CN103508321A - 单轨吊机车液压控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明单轨吊机车液压控制装置涉及一种用于矿道中的运输装置。其目的是为了提供一种节省空间、高效、安全的单轨吊机车液压控制装置。本发明单轨吊机车液压控制装置，其液压系统包括主系统、控制系统和辅助系统，其中主系统包括若干个液压马达和轴向柱塞变量泵，控制系统包括若干个液压阀和补油阀，辅助系统包括制动泵和若干液压阀，所述单轨吊机车液压控制装置包括行走回路、夹紧回路、制动回路、启动回路、油门控制回路、起吊梁工作回路和增压回路。

Description

单轨吊机车液压控制装置

技术领域

本发明涉及一种运输装置，特别是涉及一种用于矿道运输的单轨吊机车液压控制装置。

背景技术

随着新的科学技术在煤矿工业的应用，安全、高产、高效现代化矿井的建设，辅助运输的现代化程度成为衡量一个煤矿现代水平的重要指标，同时辅助运输的效率直接影响着矿井生产效率。因此发展高效快捷的辅助运输方式是我国煤矿工业建设的一项重要任务。作为高产高效辅助运输之一的单轨吊辅助运输系统越来越显示出它的优势，它不受底板条件的影响，运输巷道布置方便节省空间，运输效率高。过去一个月才能完成的综采面搬家倒面工作，利用单轨吊机车液压控制装置可以在一周内完成，大大提高了辅助运输的效率，从而提高全员效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种节省空间、高效、安全的单轨吊机车液压控制装置。

本发明单轨吊机车液压控制装置，包括行走回路、夹紧回路、制动回路、启动回路、油门控制回路和起吊梁工作回路，其中所述行走回路包括柴油发动机、双向变量泵、补油泵、变量机构、DA控制阀、压力切断阀和若干个液压马达，所述柴油发动机用于驱动双向变量泵和补油泵产生高压油，所述双向变量泵的两个工作油口与若干个并联的液压马达的工作油口相连通，双向变量泵的斜盘通过变量机构控制，所述变量机构的两个工作油口分别于三位四通换向阀的两个工作油口相连通，所述三位四通换向阀的进油口P通过DA控制阀与补油泵的出油口相连通，所述压力切断阀的进油口与三位四通换向阀的进油口P相连通，压力切断阀的启动控制油口通过梭阀与双向变量泵的两个工作油口相连通，所述补油泵的出油口与低压溢流阀的进油口相连通；

制动和方向控制回路包括定量齿轮泵、第一板式球阀、第一梭阀、第一两位四通液控换向阀、第二两位四通液控换向阀、制动缸、第一电液换向阀和第二电液换向阀，所述定量齿轮泵通过柴油发动机驱动，定量齿轮泵的出油口同时与第一两位四通液控换向阀、第二两位四通液控换向阀、第一电液换向阀和第二电液换向阀的进油口P相连通，所述第一电液换向阀的两个工作油口分别与第一两位四通液控换向阀的两个液控油口相连通，所述第二电液换向阀的两个工作油口与三位四通换向阀的两个液控油口相连通，同时通过第一梭阀与第二两位四通液控换向阀的左侧液控油口相连通，所述第一两位四通液控换向阀的其中一个工作油口和第二两位四通液控换向阀的其中一个工作油口与第一板式球阀的进口相连通，所述第一板式球阀的出口与若干制动缸的有杆腔相连通，所述制动缸的无杆腔内安装有压力弹簧；

夹紧回路包括第二单向阀、第三单向阀、压力传感器、小液压蓄能器、第一溢流阀、夹紧油缸和两套测压装置，双向变量泵的两个工作油口分别通过第二单向阀和第三单向阀与若干个夹紧油缸相连通，回路中连接有压力传感器、小液压蓄能器和第一溢流阀，两套测压装置分别接在夹紧油缸的进油口处；

启动回路包括手动液压泵、大液压蓄能器、压力截止阀、第二溢流阀、第一二位四通手动阀、启动液压马达、第二板式球阀、第四单向阀和第五单向阀，手动液压泵的出油口通过第二板式球阀与第一二位四通手动阀的进油口P相连通，所述第一二位四通手动阀的其中一个工作油口与启动液压马达的进油口相连通，所述大液压蓄能器和第二溢流阀分别连接在手动液压泵与第二板式球阀之间，所述定量齿轮泵的出油口分别通过第四单向阀和第五单向阀与第二板式球阀的进、出油口相连通，所述压力截止阀的进油口与定量齿轮泵的出油口相连通；

油门控制回路包括两个管式球阀、两个远程控制阀、第二梭阀和油门油缸，所述定量齿轮泵的出油口分别通过两个管式球阀与两个远程控制阀的进油口相连通，两个所述远程控制阀的出油口通过第二梭阀与油门油缸相连通；

起吊梁工作回路包括低压球阀、第二二位四通手动阀、第六单向阀、第三溢流阀、第七单向阀和四个快速接头，定量齿轮泵的出油口通过第六单向阀与第二二位四通手动阀的进油口P相连通，所述第二二位四通手动阀的其中一个工作油口通过第七单向阀与其中两个快速接头相连通，另外两个快速接头与油箱相连通，所述第三溢流阀连接在第六单向阀与第二二位四通手动阀之间。

本发明单轨吊机车液压控制装置，其中所述行走回路还包括高压溢流阀和冲洗与补油阀，两个所述高压溢流阀的进油口分别与双向变量泵的工作油口相连通，所述冲洗与补油阀的两个工作油口分别与双向变量泵的工作油口相连通，冲洗与补油阀的回油口与油箱相连通。

本发明单轨吊机车液压控制装置，其中所述行走回路还包括二位六通换向阀，部分所述液压马达通过二位六通换向阀连接在双向变量泵的两个工作油口上。

本发明单轨吊机车液压控制装置，还包括增压回路，所述增压回路包括增压阀和叠加式减压阀，所述叠加式减压阀的进油口与第一板式球阀的出油口相连通，叠加式减压阀的出油口与增压阀的进油口相连通，所述增压阀的出油口与夹紧油缸的进油口相连通。

本发明单轨吊机车液压控制装置，其中所述油箱上连接有液位传感器、空滤器、液位液温计和温度传感器，油箱与系统之间连接有散热器。

本发明单轨吊机车液压控制装置与现有技术不同之处在于本发明单轨吊机车液压控制装置安装有多个液压泵和液压马达，可以为各回路提供足够的动力，加上设有的夹紧回路和增压回路为系统增压，有效保证了系统的正常工作，提高了运输效率；设有的制动回路使工作制动与紧急制动相互独立，保证了系统的制动安全；液压回路中并联了多个溢流阀和减压阀，避免因油路中油压过高而发生意外，提高了系统的安全性；单轨的设计也使得该装置能在狭窄的矿道里节省出更多的空间。

下面结合附图对本发明的单轨吊机车液压控制装置作进一步说明。

附图说明

图1为本发明单轨吊机车液压控制装置的液压原理图；

图2为本发明单轨吊机车液压控制装置中行走回路的液压原理图；

图3为本发明单轨吊机车液压控制装置中制动和方向控制回路液压原理图。

图4为本发明单轨吊机车液压控制装置中夹紧回路液压原理图；

图5为本发明单轨吊机车液压控制装置中启动回路液压原理图；

图6为本发明单轨吊机车液压控制装置中油门控制回路液压原理图；

图7为本发明单轨吊机车液压控制装置中起吊梁工作回路液压原理图；

图8为本发明单轨吊机车液压控制装置中增压回路液压原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明单轨吊机车液压控制装置包括行走回路、制动和方向控制回路、夹紧回路、启动回路、油门控制回路、起吊梁工作回路和增压回路。

结合图2所示，行走回路包括柴油发动机3、双向变量泵1、补油泵53、变量机构54、DA控制阀56、压力切断阀68、高压溢流阀55、冲洗与补油阀69和12个液压马达6，柴油发动机3用于驱动双向变量泵1和补油泵53产生高压油，双向变量泵1的两个工作油口与12个并联的液压马达6的工作油口相连通，其中4个液压马达6通过二位六通换向阀7连接在双向变量泵1的两个工作油口上。双向变量泵1的斜盘通过变量机构54控制，变量机构54的两个工作油口分别于三位四通换向阀57的两个工作油口相连通，三位四通换向阀57的进油口P通过DA控制阀56与补油泵53的出油口相连通，压力切断阀68的进油口与三位四通换向阀57的进油口P相连通，压力切断阀68的启动控制油口通过梭阀与双向变量泵1的两个工作油口相连通，补油泵53的出油口与低压溢流阀67的进油口相连通；两个高压溢流阀68的进油口分别与双向变量泵1的工作油口相连通，冲洗与补油阀69的两个工作油口分别与双向变量泵1的工作油口相连通，冲洗与补油阀69的回油口与油箱相连通。

行走回路的工作过程：通过柴油发动机3带动双向变量泵1和补油泵53产生压力油，其中双向变量泵1产生的高压油直接进入液压马达6，液压马达6带动单轨吊机车上的驱动轮转动使单轨吊机车行走，变量机构54通过控制双向变量泵1的斜盘来实现对液压马达6的转速和转向的控制。从补油泵53流出的低压油经过DA控制阀56到达变量机构中三位四通换向阀57的P口，DA控制阀又称转速感应控制阀，它是根据阀入口处的流量大小，输出与之成比例的控制压力，控制压力与双向变量泵1的变量控制机构连在一起，就构成了DA控制闭式液压系统，该系统即可自动进行功率分配，DA控制阀56可以使补油泵53的一部分供油按发动机转速的不同转化为先导压力。压力切断阀68相当于一种压力调节功能，当系统压力达到压力限定值时，压力切断阀68迅速开启，控制压力降低进而推动双向变量泵1斜盘向中位运动减小泵的排量到最小，以达到限制系统压力的作用。对于存在瞬间变化负载的情况，高压溢流阀55起作用实现系统过压保护，高压溢流阀55设定值比压力切断阀68压力设定值高30bar，它仅在系统瞬间出现压力峰值时短时开启，使得系统溢流发热最小。当行走系统正常工作时，液压马达6一腔高压另一腔低压，高压腔侧的压力控制油推动冲洗与补油阀69阀芯移动打开，低压侧的油液经冲洗阀及溢流阀流回冷却器或油箱，对闭式系统内的热油进行循环冷却。

结合图3所示，制动和方向控制回路包括定量齿轮泵2、第一板式球阀58、第一梭阀59、第一两位四通液控换向阀8、第二两位四通液控换向阀45、制动缸26、第一电液换向阀24和第二电液换向阀46。定量齿轮泵2通过柴油发动机3驱动，定量齿轮泵2的出油口同时与第一两位四通液控换向阀8、第二两位四通液控换向阀45、第一电液换向阀24和第二电液换向阀46的进油口P相连通，第一电液换向阀24的两个工作油口分别与第一两位四通液控换向阀8的两个液控油口相连通，第二电液换向阀46的两个工作油口与三位四通换向阀57的两个液控油口相连通，同时通过第一梭阀59与第二两位四通液控换向阀45的左侧液控油口相连通，第一两位四通液控换向阀8的其中一个工作油口和第二两位四通液控换向阀45的其中一个工作油口与第一板式球阀58的进口相连通，第一板式球阀58的出口与若干制动缸26的有杆腔相连通，制动缸26的无杆腔内安装有压力弹簧。

制动和方向控制回路的工作过程：通过控制第二电液换向阀46换向，第二电液换向阀46的其中一个工作油口与定量齿轮泵2的出油口连通，该工作油口通过第一梭阀59控制第二两位四通液控换向阀45换向，第二两位四通液控换向阀45的工作油口B也与定量齿轮泵2的出油口连通，如果打开第一板式球阀58，定量齿轮泵2的压力油通过第二两位四通液控换向阀45进入制动缸26的有杆腔内，制动缸26的活塞杆收缩使制动小车上的制动臂张开，使制动小车解除制动力。当控制第二电液换向阀46的阀芯滑动至中位时，第二两位四通液控换向阀45的工作油口B与油箱相连通，制动缸26有杆腔内的液压油通过第二两位四通液控换向阀45回流至油箱，制动小车上的制动臂在制动弹簧的作用下收缩使制动臂上的制动靴与轨道产生摩擦力，从而实现制动。在正常工作时，需要给第一电液换向阀24的电磁阀通电，第一电液换向阀24的进油口与其中一个工作油口B相连通，该工作油口B的液压油推动第一两位四通液控换向阀8换向使定量齿轮泵2的出油口经过第一两位四通液控换向阀8的工作油口与第一板式球阀58的进油口相连通，当需要紧急制动时，第一电液换向阀24的电磁阀断电，第一电液换向阀24的工作油口B失去油压，第一两位四通液控换向阀8复位使其工作油口B与油箱连通，制动缸26有杆腔内的液压油通过第一两位四通液控换向阀8回流至油箱，制动小车上的制动臂在制动弹簧的作用下收缩使制动臂上的制动靴与轨道产生摩擦力，从而实现紧急制动。

结合图4所示，夹紧回路包括第二单向阀60、第三单向阀61、压力传感器27、小液压蓄能器28、第一溢流阀43、夹紧油缸29和两套测压装置62，双向变量泵1的两个工作油口分别通过第二单向阀60和第三单向阀61与若干个夹紧油缸29相连通，回路中连接有压力传感器27、小液压蓄能器28和第一溢流阀43，两套测压装置62分别接在夹紧油缸29的进油口处。

夹紧回路工作原理：夹紧回路压力采用双向变量泵1输出压力，当负载增大，双向变量泵1输出压力增大，同时夹紧回路压力提高，夹紧油缸29能提供更大的夹紧力，保证行走小车上驱动轮与轨道之间的摩擦力，小液压蓄能器28在夹紧过程中可以起到补油与稳定压力的作用。

结合图5所示，启动回路包括手动液压泵11、大液压蓄能器12、压力截止阀13、第二溢流阀42、第一二位四通手动阀17、启动液压马达18、第二板式球阀20、第四单向阀63和第五单向阀64。手动液压泵11的出油口通过第二板式球阀20与第一二位四通手动阀17的进油口P相连通，第一二位四通手动阀17的其中一个工作油口与启动液压马达18的进油口相连通，大液压蓄能器12和第二溢流阀42分别连接在手动液压泵11与第二板式球阀20之间，定量齿轮泵2的出油口分别通过第四单向阀63和第五单向阀64与第二板式球阀20的进、出油口相连通，压力截止阀13的进油口与定量齿轮泵2的出油口相连通。

启动回路工作过程：在需要启动柴油发动机时，打开第二板式球阀20和第一二位四通手动阀17，使大液压蓄能器12内的压力油进入启动液压马达18中，使启动液压马达18转动，如果大液压蓄能器12内的油压不够，可以通过手动液压泵11向其内增加压力，在正常工作过程中，定向齿轮泵2也可以通过第四单向阀63向大液压蓄能器12储存压力油。压力截止阀13是在制动缸26的高压油完全返回油箱后处于卸荷荷状态时，可保证齿轮泵2低压卸荷，减小功率损失和系统发热。

结合图6所示，油门控制回路包括两个管式球阀21、两个远程控制阀22、第二梭阀48和油门油缸49。定量齿轮泵2的出油口分别通过两个管式球阀21与两个远程控制阀22的进油口相连通，两个远程控制阀22的出油口通过第二梭阀48与油门油缸49相连通。两个远程控制阀22分别与单轨吊机车前、后两个驾驶室内，驾驶员可以在任意驾驶室中通过远程控制阀22控制进入油门油缸49内的液压油压力，从而实现对柴油发动机油门的控制。

结合图7所示，起吊梁工作回路包括低压球阀34、第二二位四通手动阀9、第六单向阀65、第三溢流阀66、第七单向阀67和四个快速接头51。定量齿轮泵2的出油口通过第六单向阀65与第二二位四通手动阀9的进油口P相连通，第二二位四通手动阀9的其中一个工作油口通过第七单向阀67与其中两个快速接头51相连通，另外两个快速接头51与油箱52相连通，第三溢流阀66连接在第六单向阀65与第二二位四通手动阀9之间。油箱52上连接有液位传感器35、空滤器36、液位液温计39和温度传感器40，油箱与系统之间连接有散热器37。

起吊梁工作回路工作过程：当需要进行起吊工作时，控制第二二位四通手动阀9换向切断定量齿轮泵2对制动和方向控制回路的供油，三位四通换向阀57两端控制油口失去压力，变量机构54控制双向变量泵1的斜盘回到中位，双向变量泵1的工作油口没有输出压力，行走回路和夹紧回路停止工作，同时第二二位四通手动阀9也切断了启动回路和油门控制回路的供油。定量齿轮泵2输出的高压油依次经过第六单向阀65、第二二位四通手动阀9和第七单向阀67后到达两个并联的快速接头51处，快速接头51与起吊梁的液压马达相连通，从而控制起吊梁的液压马达工作。

结合图8所示，增压回路包括增压阀32和叠加式减压阀31，叠加式减压阀31的进油口与第一板式球阀58的出油口相连通，叠加式减压阀31的出油口与增压阀32的进油口相连通，增压阀32的出油口与夹紧油缸29的进油口相连通。在夹紧回路夹紧力不够或者轨道潮湿打滑的情况下，利用制动回路中的压力经增压回路增压后向夹紧回路中提供夹紧力，从而防止驱动轮打滑。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种单轨吊机车液压控制装置，包括行走回路、夹紧回路、制动回路、启动回路、油门控制回路和起吊梁工作回路，其中特征在于：

所述行走回路包括柴油发动机（3）、双向变量泵（1）、补油泵（53）、变量机构（54）、DA控制阀（56）、压力切断阀（68）和若干个液压马达（6），所述柴油发动机（3）用于驱动双向变量泵（1）和补油泵（53）产生高压油，所述双向变量泵（1）的两个工作油口与若干个并联的液压马达（6）的工作油口相连通，双向变量泵（1）的斜盘通过变量机构（54）控制，所述变量机构（54）的两个工作油口分别于三位四通换向阀（57）的两个工作油口相连通，所述三位四通换向阀（57）的进油口P通过DA控制阀（56）与补油泵（53）的出油口相连通，所述压力切断阀（68）的进油口与三位四通换向阀（57）的进油口P相连通，压力切断阀（68）的启动控制油口通过梭阀与双向变量泵（1）的两个工作油口相连通，所述补油泵（53）的出油口与低压溢流阀（67）的进油口相连通；

制动和方向控制回路包括定量齿轮泵（2）、第一板式球阀（58）、第一梭阀（59）、第一两位四通液控换向阀（8）、第二两位四通液控换向阀（45）、制动缸（26）、第一电液换向阀（24）和第二电液换向阀（46），所述定量齿轮泵（2）通过柴油发动机（3）驱动，定量齿轮泵（2）的出油口同时与第一两位四通液控换向阀（8）、第二两位四通液控换向阀（45）、第一电液换向阀（24）和第二电液换向阀（46）的进油口P相连通，所述第一电液换向阀（24）的两个工作油口分别与第一两位四通液控换向阀（8）的两个液控油口相连通，所述第二电液换向阀（46）的两个工作油口与三位四通换向阀（57）的两个液控油口相连通，同时通过第一梭阀（59）与第二两位四通液控换向阀（45）的左侧液控油口相连通，所述第一两位四通液控换向阀（8）的其中一个工作油口和第二两位四通液控换向阀（45）的其中一个工作油口与第一板式球阀（58）的进口相连通，所述第一板式球阀（58）的出口与若干制动缸（26）的有杆腔相连通，所述制动缸（26）的无杆腔内安装有压力弹簧；

夹紧回路包括第二单向阀（60）、第三单向阀（61）、压力传感器（27）、小液压蓄能器（28）、第一溢流阀（43）、夹紧油缸（29）和两套测压装置（62），双向变量泵（1）的两个工作油口分别通过第二单向阀（60）和第三单向阀（61）与若干个夹紧油缸（29）相连通，回路中连接有压力传感器（27）、小液压蓄能器（28）和第一溢流阀（43），两套测压装置（62）分别接在夹紧油缸（29）的进油口处；

启动回路包括手动液压泵（11）、大液压蓄能器（12）、压力截止阀（13）、第二溢流阀（42）、第一二位四通手动阀（17）、启动液压马达（18）、第二板式球阀（20）、第四单向阀（63）和第五单向阀（64），手动液压泵（11）的出油口通过第二板式球阀（20）与第一二位四通手动阀（17）的进油口P相连通，所述第一二位四通手动阀（17）的其中一个工作油口与启动液压马达（18）的进油口相连通，所述大液压蓄能器（12）和第二溢流阀（42）分别连接在手动液压泵（11）与第二板式球阀（20）之间，所述定量齿轮泵（2）的出油口分别通过第四单向阀（63）和第五单向阀（64）与第二板式球阀（20）的进、出油口相连通，所述压力截止阀（13）的进油口与定量齿轮泵（2）的出油口相连通；

油门控制回路包括两个管式球阀（21）、两个远程控制阀（22）、第二梭阀（48）和油门油缸（49），所述定量齿轮泵（2）的出油口分别通过两个管式球阀（21）与两个远程控制阀（22）的进油口相连通，两个所述远程控制阀（22）的出油口通过第二梭阀（48）与油门油缸（49）相连通；

起吊梁工作回路包括低压球阀（34）、第二二位四通手动阀（9）、第六单向阀（65）、第三溢流阀（66）、第七单向阀（67）和四个快速接头（51），定量齿轮泵（2）的出油口通过第六单向阀（65）与第二二位四通手动阀（9）的进油口P相连通，所述第二二位四通手动阀（9）的其中一个工作油口通过第七单向阀（67）与其中两个快速接头（51）相连通，另外两个快速接头（51）与油箱（52）相连通，所述第三溢流阀（66）连接在第六单向阀（65）与第二二位四通手动阀（9）之间。

2.根据权利要求1所述的单轨吊机车液压控制装置，其特征在于：所述行走回路还包括高压溢流阀（55）和冲洗与补油阀（69），两个所述高压溢流阀（68）的进油口分别与双向变量泵（1）的工作油口相连通，所述冲洗与补油阀（69）的两个工作油口分别与双向变量泵（1）的工作油口相连通，冲洗与补油阀（69）的回油口与油箱相连通。

3.根据权利要求1所述的单轨吊机车液压控制装置，其特征在于：所述行走回路还包括二位六通换向阀（7），部分所述液压马达（6）通过二位六通换向阀（7）连接在双向变量泵（1）的两个工作油口上。

4.根据权利要求1所述的单轨吊机车液压控制装置，其特征在于：所述液压控制装置还包括增压回路，所述增压回路包括增压阀（32）和叠加式减压阀（31），所述叠加式减压阀（31）的进油口与第一板式球阀（58）的出油口相连通，叠加式减压阀（31）的出油口与增压阀（32）的进油口相连通，所述增压阀（32）的出油口与夹紧油缸（29）的进油口相连通。

5.根据权利要求1所述的单轨吊机车液压控制装置，其特征在于：所述油箱（52）上连接有液位传感器（35）、空滤器（36）、液位液温计（39）和温度传感器（40），油箱与系统之间连接有散热器（37）。

Images