CN104540769A - 盘式制动器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于起重机和卷扬机的盘式制动器系统，所述系统配备有至少两个制动器回路，每一个制动器回路都与至少一个具有相关制动衬块的制动钳相关联，并且，每个制动器回路提供有两个冗余的有效的控制回路(10、12、14、16)。

Description

盘式制动器系统
技术领域
如专利的独立权利要求的前序部分所述，本发明涉及用于具有液压机组以及相关控制的起重机和卷扬机的盘式制动器系统。
背景技术
当前存在不同型号核准的由液压机组及相关控制组成的盘式制动器系统。这个制动器具有适应于起重机的制动器支架，并通常配备了类似的型号核准的制动器元件。制动力由预拉伸弹簧产生并液压提升，其中，易于重新调整空气间隙。
具有电子稳压的相关电气制动器控制是一种自含式系统，与起重设备的其他控制无关。
与讨论的起重机和卷扬机协作的组件确保在正常操作和安全制动过程中系统中安全的制动。以受控方式启动制动力以便保护起重装置，并防止戈培式起重设备中绳索打滑。
迄今为止，已知有为了制动一个制动回路或一个制动盘，在每一种情况下都使用两个单独的运行的制动器机组，但借助了受控的制动器，该受控的制动器在控制扰动时转换为“恒定的制动力”，该恒定的制动力由储存器借助限定的残余压力而逐渐获得并保持。
因而，在控制出现故障时设备的减速与载荷的方向等相关，不再是恒定的，并有可能与特定设备相关，导致戈培式起重机器中的绳索打滑。
此外还已知有在单路中不具有冗余的双路或多路制动系统。
发明内容
为了避免这些问题，在一个方案中，提出了一种制动器，所述制动器具有用于系统的所有制动器支架/制动器元件的两个冗余的控制回路，其在安全制动时调整压力，以使得机器以预定减速度(例如1.5m/s2)达到静止，而独立于系统的运行状况，即与向上的有效载荷、起重装置空载或向下的有效载荷无关。如果一个控制回路出现故障，第二个控制回路就自动承担控制功能，意味着制动器继续受到控制。
由于该领域中的一些意外事件，尤其是考虑到制动系统，需要进一步开发此类系统，以便在可能的最大程度上从开始就排除意外事件，以保护人和机器，其中，系统必须在实现、维护和操作时尽可能简单。
该目的由具有本专利的独立专利权利要求1的特征的系统来实现，其中，从属权利要求的特征说明了有利的实施例。
提供了一种用于起重机和卷扬机的盘式制动器系统，所述盘式制动器系统配备由有至少两个制动器回路，其中，为每一个制动器回路分配包括制动衬块的至少一个制动钳，其中，为系统的每个制动器回路提供两个冗余的有效的控制回路(active control circuit)，在安全制动时，所述控制回路确保系统的恒定减速，即使一个控制回路出现故障。借助这个布置，与已知的系统相比，进一步增加了盘式制动器系统的安全性，因为每一个单独的制动器回路都可以独立地停止机器。优选地，为每一个制动器回路分别分配制动钳的一半。
在优选实施例中，提供有将制动器回路的相应的控制回路组合在紧凑的控制单元中，控制单元包括压力储存器及相关监控和控制电子器件。压力储存器还可以用于正常操作中，作为提升制动器的支援装置，以便有可能使用较小的泵。为了产生压力，为所有制动器回路提供了至少一个泵。但出于实用性的原因，可以另外安装两个冗余的泵(22、24)，其中，一个泵运行，而另外一个泵可以用作支援装置，暂时作为用于制动器元件的迅速提升和/或填充储存器的备用。
在安全制动时，将泵与电流源断开或者将泵关闭，从而不会产生任何更多的压力。控制回路向下调解压力并应用制动器元件，直到达到预定恒定减速度。当系统中的压力过低时，由相应的压力储存器(23、24、27、29)再次增大压力。
同样优选地，在一个容器上结合控制回路而提供所有的控制单元、储存器、泵单元、监控组件等，作为紧凑机组(aggregate)。
作为紧凑机组的可替换的方案，在一个单独的机组中，每个制动回路都具有容器、控制回路、储存器、压力源、监控器等也是可能的。
进一步优选地，相应的制动器回路的控制回路和/或控制单元可以相互耦合，优选地借助锁定设备的组合，以使得在一个制动器回路中的控制单元出现故障时，系统可以仅借助另一个制动器回路的控制单元继续运行。在此情况下，一个制动器回路操作所有的制动钳。
进一步优选地，在每一个制动器回路上，可以结合限压阀来额外提供泄油阀单元，所述泄油阀单元用于经由到容器的线路中的限压阀，以全制动力或部分制动力将制动钳逐步施加到制动盘上，可以作为备用系统，其中，可以按照期望来将制动器元件(2、4、6、8)分配给制动器回路。
附图说明
依据以下根据本发明的盘式制动器系统的优选实施例的纯说明性而非限制性说明并结合包含的附图，可以了解本发明的进一步的特性、特点和优点，在附图中示出了：
图1用于起重机或卷扬机的两个制动器回路的盘式制动器系统的优选实施例的示意图。
具体实施方式
在图1中，显示了用于起重机或卷扬机的两个制动器回路的盘式制动器系统的优选实施例的示意图。其中可以辨认出起重机或卷扬机的第一制动器回路的示意性制动钳2和4以及第二制动器回路的示意性制动钳6和8。如可以辨认出的，为制动钳2、4、6和8分别配备了显示为圆形的三个制动钳，其中，也可以想到每个制动器支架有任意其他数量的制动钳。可以最终按照所期望的来进行制动器支架上的制动钳到制动器回路的分配。
如可以从图1进一步了解到的，系统的制动钳2、4和6、8由两个冗余的控制回路10、12和14、16分别提供，其中，两个控制回路10、12和14、16分别组合到由虚线示意性表示的控制单元18和20中，该控制单元包含液压组件和相应的相关的控制电子器件(未示出)。如可以进一步辨认出的，冗余的泵22和24(1个运行，1个备用)为控制回路10、12和14、16提供所需的操作压力；在借助通常空闲的泵进行安全制动时，则由压力储存器23、25、27和29增大控制阶段中的操作压力。
为了升高相应的制动衬块，运行的泵(例如22)以全容量工作，可任选地，由备用泵(例如24)暂时支援；借助控制回路的压力储存器(23、25、27、29)的可任选的支援。当达到操作压力时，减小到阀门的泵流量，阀门维持了该操作压力。在这个支配性操作压力，压缩在制动钳中所提供的弹簧元件(未示出)，其在制动盘的方向上作用于制动衬块上，以使得制动衬块从制动盘整体抬升，在制动瓦与制动盘之间形成最小间隙。如可以辨认出的，两个控制单元18和20都布置在液压储油器26上。
如可以从图1类似了解到的，控制单元18和20可以经由线路28相互耦合，优选地借助(未示出的)球阀组合，以使得例如在控制单元18出现故障时，系统可以借助另一个控制单元20继续操作。
最后，还可以从图1了解到，泄油阀单元30、32被提供在每一对制动钳2、4和6、8上，用于通过到容器26的线路34和36中的限压阀，以全制动力或部分制动力将制动衬块逐步施加到制动盘上，可以作为备用系统。
配置系统的泄油阀30、32，以使得在紧急或安全制动情况下，打开泄油阀30、32，制动衬块接触制动盘。每一个控制回路10、12、14和16中比例方向控制阀、比例压力阀及具有相同功能的其他调解阀的组合38、40、42和44调节油流量，从而调节制动钳2、4、6和8上的压力，这是针对希望的减速度而调整的。这通过将油从控制回路10、12、14或16释放到储存器26中以便减小控制回路中的压力来实现，或者由相关压力储存器23、25、27和29来实现，其借助油流入来增大控制回路10、12、14或16中的压力。每一个控制单元18和20中相应的一个控制回路10和14充当主控制回路，而相应的另一个控制回路12或15作为“热备份”保持关闭。在一个主控制回路10或14出现故障时，关闭前者，其中，在这个控制回路中的油压不能降低到由组合38、40、42和44的相应的压力控制阀所预定的压力以下。在此情况下，相应的副控制回路12或16承担压力控制功能，确保用于规定减速的闭合循环。
由系统上的速度控制系统(未示出)来监控对主控制回路10和14与副控制回路12和16的每一个中的紧急制动的完全闭合压力循环的控制的运行，以便确保制动器元件2、4、6和8中的油压被保持为跟随经调整的减速斜坡函数。

Claims (7)

1.一种用于起重机和卷扬机的盘式制动器系统，所述盘式制动器系统配备有至少两个制动器回路，其中，向每一个制动器回路分配至少一个具有相关制动衬块的制动钳，所述盘式制动器系统的特征在于，为每个制动器回路提供两个冗余的有效的控制回路(10、12、14、16)。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器系统，其特征在于，将制动器回路的相应的控制回路(10、12、14、16)冗余地组合在控制单元(18、20)中，所述控制单元(18、20)包括相关的控制电子器件。
3.根据权利要求2所述的盘式制动器系统，其特征在于，制动器回路的所述相应的控制回路(10、12、14、16)均具有压力储存器(23、25、27、29)。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的盘式制动器系统，其特征在于，为了产生压力，为所述系统的所有制动器回路都提供两个冗余的泵(22、24)。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的盘式制动器系统，其特征在于，所述相应的制动器回路的所述控制单元(18、20)能够相互耦合。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的盘式制动器系统，其特征在于，在每一个制动器回路上，额外地提供了泄油阀单元(30、32)。
7.根据权利要求6所述的盘式制动器系统，其特征在于，在每一个制动器回路上，结合所述泄油阀单元(30、32)来提供限压阀。
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