1.一种海上作业直升机快速系留装置的液压系统，其特征在于：包括油箱（1）、液压泵（2）、电动机（3）、第一单向阀（4‑1）、第二单向阀（4‑2）、第一压力传感器（5‑1）、第二压力传感器（5‑2）、第一过滤器（6‑1）、第二过滤器（6‑2）、第一溢流阀（7‑1）、第二溢流阀（7‑2）、二位四通电磁换向阀组（8）、三位四通Y型液动换向阀（9）、叠加式双单向节流阀（10）、叠加式内控液压锁（11）、外控大流量液压锁（12）、第一安全阀（13‑1）、第二安全阀（13‑2）、插装阀（14）、蓄能器（15）、气动液压泵（16）、粗细并联单出杆液压缸（17）、机械爪解锁缸（18）、中位锁解锁缸（19）和紧急锁解锁缸（20）；

所述粗细并联单出杆液压缸（17）包括粗液压缸（17‑1）和细液压缸（17‑2）；

在所述液压系统的油路中，与插装阀（14）A口相连的油路称为负载油路；与插装阀（14）B口相连的油路称为蓄能油路；

所述液压泵（2）通过第一单向阀（4‑1）、第一过滤器（6‑1）连接于负载油路；第一压力传感器（5‑1）连接于第一单向阀（4‑1）、第一过滤器（6‑1）之间的油路上；

所述气动液压泵（16）通过第二单向阀（4‑2）、第二过滤器（6‑2）连接于蓄能油路；第二压力传感器（5‑2）连接于第二过滤器（6‑2）的出口油路上；

第一溢流阀（7‑1）和第二溢流阀（7‑2）分别连接于负载油路和蓄能油路，用于限制油路压力不超过最高压力设定值，以保护油路的安全；

所述粗液压缸（17‑1）通过叠加式内控液压锁（11）、叠加式双单向节流阀（10）、第三电磁换向阀（8‑3）和第四电磁换向阀（8‑4）连接于负载油路；粗液压缸（17‑1）的A、B口分别通过叠加式双单向节流阀（10）、叠加式内控液压锁（11）的A侧、B侧油路与第三电磁换向阀（8‑

3）和第四电磁换向阀（8‑4）的A口相连；第三电磁换向阀（8‑3）和第四电磁换向阀（8‑4）的P、T口分别与负载油路、油箱（1）相连；粗液压缸（17‑1）的A、B口分别通过外控大流量液压锁（12）的A侧、B侧油路连油箱，粗液压缸（17‑1）的A、B口又通过第一安全阀（13‑1）、第二安全阀（13‑2）连油箱（1）；外控大流量液压锁（12）的A侧、B侧控制油路统一连接第八电磁换向阀（8‑8）的A口，第八电磁换向阀（8‑8）的P、T口分别与蓄能油路、油箱（1）相连；

所述细液压缸（17‑2）通过三位四通Y型液动换向阀（9）、第一电磁换向阀（8‑1）和第二电磁换向阀（8‑2）连接于负载油路；细液压缸（17‑2）的A、B口与三位四通Y型液动换向阀（9）的A、B口分别相连；第一电磁换向阀（8‑1）和第二电磁换向阀（8‑2）的A口分别与三位四通Y型液动换向阀（9）的左、右液控油路相连；三位四通Y型液动换向阀（9）、第一电磁换向阀（8‑

1）和第二电磁换向阀（8‑2）的P、T口分别与负载油路、油箱（1）相连；

所述机械爪解锁缸（18）的A口与第五电磁换向阀（8‑5）的A口相连；第五电磁换向阀（8‑

5）的P、T口分别与负载油路、油箱（1）相连；

所述中位锁解锁缸（19）、紧急锁解锁缸（20）的A口与第六电磁换向阀（8‑6）、第九电磁换向阀（8‑9）的A口相连；第六电磁换向阀（8‑6）、第九电磁换向阀（8‑9）的P、T口分别与蓄能油路、油箱（1）相连；

所述插装阀（14）A口、B口分别与负载油路和蓄能油路相连；插装阀控制油路连接第七电磁换向阀（8‑7）的B口，第七电磁换向阀（8‑7）的P、T口分别与蓄能油路、油箱（1）相连。

2.根据权利要求1所述的一种海上作业直升机快速系留装置的液压系统，其特征在于：

所述蓄能油路的压力在最小阈值压力与最大阈值压力之间；当第二压力传感器（5‑2）所测到的蓄能油路的压力小于蓄能器的最小阈值压力时，液压泵（2）启动工作为蓄能器充油；当所测到的蓄能油路的压力大于或等于蓄能器的最大阈值压力时，液压泵（2）即停止工作。

3.根据权利要求1所述的一种海上作业直升机快速系留装置的液压系统，其特征在于：

所述的第六电磁换向阀（8‑6）、第七电磁换向阀（8‑7）、第八电磁换向阀（8‑8）和第九电磁换向阀（8‑9）的P、T口分别与蓄能油路、油箱（1）相连，保证蓄能器（15）、中位锁解锁缸（19）、紧急锁解锁缸（20）以及外控大流量液压锁（12）不受负载油路压力影响。

4.根据权利要求1所述的一种海上作业直升机快速系留装置的液压系统，其特征在于：

用于控制快速系留装置（22）基本动作的二位四通电磁换向阀组（8）包括型号相同的第一电磁换向阀（8‑1）、第二电磁换向阀（8‑2）、第三电磁换向阀（8‑3）、第四电磁换向阀（8‑4）、第五电磁换向阀（8‑5）、第六电磁换向阀（8‑6）、第七电磁换向阀（8‑7）、第八电磁换向阀（8‑8）和第九电磁换向阀（8‑9），所述二位四通电磁换向阀组（8）采用集成设计的方式并排连接在同一控制阀阀块（35）上，9个电磁换向阀的手动按钮并排露出于快速系留装置（22）后侧的侧壁上，方便工作人员在停电等紧急状态下应急手动操作电磁换向阀按钮完成对直升机的捕获、释放的基本动作；所述电磁换向阀按钮包括控制第一电磁换向阀（8‑1）的第一按钮（36‑1）、控制第二电磁换向阀（8‑2）的第二按钮（36‑2）、控制第三电磁换向阀（8‑3）的第三按钮（36‑3）、控制第四电磁换向阀（8‑4）的第四按钮（36‑4）、控制第五电磁换向阀（8‑5）的第五按钮（36‑5）、控制第六电磁换向阀（8‑6）的第六按钮（36‑6）、控制第七电磁换向阀（8‑

7）的第七按钮（36‑7）、第八电磁换向阀（8‑8）的第八按钮（36‑8）和控制第九电磁换向阀（8‑

9）的第九按钮（36‑9）。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的一种海上作业直升机快速系留装置的液压系统的控

制方法，其特征在于：包括对快速系留装置（22）常规动作控制方法、安全保护控制方法和应急动作控制方法；

所述对快速系留装置（22）的常规动作控制方法包括：快速捕获直升机探杆（23）的控制方法、牵引出入库过程中横向校直直升机的控制方法、牵引出库过程中的中位校直直升机的控制方法、快速释放直升机探杆（23）的控制方法、横向液压锁止直升机探杆（23）的控制方法和横向机械锁止直升机探杆（23）的控制方法；

B1快速捕获直升机探杆（23）的控制方法，包括以下步骤：

B1.1第五电磁换向阀（8‑5）通电，机械爪解锁缸（18）缩回，通过连杆机构驱动机械爪锁止卡销（30）向下退去，机械爪（26）的上手爪（32）在弹力作用下打开；

B1.2第六电磁换向阀（8‑6）通电，中位锁解锁缸（19）伸出，通过连杆机构驱动中位锁锁销（27）缩回；

B1.3第九电磁换向阀（8‑9）通电，紧急锁解锁缸（20）伸出，通过连杆机构驱动所有紧急锁锁销缩回；

B1.4第八电磁换向阀（8‑8）通电，外控大流量液压锁（12）打开，粗液压缸（17‑1）两腔和油箱（1）相通，使粗液压缸（17‑1）浮动；

B1.5第三电磁换向阀（8‑3）、第四电磁换向阀（8‑4）均处于断电状态，使叠加式内控液压锁（11）闭锁，粗液压缸（17‑1）与负载油路切断联系；

B1.6第七电磁换向阀（8‑7）通电，插装阀（14）导通，蓄能器（15）为负载油路供油；

B1.7第一电磁换向阀（8‑1）通电、第二电磁换向阀（8‑2）断电，通过三位四通Y型液动换向阀（9）控制细液压缸（17‑2）的有杆腔进油，无杆腔回油，细液压缸（17‑2）带动粗液压缸（17‑1）快速同步缩回，通过左链条（33‑1）、右链条（33‑2）和增速滑轮组驱动开启的机械爪（26）快速运动，直到机械爪上爪（32）碰到直升机探杆（23）后，直升机探杆（23）推动机械爪上爪（32）转动，使机械爪上爪（32）和机械爪下爪（31）闭合，机械爪锁止卡销（30）在方轴弹簧扭转力作用下向上抬起，将机械爪上爪（32）锁住，捕获直升机探杆（23）并锁紧；

B2牵引出入库过程中横向校直直升机的控制方法，包括向右舷校直直升机的控制方法

和向左舷校直直升机的控制方法：

B2.1向右舷校直直升机的控制方法：

B2.1.1第五电磁换向阀（8‑5）断电，机械爪解锁缸（18）伸出，防止机械爪（26）打开；

B2.1.2第六电磁换向阀（8‑6）通电，中位锁解锁缸（19）伸出，通过连杆机构驱动中位锁锁销（27）缩回；

B2.1.3第九电磁换向阀（8‑9）通电，紧急锁解锁缸（20）伸出，通过连杆机构驱动紧急锁锁销缩回；

B2.1.4第八电磁换向阀（8‑8）断电，外控大流量液压锁（12）关闭；

B2.1.5第七电磁换向阀（8‑7）断电，插装阀（14）关闭，粗细液压缸的动作仅由液压泵（2）驱动；

B2.1.6第一电磁换向阀（8‑1）、第二电磁换向阀（8‑2）均断电，控制三位四通Y型液动换向阀（9）处于中位，细液压缸（17‑2）的有杆腔和无杆腔均接油箱（1），细液压缸（17‑2）随动；

B2.1.7第三电磁换向阀（8‑3）断电、第四电磁换向阀（8‑4）通电，通过叠加式双单向节流阀（10）和叠加式内控液压锁（11）控制粗液压缸（17‑1）的有杆腔回油，无杆腔进油，粗液压缸（17‑1）带动细液压缸（17‑2）同步伸出，通过左链条（33‑1）、右链条（33‑2）和增速滑轮组驱动机械爪（26）产生慢速运动和大出力，完成对海上作业直升机牵引出入库过程中向右舷的校直作业；

B2.2向左舷校直直升机的控制方法：

B2.2.1第五电磁换向阀（8‑5）断电，机械爪解锁缸（18）伸出，防止机械爪（26）打开；

B2.2.2第六电磁换向阀（8‑6）通电，中位锁解锁缸（19）伸出，通过连杆机构带动中位锁锁销（27）缩回；

B2.2.3第九电磁换向阀（8‑9）通电，紧急锁解锁缸（20）伸出，通过连杆机构带动所有紧急锁锁销缩回；

B2.2.4第八电磁换向阀（8‑8）断电，外控大流量液压锁（12）关闭；

B2.2.5第七电磁换向阀（8‑7）断电，插装阀（14）关闭，粗细液压缸的动作仅由液压泵（2）驱动；

B2.2.6第一电磁换向阀（8‑1）通电、第二电磁换向阀（8‑2）断电，控制三位四通Y型液动换向阀（9）处于左位，细液压缸（17‑2）的有杆腔供油，无杆腔回油，细液压缸（17‑2）缩回；

B2.2.7第三电磁换向阀（8‑3）通电、第四电磁换向阀（8‑4）断电，通过叠加式双单向节流阀（10）和叠加式内控液压锁（11）控制粗液压缸（17‑1）的有杆腔进油，无杆腔回油，粗液压缸（17‑1）与细液压缸（17‑2）一同缩回，通过左链条（33‑1）、右链条（33‑2）和增速滑轮组驱动机械爪（26）产生慢速运动和大出力，完成对海上作业直升机牵引出入库过程中向左舷的校直作业；

B3牵引出库过程中的中位校直直升机的控制方法，包括以下步骤：

B3.1第五电磁换向阀（8‑5）断电，机械爪解锁缸（18）伸出，防止机械爪（26）打开；

B3.2第六电磁换向阀（8‑6）断电，中位锁解锁缸（19）缩回，通过连杆机构带动中位锁锁销（27）伸出；

B3.3第九电磁换向阀（8‑9）通电，紧急锁解锁缸（20）伸出，通过连杆机构带动使所有紧急锁锁销缩回；

B3.4根据B2.1.4‑B2.1.7或B2.2.4‑B2.2.7的校直步骤，调整抓着探杆的机械爪（26）向快速系留装置（22）的中心线处移动，当机械爪（26）的中心线与中位锁锁销的中心线对齐时，中位锁锁销（27）会插入机械爪（26）背侧的销槽内，机械爪（26）被卡在快速系留装置（22）沿横向的中间位置，这样在牵引绞车（21）牵引快速系留装置（22）出库的过程中，直升机探杆（23）始终沿甲板上轨道的中心线行驶，在拖行直升机沿轨道运动的同时，直升机会被自动校直至合适姿态；

B4快速释放直升机探杆（23）的控制方法，包括以下步骤：

B4.1第五电磁换向阀（8‑5）通电，机械爪解锁缸（18）缩回，通过连杆机构驱动机械爪锁止卡销（30）向下退出，机械爪上爪（32）在弹力作用下打开，释放直升机探杆（23）；

B4.2第六电磁换向阀（8‑6）通电，中位锁解锁缸（19）伸出，通过连杆机构驱动中位锁锁销（27）缩回；

B4.3第九电磁换向阀（8‑9）通电，紧急锁解锁缸（20）伸出，通过连杆机构驱动所有紧急锁锁销缩回；

B4.4第八电磁换向阀（8‑8）通电，外控大流量液压锁（12）打开，粗液压缸（17‑1）两腔和油箱相通，粗液压缸（17‑1）处于浮动状态；

B4.5第三电磁换向阀（8‑3）、第四电磁换向阀（8‑4）均断电，使叠加式内控液压锁（11）闭锁，粗液压缸（17‑1）与负载油路切断联系；

B4.6第七电磁换向阀（8‑7）通电，插装阀（14）导通，蓄能器（15）为负载油路供油；

B4.7第一电磁换向阀（8‑1）断电、第二电磁换向阀（8‑2）通电，通过三位四通Y型液动换向阀（9）控制细液压缸（17‑2）的有杆腔回油，无杆腔进油，细液压缸（17‑2）带动粗液压缸（17‑1）快速同步伸出，通过左链条（33‑1）、右链条（33‑2）和增速滑轮组驱动机械爪（26）快速离开直升机探杆（23），直到返回初始位置后停下，等待下一次捕获；

B5横向机械锁止直升机探杆（23）的控制方法，包括以下步骤：

B5.1第六电磁换向阀（8‑6）断电，中位锁解锁缸（19）缩回，通过连杆机构驱动中位锁锁销（27）伸出；

B5.2第九电磁换向阀（8‑9）断电，紧急锁解锁缸（20）缩回，通过连杆机构驱动所有紧急锁锁销伸出；

B5.3当机械爪（26）受外力或受内力驱动移动到任意两个相邻紧急锁中间位置时，机械爪（26）会被卡在两相邻的紧急锁锁销之间；当机械爪（26）移动到其中心线与中位锁的中心线对齐时，中位锁的锁销（27）会插入机械爪下爪（31）背面的中位锁销槽内，使机械爪（26）被卡在快速系留装置（22）沿横向的中间位置不能移动；

B6横向液压锁止直升机探杆（23）的控制方法，包括以下步骤：

B6.1第八电磁换向阀（8‑8）、第三电磁换向阀（8‑3）、第四电磁换向阀（8‑4）断电，控制叠加式内控液压锁（11）和外控大流量液压锁（12）闭锁，共同作用锁住粗液压缸（17‑1）的无杆腔和有杆腔油路，机械爪（26）被强制液压锁紧在当前位置；

所述安全保护控制方法包括：断电常规保护方法、超载保护方法、链条断裂保护方法、捕获直升机后的安全系留方法和过滤器堵塞报警方法；

S1断电常规保护方法，包括以下步骤：

S1.1快速系留装置（22）断电后，第三电磁换向阀（8‑3）、第四电磁换向阀（8‑4）与第八电磁换向阀（8‑8）均失电，导致叠加式内控液压锁（11）与外控大流量液压锁（12）闭锁，使粗液压缸（17‑1）两腔油路闭锁，机械爪（26）沿横向被液压锁止不能移动；

S1.2快速系留装置（22）断电后，第九电磁换向阀（8‑9）与第六电磁换向阀（8‑6）均失电，紧急锁解锁缸（20）与中位锁解锁缸（19）在弹簧力的作用下缩回，通过连杆机构带动中位锁锁销（27）与紧急锁锁销均伸出；若S1.1中所述叠加式内控液压锁（11）或外控大流量液压锁（12）因故障不能完全锁止的情况下，机械爪（26）如果继续运动将会被机械锁止在横向紧邻的两个紧急锁之间，或者会被中位锁机械锁止在快速系留装置（22）沿横向的中间位置，从而进一步提高了海上作业直升机的作业安全性；

S2超载保护方法，包括以下步骤：

在直升机处于系留、牵引和校直过程中，当遇到不可抗力因素,直升机探杆（23）对机械爪（26）施加的负载力超过液压系统输出的主动力时，叠加式内控液压锁（11）和外控大流量液压锁（12）会自动闭合，粗液压缸（17‑1）两腔油路将锁死，左链条（33‑1）、右链条（33‑2）与机械爪（26）位置将被锁死；

S3链条断裂时的直升机保护方法，包括以下步骤：

当左链条（33‑1）或右链条（33‑2）断裂时，链条断裂报警传感器（29）将向上位机传出链条断裂报警信号，上位机会向快速系留装置控制器（34）发出“机械锁止直升机探杆”命令，在执行如前B5所述的步骤后，中位锁锁销（27）与所有紧急锁锁销伸出，机械爪（26）如果继续运动将会被紧急锁锁销机械锁止在横向紧邻的两个紧急锁之间，或者会被中位锁锁销机械锁止在快速系留装置（22）沿横向的中间位置；

S4捕获直升机后的安全系留方法，包括以下步骤：

执行如前B1所述的步骤后，机械爪（26）停止运动并将直升机系留在固定位置；当系统正常工作时通过步骤B5或B6对直升机进行系留，当系统发生断电、超载或链条断裂故障时，通过步骤S1、S2和S3对直升机进行系留；

S5过滤器堵塞报警保护方法，包括以下步骤：

在液压泵（2）向蓄能器（15）供油的过程中，检测第一压力传感器（5‑1）与第二压力传感器（5‑2）的压力差值，当其超过预设的过滤器堵塞报警阈值时，快速系留装置控制器（34）将向上位机传出报警信号；

所述应急动作控制方法包括：使用蓄能器作为备用动力源的基本动作控制方法和使用

高压空气作为备用动力源的基本动作控制方法；

E1使用蓄能器作为备用动力源的基本动作控制方法，包括以下步骤：

在液压系统刚刚断电的情况下，蓄能器（15）贮存的油液压力大于等于蓄能器的最小阈值压力，能够供快速系留装置（22）完成若干个循环的捕获、释放直升机探杆动作；按步骤B1‑B6所述对快速系留装置（22）的基本动作控制方法，采用手动推动电磁换向阀置位按钮的方法代替对相应电磁换向阀通电，即能够完成快速系留装置（22）的捕获、释放直升机探杆动作；E2使用高压空气作为备用动力源的基本动作控制方法，包括以下步骤：在快速系留装置（22）断电且蓄能器（15）内贮存的能量使用殆尽之后，将船用压缩空气的软管与快速系留装置（22）的气动液压泵（16）的空气输入口相连，气动液压泵（16）可为蓄能器（15）充液至快速系留装置（22）的工作压力，此后的操作方法同所述E1，采用手动推动电磁换向阀置位按钮的方法代替对相应电磁换向阀通电，即能够完成快速系留装置（22）的捕获、释放直升机探杆动作。