本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)啟動保護裝置及其方法，更準確的說是一種能夠對低溫工況下的海工折臂式起重機液壓系統(tǒng)進行啟動保護的裝置和方法。

背景技術：

海工折臂式起重機是海洋工程機械中一種非常重要的起重機械。其運動主要動力來自于液壓系統(tǒng)的供給，因此保證液壓系統(tǒng)的正常平穩(wěn)運行是至關重要的。在惡劣環(huán)境下，尤其是低溫工況下，為防止液壓油冷凍導致起重機不能正常啟動，需對液壓系統(tǒng)進行啟動保護，從而保證海工折臂式起重機正常運行。海工折臂式起重機的液壓系統(tǒng)由一系列模塊組成。

目前市場上的海工起重機械并不具有液壓系統(tǒng)啟動保護裝置，在低溫工況下難以避免出現(xiàn)液壓油冷凍的狀況，導致海工起重機械無法正常運行。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，針對低溫工況下的啟動保護，可將啟動保護裝置設計為三部分，針對各部分采用不同的啟動保護措施，從而達到最優(yōu)化的液壓系統(tǒng)的啟動保護。一方面，本發(fā)明提供了一種適用于低溫工況的海工折臂式起重機液壓系統(tǒng)的啟動保護裝置。根據海工折臂式起重機液壓系統(tǒng)的結構以及低溫工況下的保護措施，將啟動保護裝置設計為：

一種海工折臂式起重機液壓系統(tǒng)的啟動保護裝置，其特征在于，包括：

軟管保護裝置，包括軟管，所述軟管由內至外依次為通油管和軟管加熱裝置，所述軟管加熱裝置由加熱層和絕緣層構成，所述加熱層由加熱電阻絲組成，作為軟管的加熱裝置置于所述軟管加熱裝置內層，所述絕緣層置于所述軟管加熱裝置外層，所述軟管保護裝置還包括三通接頭和液壓油管接頭，所述軟管通過液壓油管接頭與鋼管和油缸連接，所述三通接頭上安裝液壓油溫度傳感器；

鋼管保護裝置，包括鋼管，所述鋼管上纏繞有小型自控溫電熱帶作為加熱裝置，所述小型自控溫電熱帶通過耐低溫鋼制扎帶固定在所述鋼管上，所述鋼管保護裝置還包括三通接頭和液壓油管接頭，所述三通接頭上安裝液壓油溫度傳感器；

油缸保護裝置，包括油缸，所述油缸上纏繞有大型自控溫電熱帶作為加熱裝置，所述大型自控溫電熱帶通過焊環(huán)固定在所述油缸上，所述油缸與所述軟管或鋼管通過法蘭連接，所述法蘭上安裝有油壓壓力傳感器和液壓油溫度傳感器；

PLC監(jiān)控系統(tǒng)，包括PLC編程控制器，所述PLC編程控制器位于塔身內部，所述PLC編程控制器與前述各部分中各傳感器通過通信電纜連接，并收集各傳感器所傳輸的數據并控制前述各部分的加熱裝置的開關。

所述油缸包括主油缸和副油缸，所述主油缸位于主臂油缸部分，所述副油缸位于副臂油缸部分。

液壓油通過所述軟管保護裝置從所述塔身流入所述鋼管保護裝置，然后經所述軟管保護裝置流入副臂油缸部分，所述副油缸輸入輸出液壓油經過所述鋼管。

液壓油通過所述軟管保護裝置從塔身直接流入所述主臂油缸部分，所述主油缸輸入輸出液壓油不經過所述鋼管。

當所述液壓系統(tǒng)任一部位的液壓油溫度低于下限閾值，則通過所述PLC編程控制器開啟液壓啟動保護裝置進行加熱，當所述液壓系統(tǒng)所有部位的油溫均達到設定值時，海工折臂式起重機可以開始啟動。

所述PLC監(jiān)控系統(tǒng)的將監(jiān)控的油溫信號傳輸至輸出設備。

所述輸出設備為警報燈、警報器或其組合。

另一方面，本發(fā)明提供了一種液壓系統(tǒng)的啟動保護方法。根據液壓系統(tǒng)的啟動保護裝置，其啟動方法流程如下：

1)液壓系統(tǒng)啟動前，通過所述液壓油溫度傳感器測量液壓油溫度，若所述液壓油冷凍且溫度低于下限閾值，則通過所述PLC編程控制器控制開啟所述啟動保護裝置進行加熱；

2)當所述液壓油導通且溫度達到設定值時，所述海工折臂式起重機開始正常工作；

3)所述溫度傳感器將采集到的數據實時反饋給PLC編程控制器，當所述液壓油溫度達到上限閾值時，PLC編程控制器控制所述液壓系統(tǒng)啟動所述保護裝置停止加熱。

本發(fā)明優(yōu)點在于：

1.實用性強。針對海工折臂式起重機暴露在外的三種液壓油管道分別采用了不同的保護措施，保護范圍廣。

2.節(jié)約能源，保護性強。本發(fā)明通過液壓油溫度傳感器和PLC編程控制器對液壓油溫度進行控制，在低溫工況下對液壓油溫度提前進行檢測，有效防止液壓沖擊帶來的損壞；同時通過實時檢測液壓油溫度將油溫控制在一定閾值，當超過上限時停止加熱，讓液壓油處在最優(yōu)工作溫度，同時節(jié)約能源。

附圖說明

結合附圖來描述適用于低溫工況的海工折臂式起重機液壓系統(tǒng)的啟動保護裝置，由于主絞車可布置于塔身頂部保溫罩內，因此未在示意圖中表達，在附圖中：

圖1是海工折臂式起重機液壓系統(tǒng)的結構位置示意圖；

圖2是軟管保護裝置結構示意圖；

圖3是鋼管保護裝置結構示意圖；

圖4是油缸保護裝置結構示意圖；

圖5是海工折臂式起重機液壓系統(tǒng)啟動保護裝置控制原理圖；

附圖標記說明：1—軟管部分；2—鋼管部分；3—副臂油缸部分；4—主臂油缸部分；5—液壓油溫度傳感器；7—軟管加熱裝置；8—三通接頭；9—鋼管；10—小型自控溫電熱帶；11—耐低溫鋼制扎帶；12—卡環(huán)；13—大型自控溫電熱帶；14—油缸；15—加熱層；16—絕緣層。

具體實施方式

接下來參照附圖對本發(fā)明作進一步描述。

本發(fā)明首先提供了適用于低溫工況的海工折臂式起重機液壓系統(tǒng)的啟動保護裝置。

參見圖1可清楚了解到適用于低溫工況的海工折臂式起重機液壓系統(tǒng)的啟動保護裝置的結構。其中，液壓油通過軟管部分1從塔身流入鋼管部分2，然后經軟管部分流入副臂油缸部分3；同時，液壓油也通過軟管部分1流入主臂油缸部分4。起重機通過各部分的液壓油進行驅動。PLC編程控制器部分處于塔身內部，傳感器通過電線與塔身連接。

參見圖2可清楚了解到軟管保護裝置結構及原理。其中，軟管由通油管和與其同軸設置的軟管加熱裝置7組成：最內部是通油管，負責液壓油的傳輸，通油管可分為內層、增強層和外層；通油管的外部是軟管加熱裝置7，軟管加熱裝置7內層是加熱層15，負責軟管的加熱，主要由加熱電阻絲組成；軟管加熱裝置7外層是絕緣層16，負責軟管的保溫、絕緣、避免腐蝕和磨損并為軟管提供支持力和耐壓力。軟管通過液壓油管接頭與鋼管和油缸連接，在三通接頭8上安裝液壓油溫度傳感器5，液壓油溫度傳感器5通過通信電纜與塔身內PLC編程控制器連接實現(xiàn)實時數據傳輸。

參見圖3可清楚了解到鋼管保護裝置結構及原理。其中，鋼管部分2的加熱主要依靠小型自控溫電熱帶10，小型自控溫電熱帶纏繞在鋼管9上，并通過耐低溫鋼制扎帶11進行固定。鋼管上主要有三通接頭8及液壓油管接頭,可以通過在其上安裝傳感器實現(xiàn)對液壓油狀態(tài)的監(jiān)測。通過在三通接頭上安裝液壓油溫度傳感器5實現(xiàn)對鋼管的數據采集，并將數據傳輸給PLC編程控制器進行下一步的控制。

參見圖4可清楚了解到油缸保護裝置結構及原理。其中，主油缸通過軟管輸入輸出液壓油，副油缸通過鋼管9輸入輸出液壓油。油缸14上纏繞有大型自控溫電熱帶13，并通過焊接的卡環(huán)12進行固定。油壓壓力傳感器(未示出)及液壓油溫度傳感器(未示出)安裝在油缸和軟管或鋼管的連接處的法蘭(未示出)上，并通過通信電纜將數據實時傳輸給PLC編程控制器進行分析和控制。

另一方面，本發(fā)明提供了一種液壓系統(tǒng)的啟動保護方法。

參見圖5可清楚了解到液壓系統(tǒng)啟動保護裝置控制原理。PLC編程控制器直接與各保護裝置的加熱裝置相連進行控制。為使得啟動保護裝置具有更好的實時性和節(jié)能性，采用并聯(lián)的方式進行控制，并在三個保護裝置上分別安裝液壓油溫度傳感器進行數據反饋。

海工折臂式起重機啟動前，先通過液壓油溫度傳感器進行數據采集，若處于可運行溫度下，則直接啟動設備；若存在不適合數據，則啟動保護裝置進行加熱，當數據達到設定下限閾值時啟動設備。傳感器將一直處于數據采集狀態(tài)，將采集到數據通過A/D轉換傳輸給PLC編程控制器進行分析及處理，之后通過D/A轉換對加熱裝置進行控制。

進一步地，當海工折臂式起重機處于工作狀態(tài)中，若某一部分溫度達到下限閾值或上限閾值時，PLC編程控制器會做出相應處理，將加熱保護裝置開啟或關閉。從而，起重機的液壓油將保持處于最佳工作溫度。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。在不脫離本發(fā)明的基本原理的基礎下，這些改進和優(yōu)化也應處于本發(fā)明的保護范圍內。