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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410704331.3(22)申请日 2014.11.28F15B 11/08(2006.01)F15B 13/04(2006.01)F04D 15/00(2006.01)(71)申请人 武汉船用机械有限责任公司地址 430084 湖北省武汉市青山区武东街九号(72)发明人 鄢勇 方敏 赵雷刚 洪威(74)专利代理机构 北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138代理人 徐立(54) 发明名称一种潜液泵液压控制系统(57) 摘要本发明公开了一种潜液泵液压控制系统，属于潜液泵技术领域，包括：油箱、补油泵，补油泵的进油口与油箱连通；。
2、变量泵，变量泵的进油口与补油泵的出油口连通；单向溢流阀组，包括第一单向阀和第一溢流阀，第一单向阀和第一溢流阀的进油口分别与变量泵的出油口连通，第一单向阀的出油口与压油管连通，第一溢流阀的出油口与回油管连通；压力控制阀组，包括第一比例溢流阀和第一二位二通换向阀，第一比例溢流阀的进油口与压油管连通，第一比例溢流阀的出油口分别与第一二位二通换向阀的进油口以及泄油管连通，第一二位二通换向阀的出油口与变量泵的控制油口连通。压力控制阀组使得变量泵的输出量与液压马达的消耗量保持平衡，极大地减少了能量消耗。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书5页。
3、 附图1页(10)申请公布号 CN 104500463 A(43)申请公布日 2015.04.08CN 104500463 A1/2 页21.一种潜液泵液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括 ：油箱 ；补油泵，所述补油泵的进油口与所述油箱连通 ；变量泵，所述变量泵的进油口通过吸油管与所述补油泵的出油口连通，所述变量泵的泄油口通过泄油管与所述油箱连通 ；单向溢流阀组，所述单向溢流阀组包括第一单向阀和第一溢流阀，所述第一单阀的进油口和所述第一溢流阀的进油口分别与所述变量泵的出油口连通，所述第一单向阀的出油口与压油管连通，所述第一溢流阀的出油口与回油管连通，所述回油管与所述吸油管连通；压力控。
4、制阀组，所述压力控制阀组包括第一比例溢流阀和第一二位二通换向阀，所述第一比例溢流阀的进油口与所述压油管连通，所述第一比例溢流阀的出油口分别与所述第一二位二通换向阀的进油口以及所述泄油管连通，所述第一二位二通换向阀的出油口与所述变量泵的控制油口连通 ；液压马达，所述液压马达的进油口与所述压油管连通，所述液压马达的回油口与所述回油管连通。2.根据权利要求 1 所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括遥控阀组和调速阀，所述遥控阀组包括第二二位二通换向阀、二位三通换向阀以及第二比例溢流阀，所述第二二位二通换向阀的进油口和控制油口分别与所述压油管连通，所述第二二位二通换向阀的出油口分别与所。
5、述二位三通换向阀的第一油口和控制油口以及所述第二比例溢流阀的进油口连通，所述第二比例溢流阀的出油口分别与所述二位三通换向阀的第二油口以及所述回油管连通，所述二位三通换向阀的第三油口与所述调速阀的控制油口连通 ；所述调速阀中设置有节流阀，所述节流阀的进油口与所述压油管连通，所述节流阀的出油口与所述液压马达的进油口连通。3.根据权利要求 2 所述的液压控制系统，其特征在于，所述调速阀的进油口与所述压油管连通的管路上设置有常开球阀，所述液压马达的回油口与所述回油管连通的管路上设置有第二单向阀，所述第二单向阀的进油口与所述液压马达的回油口连通所述第二单向阀的出油口与所述回油管连通。4.根据权利要求 1。
6、-3 任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括第三二位二通换向阀和第二溢流阀，所述第三二位二通换向阀的进油口与所述压油管连通，所述第三二位二通换向阀的出油口与所述第二溢流阀的进油口连通，所述第二溢流阀的出油口与所述回油管连通，所述第三二位二通换向阀在初始状态时进油口和出油口不导通，所述第三二位二通换向阀在第二状态时进油口和出油口导通。5.根据权利要求 1-3 任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述压力控制阀组还包括第三溢流阀，所述第三溢流阀的进油口与所述压油管连通，所述第三溢流阀的出油口与所述泄油管连通。6.根据权利要求 1-3 任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所。
7、述液压控制系统还包括第四溢流阀，所述第四溢流阀的进油口与所述吸油管连通，所述第四溢流阀的出油口与所述油箱连通。7.根据权利要求 1-3 任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述第一比例溢流阀权 利 要 求 书CN 104500463 A2/2 页3的进油口与所述压油管连通的管路上设置有常开球阀和过滤器。8.根据权利要求 1-3 任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述第一比例溢流阀的进油口与所述吸油管连通且连通的管路上设置有第三单向阀，所述第三单向阀的进油口与所述吸油管连通，所述第三单向阀的出油口与所述第一比例溢流阀的进油口连通。9.根据权利要求 1-3 任一项所述的液压控制系统，其特征在。
8、于，所述第一二位二通换向阀的出油口与所述第一比例溢流阀的进油口连通且连通的管路上设置有第四单向阀，所述第四单向阀的进油口与所述第一二位二通换向阀的出油口连通，所述第四单向阀的出油口与所述第一比例溢流阀的进油口连通。10.根据权利要求 1-3 任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述补油泵与所述吸油管之间连通的管路上设置有第五单向阀，所述第五单向阀的进油口与所述补油泵的出油口连通，所述第五单向阀的出油口与所述吸油管连通。权 利 要 求 书CN 104500463 A1/5 页4一种潜液泵液压控制系统技术领域0001 本发明涉及潜液泵技术领域，特别涉及一种潜液泵液压控制系统。背景技术0002 潜。
9、液泵主要应用在FPSO(Floating Production Storage and Offloading，浮式储油卸油装置 )、成品油船和化学品船等液货船上，用于将液货舱内的液货输送至外部。潜液泵液压控制系统的性能直接影响潜液泵的工作效率、运行的可靠性和安全性。0003 现有的潜液泵液压控制系统包括定量泵、安全阀、调速阀等控制元件。通过定量泵输出一定流量的液压油驱动液压马达转动，并通过调速阀控制马达转速。0004 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题 ：0005 液压马达的液压油消耗量小于定量泵的输出流量时，多余的液压油就会通过安全阀溢流回油箱，液压油经过安全阀溢流时会。
10、产生较大的热量，造成能量的浪费，降低液压系统的效率，同时溢流产生的热量使液压系统油温升高，对液压系统的运行会产生不利影响。发明内容0006 为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种潜液泵液压控制系统，技术方案如下 ：0007 本发明实施例提供了一种潜液泵液压控制系统，所述液压控制系统包括 ：油箱 ；补油泵，所述补油泵的进油口与所述油箱连通 ；变量泵，所述变量泵的进油口通过吸油管与所述补油泵的出油口连通，所述变量泵的泄油口通过泄油管与所述油箱连通 ；单向溢流阀组，所述单向溢流阀组包括第一单向阀和第一溢流阀，所述第一单向阀的进油口和所述第一溢流阀的进油口分别与所述变量泵的出油口连通，所述第一。
11、单向阀的出油口与压油管连通，所述第一溢流阀的出油口与回油管连通，所述回油管与所述吸油管连通 ；压力控制阀组，所述压力控制阀组包括第一比例溢流阀和第一二位二通换向阀，所述第一比例溢流阀的进油口与所述压油管连通，所述第一比例溢流阀的出油口分别与所述第一二位二通换向阀的进油口以及所述泄油管连通，所述第一二位二通换向阀的出油口与所述变量泵的控制油口连通 ；液压马达，所述液压马达的进油口与所述压油管连通，所述液压马达的回油口与所述回油管连通。0008 进一步地，所述液压控制系统还包括遥控阀组和调速阀，所述遥控阀组包括第二二位二通换向阀、二位三通换向阀以及第二比例溢流阀，所述第二二位二通换向阀的进油口和控。
12、制油口分别与所述压油管连通，所述第二二位二通换向阀的出油口分别与所述二位三通换向阀的第一油口和控制油口以及所述第二比例溢流阀的进油口连通，所述第二比例溢流阀的出油口分别与所述二位三通换向阀的第二油口以及所述回油管连通，所述二位三通换向阀的第三油口与所述调速阀的控制油口连通 ；所述调速阀中设置有节流阀，所述节流阀的进油口与所述压油管连通，所述节流阀的出油口与所述液压马达的进油口连通。0009 进一步地，所述调速阀的进油口与所述压油管连通的管路上设置有常开球阀，所说 明 书CN 104500463 A2/5 页5述液压马达的回油口与所述回油管连通的管路上设置有第二单向阀，所述第二单向阀的进油口与所。
13、述液压马达的回油口连通，所述第二单向阀的出油口与所述回油管连通。0010 进一步地，所述液压控制系统还包括第三二位二通换向阀和第二溢流阀，所述第三二位二通换向阀的进油口与所述压油管连通，所述第三二位二通换向阀的出油口与所述第二溢流阀的进油口连通，所述第二溢流阀的出油口与所述回油管连通，所述第三二位二通换向阀在初始状态时进油口和出油口不导通，所述第三二位二通换向阀在第二状态时进油口和出油口导通。0011 进一步地，所述压力控制阀组还包括第三溢流阀，所述第三溢流阀的进油口与所述压油管连通，所述第三溢流阀的出油口与所述泄油管连通。0012 进一步地，所述液压控制系统还包括第四溢流阀，所述第四溢流阀的。
14、进油口与所述吸油管连通，所述第四溢流阀的出油口与所述油箱连通。0013 进一步地，所述第一比例溢流阀的进油口与所述压油管连通的管路上设置有常开球阀和过滤器。0014 进一步地，所述第一比例溢流阀的进油口与所述吸油管连通且连通的管路上设置有第三单向阀，所述第三单向阀的进油口与所述吸油管连通，所述第三单向阀的出油口与所述第一比例溢流阀的进油口连通。0015 进一步地，所述第一二位二通换向阀的出油口与所述第一比例溢流阀的进油口连通且连通的管路上设置有第四单向阀，所述第四单向阀的进油口与所述第一二位二通换向阀的出油口连通，所述第四单向阀的出油口与所述第一比例溢流阀的进油口连通。0016 进一步地，所述。
15、补油泵与所述吸油管之间连通的管路上设置有第五单向阀，所述第五单向阀的进油口与所述补油泵的出油口连通，所述第五单向阀的出油口与所述吸油管连通。0017 本发明实施例提供的技术方案的有益效果是 ：0018 液压油经补油泵抽取后进入吸油管，然后变量泵抽取吸油管中的液压油并输向单向溢流阀组，液压油经第一单向阀流入压油管中，最终驱动液压马达运转后经回油管回到吸油管中构成循环，当变量泵输出的液压油压力过大并超过第一比例溢流阀的开启压力时，多余的液压油会经第一比例溢流阀流向泄油管回到油箱中，同时部分液压油经第一二位二通换向阀流向变量泵的控制油口，控制变量泵的排量减小，最终使得变量泵的液压油的输出量与液压马达。
16、的消耗量保持平衡，可以极大地减少不必要的能量消耗，保护液压系统正常运行。附图说明0019 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。0020 图 1 是本发明实施例提供的一种潜液泵液压控制系统的液压原理图。具体实施方式说 明 书CN 104500463 A3/5 页60021 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。0022 实施例0023 参见图 1。
17、，本发明实施例提供了一种潜液泵液压控制系统，该液压控制系统包括 ：油箱 1、补油泵 2、变量泵 3、吸油管 4、泄油管 5、单向溢流阀组 6、压油管 7、回油管 8、压力控制阀组 9 以及液压马达 10，补油泵 2 的进油口与油箱 1 连通 ；变量泵 3 的进油口通过吸油管 4 与补油泵 2 的出油口连通，变量泵 3 的泄油口通过泄油管 5 与油箱 1 连通 ；单向溢流阀组 6 包括第一单向阀 6a 和第一溢流阀 6b，第一单向阀 6a 的进油口和第一溢流阀 6b 的进油口 ( 与单向溢流阀组 6 的进油口 P1连通 ) 分别与变量泵 3 的出油口连通，第一单向阀 6a的出油口 ( 与单向溢流。
18、阀组 6 的第一出油口 P2连通 ) 与压油管 7 连通，第一溢流阀 6b 的出油口 ( 与单向溢流阀组 6 的第二出油口 T1连通 ) 与回油管 8 连通，回油管 8 与吸油管 4连通 ；压力控制阀组 9 包括第一比例溢流阀 9a 和第一二位二通换向阀 9b，第一比例溢流阀9a 的进油口 ( 与压力控制阀组 9 的第三进油口 X3连通 ) 与压油管 7 连通，第一比例溢流阀9a 的出油口 ( 与压力控制阀组 9 的出油口 T2连通 ) 分别与第一二位二通换向阀 9b 的进油口以及泄油管 5 连通，第一二位二通换向阀 9b 的出油口 ( 与压力控制阀组 9 的第一进油口X1连通 ) 与变量泵 。
19、3 的控制油口连通 ；液压马达 10 的进油口与压油管 7 连通，液压马达 10的回油口与回油管 8 连通。0024 具体地，吸油管 4、变量泵 3、单向溢流阀组 6、压油管 7、液压马达 10、回油管 8、吸油管 4 依次循环连通，该液压系统工作时主油路构成闭式循环，变量泵 3 抽取吸油管 4 中的液压油并泵入单向溢流阀组 6 中，液压油再经压油管 7 驱动液压马达 10 及相应的潜液泵工作，最终液压油经回油管 8 回到吸油管 4 中。油箱 1 用于提供工作介质液压油，主油路中的液压油存在经泄油管 5 泄回油箱 1 等情况，补油泵 2 用于在主油路中液压油不足时抽取油箱 1 中的液压油对液压。
20、系统进行补充 ；单向溢流阀组 6 中的第一单向阀 6a 可以防止液压油倒流回变量泵 3 中，对变量泵 3 起到一定保护作用，第一溢流阀 6b 可以将变量泵 3 输出的多余的液压油溢流进回油管8中，使液压系统中的液压油压力保持在第一溢流阀6b设定的压力值内 ；压力控制阀组 9 中的第一二位二通换向阀 9b 可以是电磁阀，其中设有一个单向阀，初始状态该电磁阀失电时，单向阀的出油口 ( 与压力控制阀组 9 的第一进油口 X1连通 ) 与变量泵 3 的控制油口连通，进油口与第一比例溢流阀 9a 的出油口连通，电磁阀得电时，该电磁阀的进油口和出油口直接连通，当压油管 7 中的液压油压力过大时，第一比例溢。
21、流阀 9a 就会开启，部分液压油经泄油管 5 回到油箱，部分液压油经第一二位二通换向阀 9b流向变量泵 3 的控制油口，调节变量泵 3 的排量，因此，通过对第一比例溢流阀 9a 进行调压就可以线性调节变量泵 3 的输出压力。0025 本实施例的液压控制系统中选用了两台并联的变量泵 3 作为动力元件，两台变量泵 3 的输出端分别连有一个单向溢流阀组 6，同时，压力控制阀组 9 中设置了两个第一二位二通换向阀 9b，分别通过两个出油口 ( 分别与压力控制阀组 9 的第一进油口 X1、第二进油口X2连通 ) 连通两台变量泵 3 的控制油口以控制两台变量泵 3 的排量。在变量泵 3 启动阶段，压力控制。
22、阀组 9 中的第一二位二通换向阀 9b 得电 ( 得电 10 秒后失电 )，第一二位二通换向阀9b的进油口和出油口直接连通，变量泵3的排量控制元件中存在的控制油会经第一二位二通换向阀9b流向泄油管5回到油箱1，变量泵3中预先产生的压力被释放掉，此时说 明 书CN 104500463 A4/5 页7变量泵 3 斜盘摆角处在最小位置。0026 进一步地，液压控制系统还包括遥控阀组11和调速阀12，遥控阀组11包括第二二位二通换向阀11a、二位三通换向阀11b以及第二比例溢流阀11c，第二二位二通换向阀11a的进油口 ( 与遥控阀组 11 的进油口 P3连通 ) 和控制油口分别与压油管 7 连通，第。
23、二二位二通换向阀11a的出油口分别与二位三通换向阀11b的第一油口和控制油口以及第二比例溢流阀 11c 的进油口连通，第二比例溢流阀 11c 的出油口 ( 与遥控阀组 11 的第一出油口 T3连通 ) 分别与二位三通换向阀 11b 的第二油口以及回油管 8 连通，二位三通换向阀 11b 的第三油口 ( 与遥控阀组 11 的第二出油口 R1连通 ) 与调速阀 12 的控制油口 R2连通 ；调速阀中设置有节流阀 12a，节流阀 12a 的进油口 ( 与调速阀 12 的第一进油口 P4连通 ) 与压油管7 连通，节流阀 12a 的出油口 ( 与调速阀 12 的第一出油口 A1连通 ) 与液压马达 1。
24、0 的进油口连通，液压马达 10 的回油口与调速阀 12 的第二进油口 B1连通，调速阀 12 的第二出油口T4与回油管 8 连通。0027 具体地，第二二位二通换向阀11a处于初始状态时，第二二位二通换向阀11a的进油口和出油口直接连通，当压油管7中的液压油压力较大时，第二二位二通换向阀11a处于第二状态，第二二位二通换向阀 11a 是一个带压力补偿功能的调速阀，阀芯左位表示当调速阀进出口压差小于左边弹簧力的时候，调速阀的阀芯处在最大开口处，当进出口压差大于弹簧力时，调速阀阀芯开口就会逐渐减小，直到调速阀进出口压差与弹簧力达到平衡 ；二位三通换向阀11b处于初始状态时，二位三通换向阀11b的。
25、第一油口不导通，第二油口和第三油口连通，二位三通换向阀11b处于第二状态时，二位三通换向阀11b的第一油口和第三油口连通，第二油口不导通 ；第二比例溢流阀 11c 可以线性调节遥控阀组 11 第一出油口 R1的压力，从而调节调速阀 12 的先导控制油口 R2压力，改变节流阀的开度，达到控制液压马达10的进油口压力和流量目的，改变液压马达10的转速和输出扭矩，并且可以防止马达超速。0028 进一步地，调速阀 12 的进油口与压油管 7 连通的管路上设置有常开球阀 20，液压马达 10 的回油口与回油管 8 连通的管路上设置有第二单向阀 13，第二单向阀 13 的进油口与液压马达 10 的回油口连。
26、通，第二单向阀 13 的出油口与回油管 8 连通。第二单向阀 13 的设置避免液压油倒流而损坏液压马达 10。0029 进一步地，液压控制系统还包括第三二位二通换向阀 14 和第二溢流阀 15，第三二位二通换向阀 14 的进油口 A2与压油管 7 连通，第三二位二通换向阀 14 的出油口 B2与第二溢流阀 15 的进油 P5连通，第二溢流阀 15 的出油口 T5与回油管 8 连通，第三二位二通换向阀 14 在初始状态时进油口 A2和出油口 B2不导通，第三二位二通换向阀 14 在第二状态时进油口 A2和出油口 B2导通。0030 具体地，当液压系统中液压油的油温在 15以下时，启动一台变量泵 。
27、3，调节液压马达 10 处不进油，使第三二位二通换向阀 14 得电，液压油会经压油管 7 通过第三二位二通电液换向阀 14 进入第二溢流阀 15，通过第二溢流阀 15 溢流加热并经回油管 8 返回进行循环，从而使系统中液压油温度保持在合理的范围内。0031 进一步地，压力控制阀组 9 还包括第三溢流阀 9c，第三溢流阀 9c 的进油口与压油管 7 连通，第三溢流阀 9c 的出油口 ( 压力控制阀组 9 的出油口 T2连通 ) 与泄油管 5 连通。0032 具体地，第三溢流阀 9c 的出油口 T2分别与第一二位二通换向阀 9b 的进油口、第说 明 书CN 104500463 A5/5 页8一比例。
28、溢流阀 9a 的出油口连通，第三溢流阀 9c 用于控制变量泵的最高输出压力。0033 进一步地，液压控制系统还包括第四溢流阀16，第四溢流阀16的进油口P6与吸油管 4 连通，第四溢流阀 16 的出油口 T6与油箱 1 连通。0034 具体地，第四溢流阀 16 用于控制系统吸油管 4 的油压，当补油泵 2 给系统的补油流量大于系统经泄油管 5 外泄的液压油流量时，补油泵 2 输出的多余的液压油通过第四溢流阀 16 溢流回油箱 1，以保证变量泵 3 充分吸油。0035 进一步地，第一比例溢流阀9a的进油口与压油管7连通的管路上设置有常开球阀21 和过滤器 22。过滤器 22 用于滤去液压油中的杂。
29、质，维护液压油的清洁，保证液压系统正常工作。0036 进一步地，第一比例溢流阀9a的进油口与吸油管4连通且连通的管路上设置有第三单向阀17，第三单向阀17的进油口与吸油管4连通，第三单向阀17的出油口与第一比例溢流阀 9a 的进油口连通。第一二位二通换向阀 9b 的出油口与第一比例溢流阀的 9a 进油口连通且连通的管路上设置有第四单向阀 18，第四单向阀 18 的进油口与第一二位二通换向阀 9b 的出油口连通，第四单向阀 18 的出油口与第一比例溢流阀 9a 的进油口连通。补油泵2与吸油管4之间连通的管路上设置有第五单向阀19，第五单向阀19的进油口与补油泵2 的出油口连通，第五单向阀 19 。
30、的出油口与吸油管 4 连通。液压系统中多处单向阀的设置用于控制液压油单向流动，防止系统中的油压突然变化导致的液压油倒流而损坏系统中相应的阀件或者液压泵。0037 本实施例提供的控制系统工作原理具体如下 ：0038 液压油经补油泵2抽取后进入吸油管4，然后变量泵3抽取吸油管4中的液压油并输向单向溢流阀组 6，液压油经第一单向阀 6a 流入压油管 7 中，最终驱动液压马达 10 运转后经回油管8回到吸油管4中构成循环。通过调节压力控制阀组9中第一比例溢流阀9a的调压手柄，可以对变量泵 3 的输出压力进行线性调节。通过调节遥控阀组 11 中第二比例溢流阀 11c 的调压手柄可以控制调速阀 12 的控。
31、制油口压力，从而调节调速阀 12 中节流阀的开口度，以调节液压马达 10 的进口压力和流量，最终改变液压马达 10 的转速和输出扭矩。0039 本发明实施例提供的一种潜液泵液压控制系统，液压油经补油泵抽取后进入吸油管，然后变量泵抽取吸油管中的液压油并输向单向溢流阀组液压油经第一单向阀流入压油管中，最终驱动液压马达运转后经回油管回到吸油管中构成循环，当变量泵输出的液压油压力过大并超过第一比例溢流阀的开启压力时，多余的液压油会经第一比例溢流阀流向泄油管回到油箱中，同时部分液压油经第一二位二通换向阀流向变量泵的控制油口，控制变量泵的排量减小，最终使得变量泵的液压油的输出量与液压马达的消耗量保持平衡，可以极大地减少不必要的能量消耗，保护液压系统正常运行。同时，通过遥控阀组和调速阀的配合控制液压马达的进口压力和流量，可以改变液压马达的转速和输出扭矩，防止马达超速。0040 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说 明 书CN 104500463 A1/1 页9图1说 明 书 附 图CN 104500463 A。