CN102807172B - 一种液压绞车的制动装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压绞车的制动装置及系统，属于船用机械领域。绞车包括液压马达和滚筒模块；液压马达包括马达本体、设在马达本体上的第一进油口和第一出油口；滚筒模块包括滚筒和离合器，装置包括行程换向阀和刹车机构，行程换向阀包括换向阀本体、设在换向阀本体上的第二进油口、第二出油口、工作油口和方向开关；第一进油口与第二进油口连接；第一出油口与第二出油口连接；离合器上设有用于触碰方向开关的触碰部件；刹车机构包括油缸、活塞杆、弹簧和刹车组件；油缸与工作油口连接；活塞杆一端套在弹簧上且与油缸内壁滑动连接；弹簧沿油缸的轴线方向设置在油缸内且位于活塞杆一端和与活塞杆另一端相邻的油缸的内端面之间。本发明结构简单。

Description

一种液压绞车的制动装置及系统

技术领域

本发明涉及船用机械领域，特别涉及一种液压绞车的制动装置及系统。

背景技术

绞车是用卷筒缠绕钢丝绳或链条以提升或牵引重物的轻小型起重设备。按照动力源的不同，绞车可分为手动绞车、电动绞车和液压绞车。

其中，液压绞车主要包括用于液压传动的液压泵和液压马达、用于提升重物的卷筒和钢丝绳、以及用于对绞车进行刹车制动的制动装置。随着对绞车制动安全性和可靠性要求的提高，现有技术提供了一种与绞车中液压马达联动的制动装置。该制动装置的制动力直接由驱动绞车工作的液压马达提供，主要由液控换向阀、蓄能器、液控单向阀、梭阀及弹簧刹车系统等组成。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

该制动装置的结构较为复杂，制造成本高。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种液压绞车的制动装置及系统。所述技术方案如下：

一种液压绞车的制动装置，所述液压绞车包括用于驱动绞车运行的液压马达和滚筒模块，所述液压马达包括马达本体、以及设在所述马达本体上的第一进油口和第一出油口；所述滚筒模块包括滚筒和用于控制所述滚筒转动的离合器，所述装置包括用于启动刹车制动的行程换向阀和用于对所述滚筒进行刹车制动的刹车机构；所述行程换向阀包括换向阀本体、以及设在所述换向阀本体上的用于输入液压油的第二进油口、用于输出液压油的第二出油口、用于输送液压油的工作油口和方向开关；所述第一进油口与所述第二进油口连接；所述第一出油口与所述第二出油口连接；所述离合器上设有用于触碰所述方向开关的触碰部件；所述刹车机构包括油缸、活塞杆、弹簧和根据所述油缸和所述活塞杆的动作执行刹车的刹车组件；所述油缸与所述工作油口连接；所述活塞杆的一端套在所述弹簧上且与所述油缸内壁滑动连接；所述弹簧沿所述油缸的轴线方向设置在所述油缸内且位于所述活塞杆的一端和与所述活塞杆的另一端相邻的所述油缸的内端面之间，所述离合器包括离合器本体、以及设在所述离合器本体上用于启动所述离合器的操作杆；所述触碰部件为凸块；所述凸块设置在所述操作杆上。

当旋转所述操作杆以合上所述离合器使所述滚筒转动时，所述触碰部件在所述操作杆带动下，将触碰所述方向开关，推动所述行程换向阀的输送液压油的工作油口与所述第二进油口接通；当旋转所述操作杆以拖开所述离合器使所述滚筒停止转动时，所述触碰部件在所述操作杆带动下，将触碰所述方向开关，推动所述行程换向阀的输送液压油的工作油口与所述第二出油口接通。

其中，所述装置还包括设在所述第一进油口与所述第二进油口之间的单向阀。

优选地，所述行程换向阀为两位四通或两位三通的行程换向阀。

具体地，所述刹车组件包括刹车带、刹车片、第一连杆、第二连杆、第三连杆和托架；所述刹车带通过连接件固定在所述活塞杆的另一端上且所述刹车带包括一端活动连接的两个弧形带；所述刹车片设在所述刹车带上；所述第一连杆的一端固定在所述油缸上，所述第一连杆的另一端分别与所述第二连杆的一端、所述第三连杆的第一端和所述刹车带的第一端连接；所述第二连杆的另一端与所述刹车带的另一端连接；所述第三连杆的第一端与所述刹车带的第一端连接，所述第三连杆的另一端与所述托架连接。

进一步地，所述刹车机构还包括设在所述活塞杆另一端上的用于调节所述活塞杆在所述油缸内位置的旋转手轮。

一种液压绞车的制动系统，所述液压绞车包括用于驱动绞车运行的液压马达和至少两个滚筒模块，每个所述滚筒模块包括滚筒和用于控制所述滚筒转动的离合器，所述系统包括至少两个前述的装置，每个所述滚筒模块上设有一个所述装置。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过行程换向阀分别与所述离合器、所述液压马达和所述刹车机构连接，液压马达直接为制动装置提供动力源，节省了能源开销；行程换向阀能够根据离合器和液压马达的状态控制所述刹车机构对滚筒进行刹车制动；整个制动装置的结构比较简单，制造成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1提供的一种液压绞车的制动装置的液压原理图；

图2是本发明实施例1提供的刹车机构的结构示意图；

图3是本发明实施例2提供的一种液压绞车的制动系统的液压原理图；

附图中各组件标号如下：

1液压马达，2行程换向阀，3刹车机构，4单向阀，5油缸，6活塞杆，7弹簧，8刹车带，9刹车片，10第一连杆，11第二连杆，12第三连杆，13托架，14连接件，15弧形带，16旋转手轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

参见图1，本发明实施例提供了一种液压绞车的制动装置，该液压绞车包括用于驱动绞车运行的液压马达1和滚筒模块(图未示出)；该液压马达1包括马达本体、以及设在马达本体上的用于输入液压油的第一进油口P和用于输出液压油的第一出油口T；该滚筒模块包括滚筒和用于控制滚筒转动的离合器。

其中，该装置包括用于启动刹车制动的行程换向阀2和用于对滚筒进行刹车制动的刹车机构3。其中，该行程换向阀2包括换向阀本体、以及设在换向阀本体上的用于输入液压油的第二进油口P’、用于输出液压油的第二出油口T’、用于输送液压油的工作油口A和方向开关(图未示出)。具体地，第一进油口P与第二进油口P’连接；第一出油口T与第二出油口T’连接；离合器上设有用于触碰方向开关的触碰部件。其中，该刹车机构3包括油缸5、活塞杆6、弹簧7和根据油缸5和活塞杆6的动作执行刹车的刹车组件。具体地，油缸5与工作油口A连接；活塞杆6的一端套在弹簧7上且与油缸5内壁滑动连接；弹簧7沿油缸5的轴线方向设置在油缸5内且位于活塞杆6的一端和与活塞杆6的另一端相邻的油缸5的内端面之间。

其中，该装置还包括设在第一进油口P与第二进油口P’之间的单向阀4。

其中，该液压马达1还包括设在马达本体上的手柄。该手柄用于控制液压马达1的主控制阀的开口大小，决定了液压马达1输出的压力大小。具体地，手柄包括两种操作状态，中位和非中位。当操作手柄在中位时，液压马达1的第一进油口P与第一回油口T接通，液压马达1停止为绞车提供动力，绞车停止工作。当操作手柄在非中位(正向或反向操作手柄)时，液压马达1的第一进油口P的压力将升高。此为现有技术，在此不再详述。

其中，该离合器包括离合器本体、以及设在离合器本体上用于启动离合器的操作杆。该触碰部件为凸块。该凸块设置在该操作杆上。

其中，当启动或停止绞车运行，即让绞车的滚筒开始旋转或停止转动时，需旋转离合器上的操作杆以合上或拖开离合器。具体地，该操作杆采用铰链固定在绞车上。在操作杆距离该铰链中心适当位置安装该触碰部件。当旋转操作杆以合上或脱开离合器时，触碰部件在操作杆旋转带动下，将触碰行程换向阀2的方向开关，推动行程换向阀2进行换向。例如，假设拖开离合器时，触碰部件推动行程换向阀2处于第一位；这时，第二出油口T’与第一出油口T接通。合上离合器时，触碰部件推动行程换向阀2处于第二位；这时，第二进油口P’与第一进油口P接通。此为现有技术，在此不再详述。值得说明的是，触碰部件也可以不必设置在操作杆上，只需满足触碰部件在操作杆的驱使下，能够触碰行程换向阀2方向开关。

优选地，该行程换向阀2为两位四通或两位三通行程换向阀。

其中，该刹车机构3安装在滚筒上。参见图2，该刹车机构3包括油缸5、活塞杆6、弹簧7和根据油缸5和活塞杆6的动作执行刹车的刹车组件。具体地，油缸5为单作用油缸。并且，油缸5与设在行程换向阀2上的工作油口A接通。

进一步地，该刹车组件包括刹车带8、刹车片9、第一连杆10、第二连杆11、第三连杆12和托架13。刹车带8通过连接件14固定在活塞杆6的另一端上且刹车带8包括一端活动连接的两个弧形带15；刹车片9设在刹车带8上；第一连杆10的一端固定在油缸5上，第一连杆10的另一端分别与第二连杆11的一端、第三连杆12的一端和刹车带8的一端连接；第二连杆11的另一端与刹车带8的另一端连接；第三连杆12的一端与刹车带8的一端连接，第三连杆12的另一端与托架13连接。

具体地，第一连杆10为三角形状连杆，并通过铰链铰接在油缸5外部。

其中，刹车机构3还包括设在活塞杆6另一端上的旋转手轮16。该旋转手轮16用于调节活塞杆6在油缸5内的位置，使活塞杆6旋转并沿油缸5的轴向移动，以改变弹簧7对油缸5缸体作用力大小，实现对滚筒刹车力的微调，并能实现绞车刹车的应急处理。

具体地，连接件14为设在刹车带8上的凸起。进一步地，该凸起通过螺母将刹车带8固定在活塞杆6上。

下面简单介绍一下本发明实施例1提供的制动装置的工作原理：

一方面，当离合器合上时，绞车的滚筒处于等待工作状态。此时，行程换向阀2换向至第二位，油缸5与液压马达1的第一进油口P接通。这时，液压马达1的工作状态决定了制动装置是否进行刹车制动。

第一种情况，当正向或反向操作液压马达1的手柄时，第一进油口P压力升高。在高压油作用下，油缸5缸体克服弹簧7的作用力移动，并带动第一连杆10逆时针旋转；第一连杆10带动第二连杆11移动；第二连杆11拉动刹车带8的另一端；由于刹车带8的两个弧形带为活动连接，将使得刹车带8松开滚筒，制动模块不进行刹车制动；液压马达1开始旋转并驱动滚筒工作。第二种情况，当操作手柄回中位时，液压马达1的第一进油口P与第一出油口T接通，液压马达1和绞车停止工作，油缸5中压力下降，油缸5缸体在弹簧7回复力作用下朝活塞杆6移动，并带动第一连杆10顺时针旋转；刹车带8将滚筒抱紧，制动模块进行刹车制动，实现绞车的常闭式刹车。

另一方面，当离合器拖开时，绞车的滚筒为停止工作状态。此时行程换向阀2处于第一位，油缸5与液压马达1的第一出油口T接通，油缸5中的高压油输出，油缸5缸体在弹簧7回复力的作用下朝活塞杆6移动，并带动第一连杆10顺时针旋转；刹车带8将滚筒抱紧，制动模块进行刹车制动，实现绞车的常闭式刹车。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过行程换向阀分别与所述离合器、所述液压马达和所述刹车机构连接，液压马达直接为制动装置提供动力源，节省了能源开销；行程换向阀能够根据离合器和液压马达的状态控制所述刹车机构对滚筒进行刹车制动；整个制动装置的结构比较简单，制造成本低廉。

实施例2

参见图3(以3个滚筒的液压绞车为例)，本发明实施例提供了一种液压绞车的制动系统。其中，该液压绞车包括用于驱动绞车运行的液压马达1和至少两个滚筒模块(图未示出)；每个滚筒模块包括滚筒和用于控制滚筒转动的离合器。

该系统包括至少两个实施例1中所述的制动装置，且每个滚筒模块上设有一个该装置。

具体地，对于多滚筒绞车，仅需操作其中一个滚筒的离合器来选择液压马达1对该滚筒对应的制动装置进行控制。具体地，当选择某个滚筒工作时，合上对应离合器，相应将行程换向阀2换向至第二位，正向或反向操作液压马达1的手柄，油缸5压力升高，克服弹簧7的压缩力将抱紧滚筒的刹车带8打开，滚筒在液压马达1的驱动下开始旋转。此时，其它滚筒的离合器处于拖开状态，其他对应的制动装置的行程换向阀2处于第一位，在弹簧7的压缩力作用下，其对应的制动装置的刹车带8处于常闭状态。选择其它滚筒工作时，具体实施方式依此类推。总的来讲，对于多滚筒绞车而言，同一时刻有且仅有一个滚筒工作，在合上滚筒的离合器之前，应确保其它滚筒的离合器处于拖开状态。

其中，该制动系统通过操作任一滚筒模块的离合器，能选择液压马达与对应该滚筒模块的制动装置进行联动；使得该制动系统适用多滚筒的液压绞车，自动控制程度和可靠性较高。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过行程换向阀分别与所述离合器、所述液压马达和所述刹车机构连接，液压马达直接为制动装置提供动力源，节省了能源开销；行程换向阀能够根据离合器和液压马达的状态控制所述刹车机构对滚筒进行刹车制动；整个制动装置的结构比较简单，制造成本低廉。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种液压绞车的制动装置，所述液压绞车包括用于驱动绞车运行的液压马达和滚筒模块，所述液压马达包括马达本体、以及设在所述马达本体上的第一进油口和第一出油口；所述滚筒模块包括滚筒和用于控制所述滚筒转动的离合器，其特征在于，

所述装置包括用于启动刹车制动的行程换向阀和用于对所述滚筒进行刹车制动的刹车机构；所述行程换向阀包括换向阀本体、以及设在所述换向阀本体上的用于输入液压油的第二进油口、用于输出液压油的第二出油口、用于输送液压油的工作油口和方向开关；所述第一进油口与所述第二进油口连接；所述第一出油口与所述第二出油口连接；所述离合器上设有用于触碰所述方向开关的触碰部件；所述刹车机构包括油缸、活塞杆、弹簧和根据所述油缸和所述活塞杆的动作执行刹车的刹车组件；所述油缸与所述工作油口连接；所述活塞杆的一端套在所述弹簧上且与所述油缸内壁滑动连接；所述弹簧沿所述油缸的轴线方向设置在所述油缸内且位于所述活塞杆的一端和与所述活塞杆的另一端相邻的所述油缸的内端面之间，所述离合器包括离合器本体、以及设在所述离合器本体上用于启动所述离合器的操作杆；所述触碰部件为凸块；所述凸块设置在所述操作杆上；

当旋转所述操作杆以合上所述离合器使所述滚筒转动时，所述触碰部件在所述操作杆带动下，将触碰所述方向开关，推动所述行程换向阀的输送液压油的工作油口与所述第二进油口接通；当旋转所述操作杆以拖开所述离合器使所述滚筒停止转动时，所述触碰部件在所述操作杆带动下，将触碰所述方向开关，推动所述行程换向阀的输送液压油的工作油口与所述第二出油口接通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设在所述第一进油口与所述第二进油口之间的单向阀。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述行程换向阀为两位四通或两位三通行程换向阀。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刹车组件包括刹车带、刹车片、第一连杆、第二连杆、第三连杆和托架；所述刹车带通过连接件固定在所述活塞杆的另一端上且所述刹车带包括一端活动连接的两个弧形带；所述刹车片设在所述刹车带上；所述第一连杆的一端固定在所述油缸上，所述第一连杆的另一端分别与所述第二连杆的一端、所述第三连杆的第一端和所述刹车带的第一端连接；所述第二连杆的另一端与所述刹车带的另一端连接；所述第三连杆的第一端与所述刹车带的第一端连接，所述第三连杆的另一端与所述托架连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刹车机构还包括设在所述活塞杆另一端上的用于调节所述活塞杆在所述油缸内位置的旋转手轮。

6.一种液压绞车的制动系统，所述液压绞车包括用于驱动绞车运行的液压马达和至少两个滚筒模块，每个所述滚筒模块包括滚筒和用于控制所述滚筒转动的离合器，其特征在于，所述系统包括至少两个如权利要求1～5任一项所述的装置，每个所述滚筒模块上设有一个所述装置。