技术领域
[0001] 本实用新型涉及起重机，尤其是
船舶作业用的起重机。
背景技术
[0002] 目前，绕桩式回转起重机通常安装在各式海洋平台的桩腿上，因其具有占用平台空间小、结构紧凑、起吊能
力大，起吊半径远等优点而被广泛应用。
[0003] 绕桩式回转起重机主要包括
基座、回转平台、起吊机构和液压系统，回转平台可转动地设置在基座上，起吊机构则设置在回转平台上，基座的中部和回转平台的中部都留有足够的空间使桩腿能从中穿过，在小型的绕桩式回转起重机中，回转平台与基座之间通常采用回转支承连接，在大型的绕桩式回转起重机中，回转平台与基座之间则通过滚轮连接，具体是在基座上设置一个回转
支撑环，在回转平台上设置多个正滚轮组件和多个反滚轮组件，回转支撑环夹在多个正滚轮组件的滚轮和多个反滚轮组件的滚轮之间，其中正滚轮组件位于回转支撑环上方，反滚轮组件位于回转支撑环下方，在回转平台转动时，正滚轮组件的滚轮和反滚轮组件的滚轮均在回转支撑环的表面上滚动。液压系统给主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转平台提供动力和
刹车自动，液压系统的好坏直接相应起重机的安全性能和作业效率，在起重机结构日渐成熟的今天，如何改善起重机的液压系统成为人们研发的主要方向。实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种起重机，具有电控和手动控制，安全度高。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种起重机，包括机械部分和控制部分，所述机械部分插在主甲板上的桩腿、设在主甲板上且套在桩腿上的回转机构、设在回转机构上的人字架、与人字架铰接的臂架、设置在臂架顶端下方的主吊钩、副吊钩、变幅吊钩、用于带动主吊钩的主起升绞车、用于带动副吊钩的副主起升绞车和用于带动变幅吊钩的变幅绞车；
[0006] 所述控制部分包括液压系统，所述液压系统包括PLC自动控制系统、应急手动系统、用于驱动变幅绞车的变幅系统、用于驱动主起升绞车的主起升系统、用于驱动副主起升绞车的副主起升系统、用于驱动回转机构的回转系统、主
电机、主
泵和液压油箱，所述主电机驱动主泵，所述主泵与液压油箱连接，所述主泵输出端形成的主供油管路通过液控比例多路
阀分别向变幅系统、主起升系统、副主起升系统和回转系统供油，所述PLC自动控制系统通过电比例减压阀组控制液控比例多路阀；所述应急手动系统包括与液压油箱连接的
应急泵组和液压
手柄，应急泵组通过液压手柄控制变幅系统、主起升系统、副主起升系统和回转系统；
[0007] 所述回转系统包括两个带动回转平台的第一定量
马达、第一电比例减压阀和回转多路阀，回转多路阀的输入端接主供油管路，回转多路阀的输出端通过左向供油管分别于两个第一定量马达连接，回转多路阀的输出端通过右向供油管分别于两个第一定量马达连接，所述第一电比例减压阀通过两个第一梭阀控制回转多路阀向左向供油管或右向供油管供油，所述左向供油管与右向供油管之间设有平衡油压的平衡阀；所述第一定量马达配有第一定量马达刹车机构，刹车公共油路向第一定量马达刹车机构供油，刹车公共油路上设有调速阀和第一液控换向阀，所述左向供油管路与右向供油管路之间设有第二梭阀，所述第二梭阀与第一液控换向阀之间连通；
[0008] 所述主起升系统包括带动主起升绞车的第一变量马达，主供油管路向第一变量马达供油，第一变量马达通过主回油管路与液压油箱连接；所述第一变量马达配有第一变量马达刹车机构，第一变量马达的进油端通过第三梭阀控制第二液控换向阀，刹车公共油路通过第二液控换向阀和第一顺序阀向第一变量马达刹车机构供油；设有第一
单向阀与第一顺序阀并联，第一变量马达的回油通过第一单向阀、第一常开
球阀和第一
电磁阀回油；
[0009] 所述副主起升系统包括带动副主起升绞车的第二变量马达、第二电比例减压阀和副钩多路阀，副钩多路阀的输入端接主供油管路，副钩多路阀的输出端通过起升供油管分别与第二变量马达连接，副钩多路阀的输出端通过下降供油管分别与第二变量马达连接，所述第二电比例减压阀通过两个第四梭阀控制副钩多路阀向起升供油管或下降供油管供油；所述第二变量马达配有第二变量马达刹车机构，第二变量马达的进油端通过第五梭阀控制第三液控换向阀，刹车公共油路通过第三液控换向阀和第二顺序阀向第二变量马达刹车机构供油；设有第二单向阀与第二顺序阀并联，第二变量马达的回油通过第二单向阀、第二常开球阀和第二电磁阀回油；
[0010] 所述变幅系统包括带动变幅绞车的第二定量马达，主供油管路通过第二定量马达的供油管路向第二定量马达供油，第二定量马达的供油管路上设有平衡阀；所述第二定量马达配有定量马达刹车机构，第二定量马达的进油端通过第六梭阀控制第四液控换向阀，刹车公共油路通过第四液控换向阀和第三顺序阀向第二定量马达刹车机构供油；设有第三单向阀与第三顺序阀并联，第二定量马达的回油通过第三单向阀、第三常开球阀和第三电磁阀回油。
[0011] 作为改进，回转平台上一共设有两个主起升绞车，分别为左侧主起升绞车和右侧主起升绞车；回转平台上一共设有两个变幅绞车，分别为左侧变幅绞车和右侧变幅绞车。
[0012] 作为改进，所述PLC自动控制系统分别通过
编码器检测主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构的转速。
[0013] 作为改进，PLC自动控制系统通过获取主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构的转速后，通过电比例减压阀和液控比例多路阀修正主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构的转速。
[0014] 作为改进，主钩的液压手柄与电比例减压阀之间通过第七梭阀控制主钩多路阀，进而向第一变量马达供油；副钩的液压手柄与电比例减压阀之间通过第八梭阀控制副钩多路阀，进而向第二变量马达供油；变幅的液压手柄与电比例减压阀之间通过第九梭阀控制变幅多路阀，进而控制第二定量马达；回转的液压手柄与电比例减压阀之间通过第十梭阀控制回转多路阀，进而控制第一定量马达。
[0015] 作为改进，所述副主起升绞车包括四个第二变量马达，四个第二变量马达的进油管通过第一汇流板相互连通，四个第二变量马达的回油管通过第二汇流板相互连通。
[0016] 作为改进，左侧变幅绞车和右侧变幅绞车均包括两个第二定量马达，左侧变幅绞车的两个第二定量马达的进油管通过第三汇流板连通，左侧变幅绞车的两个第二定量马达的回油管通过第四汇流板连通；右侧变幅绞车的两个第二定量马达的进油管通过第五汇流板连通，右侧变幅绞车的两个第二定量马达的回油管通过第六汇流板连通；第三汇流板与第五汇流板之间设有第一逻辑阀，第四汇流板与第六汇流板之间设有第二逻辑阀。
[0017] 作为改进，所述液压系统还包括应急停止系统和安全保护系统，应急停止系统监控主电机并控制PLC自动控制系统对电比例减压阀输出的比例
电流， PLC自动控制系统监控液压油箱的液位、
温度和
过滤器。
[0018] 作为改进，所述起重机还包括电控系统，所述电控系统包括控制箱、左
开关箱面板、右开关箱面板、
驾驶室过渡接线箱、液压油箱接线箱、吊臂过渡接线箱和力矩仪主机箱；控制箱分别与左开关箱面板、右开关箱面板、力矩仪主机箱和驾驶室过渡接线箱连接，驾驶室过渡接线箱与液压油箱接线箱连接，液压油箱接线箱与吊臂过渡接线箱连接；控制箱向PLC显示屏、驾驶室照明灯、抽
风机、冷暖
空调、驾驶室插座供电；左开关箱面板控制前窗
雨刮器、顶窗雨刮器和喷
水器；力矩仪主机箱向
传感器供电；控制箱通过驾驶室过渡接线箱向编码器、限位开关供电；液压油箱接线箱控制、压差开关、电比例减压阀、限位开关和电磁阀；吊臂过渡接线箱用过
镇流器控制吊臂上的照明灯。
[0019] 作为改进，电控手柄通过PLC自动控制系统控制电比例减压阀组。
[0020] 本实用新型与
现有技术相比所带来的有益效果是：
[0021] 1、船舶海上作业时，起需要依靠桩腿进行固定，传统起重机位于与桩腿的
位置在不同的地方，这两个地方占用船舶
夹板的空间；本实用新型将起重机的回转机构的位置与桩腿的位置重叠设置，二者相互不会干扰，而且节约了空间；
[0022] 2、本实用新型既可通过PLC自动控制系统实现主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构的自动控制，也可以切换成液压手柄的手动控
制模式，液压系统的安全性更高，可靠性更好；
[0023] 3、主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构均由独立的液压系统控制，其独立性好，可靠性高；
[0024] 4、设置的刹车机构可以确保起重机的安全运行；
[0025] 5、PLC自动控制系统分别通过编码器检测主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构的转速，通过电比例减压阀和液控比例多路阀修正主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构的转速；
[0026] 6、左侧变幅绞车与右侧变幅绞车的第二定量马达之间通过汇流板连通，两侧的汇流板之间设有逻辑阀，逻辑阀可以调整两侧变幅绞车的油压保持一致，使起重机变幅时更平稳。
附图说明
[0028] 图2为本实用新型液压系统管路图。
[0029] 图3为回转系统管路图。
[0030] 图4为主起升系统管路图。
[0031] 图5为主起升绞车自动与手动切换管路图。
[0032] 图6为副主起升系统管路图。
[0033] 图7为变幅系统管路图。
[0034] 图8为变幅绞车自动与手动切换管路图。
[0035] 图9为本实用新型电控系统线路图。
具体实施方式
[0036] 一种起重机，用于船舶，其包括机械部分和控制部分。所述机械部分插在主甲板上的桩腿、设在主甲板上且套在桩腿上的回转机构、设在回转机构上的人字架、与人字架铰接的臂架、设置在臂架顶端下方的主吊钩、副吊钩、变幅吊钩、用于带动主吊钩的主起升绞车、用于带动副吊钩的副主起升绞车和用于带动变幅吊钩的变幅绞车。所述回转机构包括回转支承装置和设在回转支承装置上的回转平台；回转支承装置和回转平台均套在桩腿上，不与桩腿
接触，因此二者相互不干扰，使回转平台与桩腿完美结合，节省占用夹板的空间。所述人字架的顶部设有人字架
滑轮组，所述臂架的顶部设有臂架滑轮组；所述主起升绞车上绕有主起升
钢丝绳，主起升
钢丝绳穿过人字架滑轮组和臂架滑轮组后与主吊钩连接；所述副主起升绞车上绕有副主起升钢丝绳，副主起升钢丝绳穿过人字架滑轮组和臂架滑轮组后与副吊钩连接；所述变幅绞车上绕有变幅钢丝绳，变幅钢丝绳穿过人字架滑轮组和臂架滑轮组后与变幅吊钩连接。回转平台上一共设有两个主起升绞车，分别为左侧主起升绞车和右侧主起升绞车。回转平台上一共设有两个变幅绞车，分别为左侧变幅绞车和右侧变幅绞车。
[0037] 所述控制部分包括液压系统，如图1、2所示，所述液压系统包括PLC自动控制系统、应急手动系统、用于驱动变幅绞车的变幅系统、用于驱动主起升绞车的主起升系统、用于驱动副主起升绞车的副主起升系统、用于驱动回转机构的回转系统、主电机、主泵和液压油箱。本
实施例一共设有四台主电机和八台主泵，每个主电机带动两个主泵形成一个驱动，所述主泵与液压油箱连接，向液压油箱吸油或泄油，主泵输出端形成的主供油管路通过液控比例多路阀分别向变幅系统、主起升系统、副主起升系统和回转系统供油。电控手柄通过PLC 自动控制系统控制电比例减压阀组，进而控制液控比例多路阀，实现自动控制主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构。
[0038] 如图3所示，所述回转系统包括两个带动回转平台的第一定量马达S01、第一电比例减压阀H18/6和回转多路阀H17/9，回转多路阀H17/9的输入端接主供油管路，回转多路阀H17/9的输出端通过左向供油管分别与两个第一定量马达S01连接，回转多路阀H17/9的输出端通过右向供油管分别与两个第一定量马达S01连接，所述第一电比例减压阀H18/6通过两个第一梭阀H10/26、 H10/27控制回转多路阀H17/9向左向供油管或右向供油管供油，所述左向供油管与右向供油管之间设有平衡油压的平衡阀S02。所述第一定量马达S01配有第一定量马达刹车机构，刹车公共油路向第一定量马达刹车机构供油，刹车公共油路上设有调速阀H22和第一液控换向阀W04/6，所述左向供油管路与右向供油管路之间设有第二梭阀，所述第二梭阀与第一液控换向阀W04/6之间连通。回转机构的工作方法：当需要驱动回转机构左转或右转时，利用优先控制管路 PCP和PCT控制第一电比例减压阀H18/6，使其向第一梭阀H10/26或H10/27 供油，进而改变回转多路阀H17/9的阀位情况，最终通过左向供油管路或右向供油管路进行供油，左向供油管路供油时，表示第一定量马达左转，右向供油管路供油时，表示第一定量马达右转。通过第二梭阀驱动第一液控换向阀W04/6 开启，刹车公共管路BC1给第一定量马达刹车机构供油，第一定量马达刹车机构启动离开第一定量马达S01；另外，可以通过调速阀H22控制刹车油压，改变第一定量马达S01的速度。当第一定量马达泄油时，利用平衡阀的作用，使泄油的速度减缓，从而对回转机构产生缓冲的作用。
[0039] 如图4所示，所述主起升系统同时向左右侧的主起升绞车供油，由于两侧的供油管路完全完全相同，本实施例以左侧主起升绞车的液压系统进行说明，其包括四个带动主起升绞车的第一变量马达W01/1～W01/4，主供油管路通过平衡阀W02/1～W02/4分别向第一变量马达W01/1～W01/4供油，第一变量马达 W01/1～W01/4通过主回油管路与液压油箱连接。所述第一变量马达 W01/1～W01/4配有第一变量马达刹车机构，第一变量马达W01/1～W01/
4的进油端通过第三梭阀H10/13控制第二液控换向阀H04/1，刹车公共油路通过第二液控换向阀H04/1和第一顺序阀W05/1向第一变量马达刹车机构供油；设有第一单向阀W06/1与第一顺序阀W05/1并联，第一变量马达W01/1～W01/4的回油通过第一单向阀W06/1、第一常开球阀H23/1和第一电磁阀W03/1回油。正常供油时，第三梭阀H10/13从供油管路获取油压，通过第二液控换向阀H04/1、第一顺序阀W05/1给第一变量马达刹车机构供油，使其启动并离开第一变量马达；当第一变量马达泄压时，第一变量马达刹车机构的液压油经过第一顺序阀 W05/1或第一单向阀W06/1，最后经过第一常开球阀H23/1和第一电磁阀W03/1 进行回油，此时第一变量马达刹车机构对第一变量马达进行
制动。如果流入第一变量马达的油量少，平衡阀开口变小，会产生背压。
[0040] 如图6所示，所述副主起升系统包括四个带动副主起升绞车的第二变量马达W01/9～W01/12、第二电比例减压阀H18/3和两个副钩多路阀H17/5、H17/6，副钩多路阀H17/5对应第二变量马达W01/9和W01/10，副钩多路阀H17/6对应第二变量马达W01/11和W01/12。副钩多路阀H17/5、H17/6的输入端接主供油管路，副钩多路阀H17/5、H17/6的输出端通过起升供油管分别与第二变量马达W01/9～W01/12连接，起升供油管上设有平衡阀A02/1～A02/4，每个平衡阀对应一个第二变量马达，副钩多路阀H17/5、H17/6的输出端通过下降供油管分别与第二变量马达W01/9～W01/12连接。所述第二电比例减压阀H18/3通过两个第四梭阀H10/15、H10/16控制副钩多路阀向起升供油管或下降供油管供油。所述第二变量马W01/9～W01/
12达配有第二变量马达刹车机构，第二变量马达W01/9～W01/12的进油端通过第五梭阀H10/18控制第三液控换向阀 W04/3，刹车公共油路通过第三液控换向阀W04/3和第二顺序阀W05/3向第二变量马达刹车机构供油；设有第二单向阀W06/3与第二顺序阀W05/3并联，第二变量马达的回油通过第二单向阀W06/3、第二常开球阀H23/3和第二电磁阀 W03/3回油。
左侧的两个第二变量马达与右侧的两个第二变量马达的进油管通过第七汇流板连通，左侧的两个第二变量马达与右侧的两个第二变量马达的回油管通过第八汇流板连通。正常供油时，第五梭阀H10/18从供油管路获取油压，通过第三液控换向阀W04/3、第二顺序阀W05/3给第二变量马达刹车机构供油，使其启动并离开第二变量马达；当第二变量马达泄压时，第二变量马达刹车机构的液压油经过第二顺序阀W05/3或第二单向阀W06/3，最后经过第二常开球阀H23/3和第二电磁阀W03/3进行回油，此时第二变量马达刹车机构对第二变量马达进行制动。如果流入第二变量马达的油量少，平衡阀开口变小，会产生背压。
[0041] 回转平台上一共设有两个变幅绞车，分别为左侧变幅绞车和右侧变幅绞车。如图7所示，变幅系统包括四个带动变幅绞车的第二定量马达B01/1～B01/4，第二定量马达B01/1～B01/2对应左侧变幅绞车，第二定量马达B01/3～B01/4对应右侧变幅绞车，左右两侧的变幅绞车的液压系统相同，本实施例以其中一侧变幅绞车的液压系统进行说明：主供油管路通过第二定量马达的供油管路向第二定量马达B01/1～B01/2供油，第二定量马达B01/1～B01/2的供油管路上设有平衡阀W02/9、W02/10；所述第二定量马达B01/1～B01/2配有第二定量马达刹车机构，第二定量马达B01/1～B01/2的进油端通过第六梭阀H10/24控制第四液控换向阀W04/4，刹车公共油路通过第四液控换向阀W04/4和第三顺序阀 W05/4向第二定量马达刹车机构供油；设有第三单向阀W06/4与第三顺序阀 W05/4并联，第二定量马达B01/1～B01/2的回油通过第三单向阀W06/4、第三常开球阀H23/3和第三电磁阀W03/4回油。左侧变幅绞车的两个第二定量马达的进油管通过第三汇流板FL2/7连通，左侧变幅绞车的两个第二定量马达的回油管通过第四汇流板FL2/8连通；右侧变幅绞车的两个第二定量马达的进油管通过第五汇流板FL2/9连通，右侧变幅绞车的两个第二定量马达的回油管通过第六汇流板FL2/10连通；第三汇流板FL2/7与第五汇流板FL2/9之间设有第一逻辑阀B03/2，第四汇流板FL2/8与第六汇流板FL2/10之间设有第二逻辑阀 B03/1。左侧变幅绞车与右侧变幅绞车的第二定量马达之间通过汇流板连通，两侧的汇流板之间设有逻辑阀，逻辑阀可以自动调整两侧变幅绞车的油压保持一致，使起重机变幅时更平稳；若左右两侧变幅绞车无法自动平衡时，关掉逻辑阀，利用液压手柄强制两边平衡。当第二定量马达泄压时，第二定量马达刹车机构的液压油经过第三顺序阀W05/4或第三单向阀W06/4，最后经过第三常开球阀H23/3和第三电磁阀W03/4进行回油，此时第二定量马达刹车机构对第二定量马达进行制动。
[0042] 如图1所示，主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构上均设有编码器，所述PLC自动控制系统分别通过编码器检测主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构的转速，PLC自动控制系统通过获取主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构的转速后，通过电比例减压阀和液控比例多路阀修正主起升绞车、副主起升绞车、变幅绞车和回转机构的转速。正常状态下，电控手柄通过PLC自动控制系统控制电比例减压阀组，实现对起重机的整体控制。
[0043] 所述应急手动系统包括与液压油箱连接的应急泵组和液压手柄，应急泵组通过液压手柄控制变幅系统、主起升系统、副主起升系统和回转系统。如图5、 8所示，主钩的液压手柄与电比例减压阀之间通过第七梭阀控制主钩多路阀，进而向第一变量马达供油；副钩的液压手柄与电比例减压阀之间通过第八梭阀控制副钩多路阀，进而向第二变量马达供油；变幅的液压手柄与电比例减压阀之间通过第九梭阀控制变幅多路阀，进而控制第二定量马达；回转的液压手柄与电比例减压阀之间通过第十梭阀控制回转多路阀，进而控制第一定量马达。
[0044] 如图1所示，所述液压系统还包括应急停止系统和安全保护系统，应急停止系统监控主电机并控制PLC自动控制系统对电比例减压阀输出的比例电流， PLC自动控制系统监控液压油箱的液位、温度和过滤器。当应急停止系统和安全保护系统检测到异常后，截断PLC自动控制系统给电比例减压阀组的
信号，此时可以通过液压手柄控制液控比例多路阀对起重机进行操控。
[0045] 如图1所示，冷却系统与液压油箱相连，主泵的泄油、多路阀的回油、油马达的泄油和
控制阀的回油均带有热量，冷却系统可以将液压油箱的热油冷却，保证
液压液压系统长期工作的
稳定性。
[0046] 所述起重机还包括电控系统，如图9所示，所述电控系统包括控制箱、左开关箱面板、右开关箱面板、驾驶室过渡接线箱、液压油箱接线箱、吊臂过渡接线箱和力矩仪主机箱；控制箱分别与左开关箱面板、右开关箱面板、力矩仪主机箱和驾驶室过渡接线箱连接，驾驶室过渡接线箱与液压油箱接线箱连接，液压油箱接线箱与吊臂过渡接线箱连接；控制箱向PLC显示屏、驾驶室照明灯、抽风机、冷暖空调、驾驶室插座供电；左开关箱面板控制前窗雨刮器、顶窗雨刮器和喷水器；力矩仪主机箱向传感器供电；控制箱通过驾驶室过渡接线箱向编码器、限位开关供电；液压油箱接线箱控制、压差开关、电比例减压阀、限位开关和电磁阀；吊臂过渡接线箱用过镇流器控制吊臂上的照明灯。
