清淤施工基槽床面防损系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及疏浚行业领域,特别涉及一种清淤施工基槽床面防损系统,该系统包括控制器、液压系统、连接板、位置传感器、角度传感器和液压油缸;连接板具有三个连接点,第一个连接点与桥梁铰接,第二个连接点与吸盘连接,液压油缸的两端分别与桥梁和连接板的第三个连接点铰接;位置传感器设于液压油缸的活塞杆前端,并与控制器连接;与液压油缸铰接的第三个连接点设有角度传感器,角度传感器与控制器连接;液压系统分别与液压油缸和控制器连接。本发明采用铰点连接结构形式,把基于实时动态的位置、角度定位技术与液压控制操作技术结合起,达到了动态操作,不仅定位精度高,清淤效率高,而且有效防止在清淤过程中对清淤基槽床面的损坏。
【专利说明】清淤施工基槽床面防损系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及疏浚行业领域,尤其涉及一种清淤施工基槽床面防损系统。
【背景技术】
[0002]在疏浚工程中,船舶清淤一般通过桥梁上的绞车钢丝绳吊着潜水泵,下放到靠近需要清淤基床面进行清淤,这种柔性连接施工方式对清淤深度控制不准确,潜水泵与清淤基床面发生碰撞时会给基床面产生破坏,如潜水泵与清淤基床面距离比较远时,清淤效果比较差。船舶清淤的另一种方式是将水下泵安装在桥梁上,吸盘与桥梁架固定连接,该方式对清淤深度检测比较准确,但在风浪等因素作用下,桥梁带着吸盘不能迅速提升,也非常容易对清淤基槽床面造成破坏。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本发明要解决的技术问题是如何防止在清淤过程中对清淤基槽床面的损坏。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题,本发明提供了一种清淤施工基槽床面防损系统,其包括控制器、液压系统、连接板、位置传感器、角度传感器和液压油缸;所述连接板具有三个连接点,第一个连接点与桥梁铰接,第二个连接点与吸盘连接,所述液压油缸的两端分别与桥梁和连接板的第三个连接点铰接;所述位置传感器设于所述液压油缸的活塞杆前端,并与控制器连接;与所述液压油缸铰接的所述第三个连接点设有所述角度传感器,所述角度传感器与控制器连接;所述液压系统分别与液压油缸和控制器连接。。
[0007]进一步地,所述液压系统包括液压油箱、动力泵站、压力流量方向控制阀组、恒压压力控制阀组、缸旁平衡阀组、压力显示和调节单元;从液压油箱到液压油缸的油路上依次设有所述压力流量方向控制阀组、恒压压力控制阀组和缸旁平衡阀组,所述压力显示和调节单元与所述控制器和所述各个阀组连接。
[0008]进一步地,所述压力流量方向控制阀组包括多个依次连接的方向阀。
[0009]进一步地,所述恒压压力控制阀组包括依次连接的蓄能器、减压阀和比例阀。
[0010]进一步地,所述缸旁平衡阀组包括多个依次连接的安全阀。
[0011]进一步地,所述液压油缸为并行设置的两个。
[0012]进一步地,所述控制器为PLC控制器。
[0013](三)有益效果
[0014]本发明提供的一种清淤施工基槽床面防损系统,该系统采用了铰点连接结构形式,把基于实时动态的位置、角度定位技术与液压控制操作技术结合起,达到了动态操作,不仅定位精度高,清淤效率高,而且有效防止在清淤过程中对清淤基槽床面的损坏;该系统结构简单、成本较低。【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明清淤施工基槽床面防损系统的结构示意图;
[0016]图2为图1中A-A视图;
[0017]图3为本发明中液压系统的原理图;
[0018]图4为本发明的工作原理图。
[0019]图中:100、吸盘;200、桥梁;300、连接板;400、角度传感器;500、液压油缸;610、液压油箱;620、动力泵站;630、压力流量方向控制阀组;631、第一方向阀;632、第二方向阀;633、第三方向阀;634、第四方向阀;640、恒压压力控制阀组;641、蓄能器;642、减压阀;643、比例阀;650、缸旁平衡阀组;651、第一安全阀;652、第二安全阀;al、第一个连接点;a2、第二个连接点;a3、第三个连接点。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例,对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0021]在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0022]如图1和图2所示,本发明的一种清淤施工基槽床面防损系统,该防损系统包括控制器、液压系统、连接板300、位置传感器、角度传感器400和液压油缸500 ;连接板300具有三个连接点,其中,第一个连接点al与桥梁200铰接,第二个连接点a2与吸盘100连接,液压油缸500的两端分别与桥梁200和连接板300的第三个连接点a3铰接;位置传感器设于液压油缸的活塞杆前端,并与控制器连接;与液压油缸500连接的第三个连接点a3设有角度传感器400,角度传感器400与控制器连接;液压系统分别与液压油缸500和控制器连接。
[0023]控制器为PLC控制器。液压油缸500为并行设置的两个,共同控制吸盘。位置传感器用于获取油缸位置数据并发送给控制器;角度传感器400用于获取吸盘角度数据并发送给控制器。控制器设在驾控台上,通过设定控制器程序来控制液压系统以实现液压油缸的伸出或收回,进而带动吸盘沿着各铰接点运动。
[0024]与现有技术相比,本发明采用了铰点连接结构形式,把基于实时动态的位置、角度定位技术与液压控制操作技术结合起,达到了动态操作,不仅定位精度高,清淤效率高,而且有效保护清淤基床面受到损坏。
[0025]如图3所示,具体地,本发明实施例的液压系统包括液压油箱610、动力泵站620、压力流量方向控制阀组630、恒压压力控制阀组640、缸旁平衡阀组650、压力显示和调节单元;液压油箱610为整个液压系统供油,动力泵站620为整个油路提供动力;从液压油箱610到液压油缸500的油路上依次设有压力流量方向控制阀组630、恒压压力控制阀组640和缸旁平衡阀组650。
[0026]压力流量方向控制阀组630设于液压油箱610上,用于控制液压油泵的供油量;恒压压力控制阀组640设于动力泵站620 —侧,用于控制动力泵站620的油路以使吸盘作用在海底基槽时达到所要求的恒定压力;缸旁平衡阀组650设于桥架200上靠近液压油缸处,用于根据工程需要来调节吸盘受到外力作用时被动收回时的压力;压力显示和调节单元安装在驾控台上与控制器连接,并与各个阀组连接,该压力显示和调节单元包括显示面板和控制面板,用于显示各阀组是否处于正常工作和用于调节各阀组的开合。
[0027]压力流量方向控制阀组630包括节流阀、调速阀、溢流阀和多个依次连接的方向阀,方向阀优选为四个,分别为第一方向阀631、第二方向阀632、第三方向阀633和第四方向阀634。恒压压力控制阀组640包括依次连接的蓄能器641、减压阀642和比例阀643。缸旁平衡阀组650包括多个依次连接的安全阀,优选为两个,依次为第一安全阀651和第二安全阀652。
[0028]其中,本清淤施工基槽床面防损系统分为恒压和手动模式:
[0029]一、恒压模式,如图4所示:
[0030]1、恒压压力调节:在恒压状态下通过调节恒压压力控制阀组640中的比例阀643控制减压阀642的压力,达到所要求的恒定压力P1,使吸盘100作用在海底基槽的力恒定。此时在驾控台的显示面板上可以看到所调定的恒定压力P1。
[0031]2、吸盘受到冲击力收回压力调整:通过调节缸旁平衡阀组650中的第二安全阀652的压力值P2,该压力可以根据工程需要来调,压力值P2为吸盘受到外力作用时被动收回时的压力,该压力值P2要小于吸盘对基槽产生破坏时受到的压力值P3,即P2 < P3,同时P2值要高于恒压压力值P1,锁定第二安全阀652,此时在驾控台的显示面板上可以看到所调定的压力值P2。
[0032]3、在驾控台面板上的两个报警指示灯:分别为恒压压力值Pl (可调)和吸盘100受到冲击收回压力值P2 (可调)时的信号显示灯,当压力达到恒压压力Pl时指示灯亮,表明吸盘与到海底基槽表面接触,处于恒压状态。当压力达到吸盘受到外力回收压力值P2 (可调)时指示灯亮,表明吸盘和海底基槽表面的作用力过大,吸盘收回。
[0033]4、操作使用:恒压压力和吸盘受到冲击力收回压力调整好后,就可以根据工程的要求下放桥架让吸盘到达所需要的深度,在吸盘将到达基槽底时,使用手动模式使液压油缸500慢速伸出或收回将吸盘调整到所需的角度(根据角度传感器判断)继续下放桥架让吸盘到达所需要的深度并与基槽面接触,此时吸盘面与基槽面平行,角度显示为0,然后将动作模式转换为恒压模式即可工作。此时恒压指示灯亮表明恒压模式正常工作。此时油缸中的压力损失通过蓄能器641保压,第一方向阀631处于失电状态,油泵的油可实现内循环回油箱,避免油温过高,并实现节能目的。
[0034]当吸盘受到外力大于或等于回收的压力值P2时指示灯亮,这时可在驾控台面板上显示出P2值,表明吸盘受到外作用力过大,吸盘收回,可保护基槽受到破坏。
[0035]当要求液压油缸500快速伸出、收回,则使第一方向阀631、第二方向阀632和第三方向阀633同时通电即可实现。如要求油缸慢速伸出、收回,则可使第一方向阀631通电,同时第二方向阀632和第三方向阀633断电即可实现。
[0036]二、手动模式:
[0037]通过驾控台上的液压油缸伸出、收回操作按钮来控制第四方向阀634换向,以实现油缸伸出、收回,带动吸盘沿着桥梁铰点运动。
[0038]上述方案提供的一种清淤施工基槽床面防损系统,采用了铰点连接结构形式,把基于实时动态的位置、角度定位技术与液压控制操作技术结合起,达到了动态操作,不仅定位精度高,清淤效率高,而且有效保护清淤基床面受到损坏。其结构简单、成本较低。
[0039]本发明采用位置传感器用于获取油缸位置数据并发送给控制器;角度传感器用于获取吸盘角度数据并发送给控制器,控制器对位置传感器和角度传感器所输送的数据进行处理,并计算出吸盘下放深度及吸盘与基槽床面的角度,根据吸盘下放深度及吸盘与基槽床面的角度操作调整油缸,定位吸盘清淤位置;吸盘定位后,控制调整油缸的液压控制系统转换到恒压工作模式开始清淤;吸盘受到的冲击力等于大于破坏基槽床面的力时,调整油缸带着吸盘迅速收回,避免吸盘对基槽床面产生破坏。
[0040]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本【技术领域】的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种清淤施工基槽床面防损系统,其特征在于,包括控制器、液压系统、连接板、位置传感器、角度传感器和液压油缸;所述连接板具有三个连接点,第一个连接点与桥梁铰接,第二个连接点与吸盘连接,所述液压油缸的两端分别与桥梁和连接板的第三个连接点铰接;所述位置传感器设于所述液压油缸的活塞杆前端,并与控制器连接;与所述液压油缸铰接的所述第三个连接点设有所述角度传感器,所述角度传感器与控制器连接;所述液压系统分别与液压油缸和控制器连接。
2.如权利要求1所述的清淤施工基槽床面防损系统,其特征在于,所述液压系统包括液压油箱、动力泵站、压力流量方向控制阀组、恒压压力控制阀组、缸旁平衡阀组、压力显示和调节单元;从液压油箱到液压油缸的油路上依次设有所述压力流量方向控制阀组、恒压压力控制阀组和缸旁平衡阀组,所述压力显示和调节单元与所述控制器和所述各个阀组连接。
3.如权利要求2所述的清淤施工基槽床面防损系统,其特征在于,所述压力流量方向控制阀组包括多个依次连接的方向阀。
4.如权利要求2所述的清淤施工基槽床面防损系统,其特征在于,所述恒压压力控制阀组包括依次连接的蓄能器、减压阀和比例阀。
5.如权利要求2所述的清淤施工基槽床面防损系统,其特征在于,所述缸旁平衡阀组包括多个依次连接的安全阀。
6.如权利要求1所述的清淤施工基槽床面防损系统,其特征在于,所述液压油缸为并行设置的两个。
7.如权利要求1-6任一项所述的清淤施工基槽床面防损系统,其特征在于,所述控制器为PLC控制器。
【文档编号】E02F5/28GK103452157SQ201310365655
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】郑捷, 向宏, 韦杏静, 赖盖文, 陈涛, 曾祥云, 陈壮雄, 陈立新, 喻福竞 申请人:中交广州航道局有限公司