机械管理开发 总第１４４期 ２０１５年第２期 应用技术 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ Ｔｏｔａｌ ｏｆ １４４ ＮＯ．２ ２０１５ 码头钢吊桥液压设备设计 徐才红 （常州瑞阳液压成套有限公司，江苏常州２１３１４９） 摘要：对码头吊桥液压设备进行了设计，包括液压缸的结构、液压动力站结构、管路安装、现地电 气控制以及液压原理，该设计在轮渡码头方面得到了广泛地应用。 关键词：液压传动；码头吊桥；结构设计 中图分类号：ＴＨ１３７．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３．７７３Ｘ（２０１５）０２．００４０．０３ ＤｏＩ：１０．１６５２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ１４．１ １３４／ｔｈ．２０１５．０２．０１４ 引言 差，同时也保证了钢吊桥能下降到最低位置。 在液压缸的下腔（有杆腔）和上腔（无杆腔）的 码头工程钢吊桥采用液压设备升降，布置形 式采用双吊点布置，液压缸缸底吊耳通过支铰与 门架链接，活塞杆端吊头通过支铰与钢吊桥链接。 安装最高点均设有专用排气测压接头，用于液压 缸安装和使用过程中的排气，必要时可用于液压 缸的有杆腔和无杆腔的压力测量或充泄液压油。 钢吊桥上升和下降通过液压缸活塞杆的伸缩实 现［１ ］。码头钢吊桥液压设备包括：１套液压动力 站，１套电控系统和２支液压缸。 １ 主要技术参数 １）钢吊桥。钢吊桥长度：２８．０ ｍ；钢吊桥有效 活塞处动密封采用ＯＭＫ—ＭＲ型组合密封 和Ｖ形组合密封相结合，Ｖ形组合密封件采用多 唇密封，密封性能优良。活塞杆处动密封采用Ｖ 形组合密封，密封沟槽为轴向可调式。防尘圈选 宽度：５．０ ｍ／９．０ ｍ（喇叭口）；设计荷载：２０ ｔ汽车 或集装箱车满载单车慢速（小于５ ｋｍ／ｈ）通过；升 降幅度（外端）：提升０．４０ ｍ；下降３．４０ ｍ。 ２）起吊设备。吊点数：双吊点；支承方式：端 部铰接；提升力：２ Ｘ ８００ ｋＮ；下降力：钢吊桥自重； 工作行程：３．４５ ｍ；最大行程：４．００ ｍ；启闭速度： ０．８０ ｍ／ｍｉｎ。 ２ 液压缸结构设计 用Ｐ６型单作用防尘圈，其材料为改性填充丁腈橡 胶ＮＢＲ，具有硬度高、耐磨性好、抗老化性好等优 点。活塞杆的出口端装有刮污圈，材料为 ＺＣｕＡｌ 。Ｆｅ。，用于防止泥沙和冰层进入液压缸内 部，能去除活塞杆上杂物，保护防尘圈与密封圈。 活塞杆、销轴外表面采用先镀紧密性乳白铬 防腐，再镀硬铬提高硬度的办法防腐；液压油采用 Ｌ—ＨＭ４６抗磨液压油。 由于液压缸工作在海岛环境，液压缸外表的 为满足提升和下降钢吊桥，考虑到土建和钢吊 桥制造、安装可能存在的误差，在液压缸的下吊头和 防腐需要特别措施：液压缸整体喷砂后喷铝，再用 上盖处均装有免维护的球面自润滑关节轴承，可微 量补偿钢吊桥及液压缸安装时产生的误差。 环氧富锌油漆涂装防腐。 ３ 液压动力站结构设计 液压缸的有杆腔和无杆腔均留有富余行程， 以适应土建以及钢吊桥制造、安装可能存在的误 液压动力站包括１套油箱总成、２套油泵电机 组和控制阀组。油箱为完全封闭不锈钢材料制 成，油箱侧设有进入检修孔、液位计、除湿型空气 收稿日期：２０１５—０１—１２ 作者简介：徐才红（１９６５一），男，从事工作方向： 液压设备制造，工程师。 滤清器、液温计、带有过滤网注油器、旁通型回油 滤油器、油箱底部设置做成斜度并设置放油塞（便 于清洗换油）；吸油侧和回油侧用隔板隔开，以分 徐才红：码头钢吊桥液压设备设计 ２０１５年第２期 ・４ｌ・ 离回油带来的气泡和脏物；油泵采用抗污染强的 高压柱塞泵，能向系统提供平顺的压力油，且油泵 电动机组在系统最大压力时能连续平顺工作，２台 油泵电动机组采用两套冷却设备，工作，必要 时也可以同时工作；为了便于检修及油箱的散热， 油泵电机组设置在油箱旁边。液压动力站上设置 压力阀组和方向控制阀组，压力阀组设定系统的 额定压力；方向控制阀组控制吊桥的提升和下降。 ４ 管路安装设计 输材质为１Ｃｒ 。Ｎｉ。不锈钢材料，采用锯 割方法下料，弯管使用专用弯管机冷弯加工，采用 氩弧焊焊接。液压管路系统安装完毕后，应使用 冲洗泵进行油液循环冲洗。循环冲洗流速应大于 ５ ｍ／ｓ。循环冲洗后，使管路系统的清洁度达到 ＮＡＳ１６３ ８９级要求。管路安装完毕应对管路作不 低于额定工作压力１．５倍的耐压试验，确认管路 无外泄漏。 ５ 现地电气控制 现地电气控制采用可编程序控制器（ＰＬＣ）控制 和继电器手动控制两种方式，同时设有操作手柄，方 便现场操作（见图１）。两种控制方式互锁，ＰＬＣ控 制方式时可以通过远程接口实现远方操作；现地控 制柜可以对动力站上液位、液温等进行报警，对系统 压力、液压缸的上、下限位进行监控。 １一液压油缸；２一液压动力站；３一电气控制柜； ４一控制手柄；５一远程控制 图１ 电气控制网络图 ６ 液压原理设计 为了满足码头吊桥的功能要求，设计了一种 液压系统［３ ］。液压系统原理图如图２所示。 液压站通过控制阀块向油缸有杆腔充压力 油，同时油缸无杆腔向液压站排油，活塞杆收缩， 可以实现钢吊桥提升。液压站通过控制阀块向油 缸无杆腔充压力油，同时油缸有杆腔向液压站排 图２ 液压系统原理图 油，活塞杆伸出，实现钢吊桥下降。 为了防止钢吊桥在提升位置可以锁定，在油 缸的有杆腔设置了缸旁阀块，在缸旁阀块上设计 了液控单向阀，利用液控单向阀的反向锁定功能， 保证钢吊桥在４８ ｈ内因油缸内泄露产生的沉降不 超过１００ ｍｍ。缸旁阀块还能在高压软管突然爆 裂时随时锁住液压缸，防止钢桥快速坠落。 液压系统中设置温度压力补偿型调速阀，通 过调定２只调速阀，可以使２只油缸保持同步运 行，从而保证钢吊桥双缸同步运行。系统设置手 动纠偏装置，可以随时对２只缸进行手动纠偏。 液压站除了设有压力实时显示外，还设有最 高、最低压力保护，超压或欠压均有自动保护功 能，并报警，实现液压超高超低保护功能。液压站 设有温度控制器，可以实时显示液压油的温度，如 果油温超过６Ｏ℃时，会发出提示报警。为保证液 压站在正常液位以内工作，以防油高位时溢油时， 泵空吸，设有最高最低油位报警功能。 ７ 结语 通过对码头吊桥液压设备的设计，使码头吊 桥液压设备工作效率更高，经济效率得以提高，同 时此设计得到了广泛地应用。 参考文献 ［１］朱珠．船舶吊桥的液压浮动ＥＪ］．液压与气动，２００３（９） ２１—２２． 机械管理开发 ・４２・ ｊｘｇｌｋｆ￣Ｉｂ＠１２６．ｃｏｒｎ 第３０卷 浙江玉环一乐清滚装轮渡码头钢吊桥及起吊设备 ［２３ 石郦均．Ｅ４３袁承训．液压与气压传动［Ｍ］．北京：机械工业出版社， １９９９． 设计ＥＪ１．浙江水利水电专科学校学报，２００４（２）：２９—３０． ［３］ 刘延俊，关浩，周德繁．液压与气压传动［Ｍ］．北京：高等 教育出版社，２００７． （编辑：苗运平） Ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｗｈａｒｆ Ｓｔｅｅｌ Ｂｒｉｄｇｅ Ｘｕ Ｃａｉｈｏｎｇ （Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｒｕｉｙａｎｇ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｊｉａｎｇｓｕ ２１３１４９） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｗｈａｒｆ ｓｔｅｅｌ ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｙｌｉｎｄｅｒ， ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ，ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｉｔ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｗｉｄｅｌｙ ｉｎ ｆｅｒｒｙ ｄｏｃｋ． ［Ｋｅｙ ｗ０ｒｄｓ］ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ｗｈａｒｆ ｓｔｅｅｌ ｂｒｉｄｇｅ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ （上接第２１页） ４－３ ｌＸ—ｌ×断面图 ４－１蜗壳平面图 图４ 蜗壳水力图（ｒａｍ） Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｖｏｌｕｔｅ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｓｌｕｒｒｙ Ｐｕｍｐ Ｍｅｎｇ Ｚｈｅｎｙｉｎｇ，Ｌｅｉ Ｍｉｎｇ （Ｙａｎｇｑｕａｎ Ｐｕｍｐ Ｆａｃｔｏｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙａｎｇｑｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０４５００００） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａｃｃｕｒａｔｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｒａｗｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｖｏｌｕｔｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｒａｐｉｄ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅ，ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅＳ ｗａｔｅｒ ｌｉｎｅｓ ｓｍｏｏｔｈ，ａｒｅａ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｒｅｇｕｌａｒｌｙ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ ｂａｌａｎｃｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｌｏｓｓ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ． ［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ｓｌｕｒｒｙ ｐｕｍｐ；ｖｏｌｕｔｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｄｅｓｉｇｎ；ｄｒａｗｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ
