[发明专利]基于闭式液压制动器的海洋绞车电液制动系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于闭式液压制动器的海洋绞车电液制动系统及控制方法，制动系统包括油箱，液压泵，三相异步电动机，手动维护泵，倒吸防止阀，紧急制动插装切换阀，常闭浮动式液压制动器，卷筒刹车盘，卷筒转速编码器，蓄能器，柔性制动插装切换阀，柔性制动调压阀，手动维护控制阀，安全阀及PLC控制装置；本发明结构简单、占用空间小、安全性高、适应性强、能耗低、可靠性高，且能对海洋绞车不同负载和工况下高效低磨损制动。

技术领域

本发明涉及一种海洋绞车制动系统，具体涉及一种基于闭式液压制动器的海洋绞车电液制动系统及控制方法。

背景技术

海洋绞车主要应用于深海资源开发装备、ROV系统、水下拖曳系统等的收放。闭式制动器常态通过弹簧或碟簧的弹性恢复力来实现对绞车制动，安全性高，在海洋绞车领域得到了广泛应用。制动控制系统控制性能好坏直接影响制动能耗以及制动器的工作寿命，制约海洋绞车适应性和安全性。

专利201510706460.0公开了一种矿用液压绞车电液比例控制系统，它的制动系统包括制动泵站、液控换向阀、电磁换向阀、电液比例溢流阀，放大器、制动手柄。操作电位计型制动手柄，制动手柄的输出端经放大器连接电液比例溢流阀的控制端，可对系统进行柔性制动。但该系统制动时，因液压系统自身所具有的非线性、参数慢时变特性，极易引起重负载下的“坡起负载瞬时下滑”与停车时系统压力冲击现象，严重影响系统运行可靠性和液压元件寿命。同时，该制动系统搭建空间占据较大。

专利201210160823.1公开了一种用于矿用提升机的带动力液压制动系统及制动方法，它由直流溢流阀调压之后结合主控电磁换向阀使制动油缸松闸，当主控装置出现故障时，通过直流溢流阀讯速将压力油输入方式切换至备控装置。当需要调整制动油缸的压力值时，调压电磁换向阀得电联通，达到调节制动油缸与制动闸之间紧合程度的目的，进而控制绞车速度。它采用常闭型制动器，松闸工作时系统长期处于溢流状态，能耗高，且液压油温上升较快，有可能导致系统性能恶化。同时，制动压力通过预先设定，无法避免不同工况和负载的急剧磨损制动，影响制动器寿命。

专利201280006772.5公开了一种基于开式制动器的用于车辆制动控制的电液制动系统方法和设备，它包含具有至少一个能液压制动的开式轮制动器，其轮制动器能借助于电子控制的供压设备制动，制动压力为预先设定的液压压力。然而预先设定的液压压力无法同时适应不同工况和负载的高效低磨损制动，造成部分工况磨损过渡，影响了制动器寿命，且其控制的开式制动器在海洋和矿山等环境下的意外工况下安全性较差。

海洋环境下工作，母船对海洋绞车占用空间提出限制性要求，海洋绞车制动系统搭建空间必须紧凑。作业时间、季节及不同位置处海洋低温环境要求制动系统的吸油特性更高，以满足复杂海洋环境作业的可靠性和适应性。紧凑结构下闭式制动器松闸正常工作时产生的溢流损失更大，致系统性能退化的影响更明显，能耗更高。预先制动压力设定无法适应不同工况和负载的高效低磨损制动，制动器摩擦片寿命较短。现有绞车制动系统无法同时克服以上缺点，满足海洋绞车制动系统体积占用空间小、安全性高、适应性强、能耗低和可靠性高的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、占用空间小、安全性高、适应性强、能耗低和可靠性高的基于闭式液压制动器的海洋绞车电液制动系统及控制方法，该制动系统能对海洋绞车不同负载和工况下高效低磨损制动。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种基于闭式液压制动器的海洋绞车电液制动系统，包括油箱，液压泵，三相异步电动机，手动维护泵，倒吸防止阀，紧急制动插装切换阀，常闭浮动式液压制动器，卷筒刹车盘，卷筒转速编码器，蓄能器，柔性制动插装切换阀，柔性制动调压阀，手动维护控制阀，安全阀及PLC控制装置；

所述的油箱通过管路与液压泵的进油口连接，液压泵的出油口通过管路与倒吸防止阀的进油口连接，液压泵与三相异步电动机连接；倒吸防止阀的出油口通过进油管路与两常闭浮动式液压制动器的油口连接，两常闭浮动式液压制动器对称布置在卷筒刹车盘两侧，所述的卷筒转速编码器安装在卷筒刹车盘的卷筒中心处；