泵不对外供油，制动器抱闸，液压马达2)辅泵油路其作用有：提供控制油，向主油路补油：主泵冷却油；液压油的净化与冷却。sep`2005222)辅泵油路其作用有：提供控制油，向主油路补油：主泵冷却油泵控型闭式油路特点泵控型闭式油路虽油路复杂；初置费用高；但操纵省力、方便；换向方便且冲击小；调速方便且能量再生；油液不易污染、氧化；效率高，大部分起货机采用这种油路。在有的起货机油路中采用双速液压马达与双速阀，使油路除由主泵进行无级调速外，还可实现液压马达的有级调速，实现轻载高速，重载低速，以提高起货机的装卸效率。sep`200523泵控型闭式油路特点泵控型闭式油路虽油路复杂；初置费用高；但操

CH8.1船用起货机

MARINECARGOWINCH《船舶辅机》

MARINEAUXILIARYMACHINERY第二篇甲板机械DEAKMACHINERY

———主讲沈伟林sep`200524CH8.1船用起货机

MARINECARGOW船用起货机概述对货物适应性要大；换向平稳方便，调速范围大；装卸效率要高；具有可靠的制动性能，能将货物停留在任意位置上；设有各种安全保护装置，工作安全可靠操纵简便，宜人化；外形美观，造价低。船舶起货机是用以保证运输船舶具有自行装卸货能力的设备，对其有以下要求：sep`200525船用起货机概述对货物适应性要大；船舶起货机是用以保证运输船舶起货机分类为适应不同船舶与不同货物的要求，起货机有桅杆吊(单、双杆)、回转吊Crane、桥吊等几种；按其驱动动力分有蒸汽式、电动式、液压式三种，目前后者的使用日趋普遍。sep`200526起货机分类为适应不同船舶与不同货物的要求，起货机有桅杆吊(单液压起货机组成液压起货机除其结构框架、起货机索具、电气设备之外，主要的机械设备是液压绞车与液压系统等组成，绞车部分有卷简、底座、制动器、驱动装置(液压马达)等组成。制动器采用机械抱闸，液压松闸，它由液压缸、制动弹簧、制动带、制动轮与制动带松紧调节装置等部件组成。sep`200527液压起货机组成液压起货机除其结构框架、起货机索具、电气设备之起货机液压系统起货机液压系统一般由起升hoist、变幅luff、回转slew三个油路组成.Thehoistingsystemisusedtoliftthecargo.Theluffingsystemisusedtoraiseorlowerthejib.Theslewingsystemisusedtorotatethecrane.sep`200528起货机液压系统起货机液压系统一般由起升hoist、变幅lufThetypeofthecranehydraulicsystem液压油路的型式按控制方式分阀控型与泵控型二种.按油路中油液的循环方式又可分为开式与闭式两种。sep`200529Thetypeofthecranehydrauli开式系统特点阀控型起升油路组成简单，初置费用低；油液的冷却散热和净化较好、但操作较费力；采用节流调速，能耗大，运行经济性差，油温易升高；换向冲击大；油液易遭受污染；故一般只适用于起升负载较小的起货机中。闭式液压系统特点初置费用高；油液的散热条件差；采用再生调速，运行经济性好；油液要及时补充；sep`200530开式系统特点阀控型起升油路组成简单，初置费用低；闭式液压系统

该油路通常由液压马达、换向阀、液压泵、单向平衡阀、安全阀、制动阀、制动液压缸与辅助元件组成。

1．阀控型开式油路

现以起升油路为例进行说明.起升油路的负载特点是：无论起升、下降或停止始终存在由重力产生的单方向静载荷即单侧负载。sep`200531

1)工作原理停止工况，换向阀位于中位，液压泵的供油经换向阀中位回油箱而卸荷,液压马达进出口由换向阀中位封闭，液压马达停止转动，为防液压马达内部泄漏，在负载(重物)作用下自行回转造成货物坠落而设有机械制动器，当换向阀在中位时，制动器失压而抱闸。起升工况，换向阀位于起升位置，液压泵的供油经换向阀，单向平衡阀中的单向阀进入液压马达．与此同时液压泵供油进入制动器使其松开，液压马达朝负载起升方向回转，液压马达回油经换向阀返回油箱，起升速度由换向阀的开度(节流调速)而定，属无级能耗调速。

下降工况，换向阀位于下降位置，液压泵向液压马达的供油方向与起升工况相反，液压马达作反向回转使重物下降，液压马达的回油经平衡阀、换向阀后回油箱。泵出口处的溢流阀起安全阀用，限止系统的最大工作压力(负载)，与节流阀一起使用时还具有溢出系统多余油液的功能。sep`2005321)工作原理停止工况，换向阀位于中位，液压泵的供油经换向阀中2）换向与调速阀控型开式液压系统采用定量泵，执行机构液压马达的换向用手动三位四通换向阀实现。执行机构液压马达的运转速度采用节流调速法调节进入马达的流量来实现。一般用换向阀兼作流量控制阀。sep`2005332）换向与调速阀控型开式液压系统采用定量泵，执行机构液压马达常用调速方法利用溢流阀保持换向阀前油压基本保持不变，通过改变换向阀的阀芯位置，使通流面积改变，输往执行机构的流量也就因而改变。开度越小，输往执行机构的流量就越少。特点：调速效率低，功率损失大，油液发热比较历害，速度受负载的变化大，起动和制动时也较易产生液压冲击，故少用。A)串联节流调速sep`200534常用调速方法利用溢流阀保持换向阀前油压基本保持不变，通过B）并联节流调速：Bypass利用换向阀(具有换位过渡结构)开度变化，直接调节进入执行机构的油液，并使多余油液直接回油箱来控制执行元件的运动速度。特点：调速效率较好，油液发热较轻，调速性能优于普通型，但执行元件的运动速度仍与负载有关，调速性能仍不理想，使用时换向操作仍不能过快，否则仍会产生液压冲击，造成设备的损坏。sep`200535B）并联节流调速：Bypass利用换向阀(具有换位过渡结构)C）溢流节流调速：换向阀带溢流阀，其调速原理同溢流调速阀，只不过由换向阀代替了节流阀。特点：速度与负载大小无关，速度比较稳定，轻载时调速效率较高，液压冲击较小。节流调速是一种无级能耗调速，工作过程中总有压力损失与多余流量的溢流损失，功率损失无法避免．系统效率比较低，油温升高，换向冲击等问题仍存在。sep`200536C）溢流节流调速：换向阀带溢流阀，其调速原理同溢流调速阀，只3）限速起货机液压系统属单侧负载，在下降工况不采取措施会产生下降速度失控(坠货)而造成重大事故的产生。开式系统利用回油节流产生背压从而限制液压马达下降速度，限速的方法主要有：a）回油路单向节流阀限速：b）平衡阀限速：节流限速时消耗了液压能故称能耗限速。sep`2005373）限速起货机液压系统属单侧负载，在下降工况不采取措施会产生a）回油路单向节流阀限速通过单向节流阀5在下降工况对回油流量进行节流，从而限制下降速度。轻载时要想加快下降速度则要开大调速阀3，使油泵功率增加，所以经济性差。sep`200538a）回油路单向节流阀限速通过单向节流阀5在下降工况对回油流量b）平衡阀限速当油马达的进口压力Pa大于平衡阀主伐开启的压力时，才能接通bc。因此重物下降时油马达的回油流量不可能大于换向阀来的流量，否则Pa下降。平衡阀关闭。所以，重物下降速度由换向阀开度控制，而与其重量无关。如载荷基本不变则可改用直控平衡阀，此时Pb是重力与Pa共同作用的结果，Pa与载荷有关。sep`200539b）平衡阀限速当油马达的进口压力Pa大于平衡阀主伐开启的压力两种平衡阀比较自（直）控式与外(远)控式。自控式轻载时功耗比较大，适用于负载变化不大的系统(变幅油路)；外控式速度受油温、粘度的影响小，与负载大小无关，经济性较其它方法好。自（直）控式顺序阀外（远）控式顺序阀sep`200540两种平衡阀比较自（直）控式与外(远)控式。自（直）控式顺序阀4）制动ⅰ）当换向阀位于中位时，关闭液压马