CN104555771B - 矿用车载式液压绞车 - Google Patents

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Abstract

本发明属于牵引设备技术领域，具体涉及一种与矿山辅助运输车辆配套使用的矿用车载式液压绞车，解决了现有液压绞车存在的问题。其包括行星减速器、卷链机构、制动器、液压马达总成以及圆环链，行星减速器、卷链机构、制动器、液压马达总成依次连接形成封闭式结构，制动器采用碟黃——多片干式制动和抗衡阀制动双作用型式。本发明特别适用于煤矿井下辅助运输设备上使用，具有结构紧凑、牵引力大、制动安全可靠、工作效率高的优点。

Description

矿用车载式液压绞车
技术领域
本发明属于牵引设备技术领域，具体涉及一种与矿山辅助运输车辆配套使用的矿用车载式液压绞车。
背景技术
液压绞车是利用液压马达直接或通过减速箱来拖动滚筒的一种绞车。
液压绞车具有提升和牵引的特性，目前常见于船舶、港口、建筑、矿山、冶金等行业，作为辅助运输的一种机械设备，这种绞车需要有独立的泵站液压系统来为其提供动力，大都采用滚筒缠绕钢丝绳式结构，结构简单、操纵方式不灵活，使用地点固定，不便于对物料或机械设备等进行运输；再次，井下工作环境都比较恶劣，外来污染或冲击等容易对绞车造成损坏，影响生产效率；且现有绞车一般为开放式结构，体积较大，为井下使用带来诸多不便。若要在车辆上配套使用，国内尚无合适产品，由于车载重物运输时经常会有加速或急刹车的情况，这就对绞车的制动效果提出了非常严格的要求，使其能够承受更大的冲击及震动，避免绞车制动失灵带来危险。
发明内容
本发明的目的就是针对背景技术的不足，提供了一种矿用车载式液压绞车。
本发明采用如下的技术方案实现：
一种矿用车载式液压绞车，包括行星减速器、卷链机构、制动器、液压马达总成以及圆环链，行星减速器、卷链机构、制动器、液压马达总成依次连接形成封闭式结构，制动器采用碟黃——多片干式制动和抗衡阀制动双作用型式。
所述行星减速器包括主轴、行星架、双联行星轮、行星轮轴、内齿圈、外齿圈以及齿座，4个相同的双联行星轮通过行星轮轴均布在行星架上，主轴上设置太阳轮，太阳轮与双联行星轮中的大齿轮啮合，内齿圈与双联行星轮中的小齿轮啮合；外齿圈左半部分与双联行星轮的大齿轮啮合、其左端面与端盖面接触，外齿圈另一端延长将内齿圈包容构成壳体、外齿圈右端端面与卷链机构的导链壳体面接触；端盖、外齿圈以及导链壳体通过螺栓连接为一体；内齿圈还与齿座以花键型式啮合，齿座连接卷链机构的链轮；
主轴左端定位在端盖上，其轴体穿过行星架、齿座以及链轮中心后，右端与制动器上的花键组合套配合。
所述的卷链机构包括导链壳体、链轮、拨链块、轴承、吊钩总成以及链条卡铁，导链壳体设有入链口和出链口，入链口和出链口呈设置，入链口与出链口中间设有链槽，拨链块安装在导链壳体的键槽处；链轮安装在导链壳体内部，与轴承内圈配合，导链壳体上的轴承孔与轴承外圈配合；链轮的内部键槽与齿座上的平键结构配合；圆环链的一端穿过导链壳体后从出链口穿出并由链条卡铁连接，另一端由入链口穿出后穿过吊钩总成，由一根内六角螺栓固定在导链壳体上。
所述制动器部分包括制动器连接块、制动器缸体、制动器活塞、马达固定块、摩擦片、钢片、花键组合套及碟黃；钢片和摩擦片交叉排列，钢片卡在花键组合套的矩形槽内随花键组合套一起转动，摩擦片卡在马达固定块的矩形槽内固定不转动；制动器缸体内部设有阶梯形活塞腔，制动活塞外部为圆柱阶梯状，套在制动器缸体阶梯形活塞腔里面可左右动作，制动器活塞内部有碟簧腔装有碟簧，碟簧套在制动器连接块的导向柱上；马达固定块上开有水平过液孔，与制动器缸体上的45°过液孔相通，并通向制动活塞的左边活塞。
液压马达总成包括联接螺栓、马达以及阀块组件，联接螺栓用于联结马达总成和制动器；马达轴与制动器中的花键组合套相配合，
马达油口处装有阀块组件，阀块组件上装有安全阀Ⅰ、泄油管、安全阀Ⅱ、抗衡阀、梭阀、制动管，单向阀Ⅰ以及单向阀Ⅱ，阀块组件上的油口Ⅰ和油口Ⅱ用来连接外接管路；安全阀Ⅰ、安全阀Ⅱ分别连接在油口Ⅰ和油口Ⅱ入口处；抗衡阀安装在马达出油口与阀块油口Ⅱ之间；油路中设有梭阀用来连接制动管，制动管的另外一端与马达固定块上的水平过液孔相连接；泄油管从方向相反的单向阀Ⅰ和单向阀Ⅱ中间引出，通至马达的泄油口处。
本发明利用配套的矿井辅助运输车辆上的液压系统提供的液压油源，利用液压马达驱动行星减速器，并由行星减速器输出扭矩驱动卷链机构上的圆环链轮，带动圆环链与吊钩总成来牵引重物。可用于船舶、工程机械、冶金等行业，特别适用于煤矿井下辅助运输设备上使用，具有结构紧凑、牵引力大、制动安全可靠、工作效率高的优点。
本发明与现有技术相比具有明显的先进性，操作简单，结构小巧，应用更加灵活，不受使用地点的限制，方便运输物料、机械设备等，特别适合直接装在车辆上使用。只需外接两根液压管路，便可实现重物的拉卸；采用行星减速系统传动，减速比为76，额定载荷可达到12T，传动比大，承载力大；将齿圈作为减速器壳体，缩小了体积，采用了花键组合套的结构，使制动及传动都通过花键组合套作用，结构更加紧凑；减速器、卷链机构传动系统均采用封闭式设计结构，外来震动及污染不影响绞车正常运转，对外危险性小，使用安全可靠；噪音较小，工作时传动机构声音很小，主要噪音为马达转动的声音；制动简单实用，采用碟黃—多片干式制动及抗衡阀制动双作用型式，制动效果好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，
图2为行星减速器的结构示意图，
图3为卷链机构的结构示意图，
图4为图3的剖面图，
图5为制动器的结构示意图，
图6为马达总成的结构示意图，
图7为绞车液压系统原理图，
图中：行星减速器1、卷链机构2、制动器3、液压马达总成4、圆环链5，内六角螺栓6，内六角螺栓7；
主轴1.1、齿座1.2、内齿圈1.3、行星架1.4、双联行星轮1.5、外齿圈1.6、行星轮轴1.7、衬垫1.8、端盖1.9、轴用弹性挡圈1.10、轴承1.11、孔用弹性挡圈1.12、卡环1.13和轴承端盖1.14；
导链壳体2.1、链轮2.2、拨链块2.3、轴承2.4、吊钩总成2.5、链条卡铁2.6，内六角螺栓2.7，钩子导链壳体2.5.1，钩子链轮2.5.2，轴承2.5.3，吊钩2.5.4，
制动器连接块3.1、制动器缸体3.2、制动器活塞3.3、马达固定块3.4、摩擦片3.5、钢片3.6、花键组合套3.7及碟簧3.8；
内六角螺栓4.1、低速大扭矩液压马达4.2，阀块组件4.3；
安全阀Ⅰ4.3.1、泄油管4.3.2、安全阀Ⅱ4.3.3、抗衡阀4.3.4、梭阀4.3.6、制动管4.3.5，单向阀Ⅰ4.3.7、单向阀Ⅱ4.3.8。
具体实施方式
结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
本发明主要结构由：行星减速器1、卷链机构2、制动器3、液压马达总成4、圆环链5等部分组成。行星减速器1与卷链机构2通过轴承端盖1.14轴向配合，并通过内六角螺栓6联接；在另外一边，制动器通过内六角螺栓7与卷链机构2固定联接；液压马达总成4安装在马达固定块3.4上，并由内六角螺栓4.1固定；圆环链5为传动输出的载体，在圆环链链轮2.2的带动下，其带动吊钩组件实现重物的提起或放下。
所述的行星减速器包括主轴1.1、齿座1.2、内齿圈1.3、行星架1.4、双联行星轮1.5、外齿圈1.6、行星轮轴1.7、衬垫1.8、端盖1.9、轴用弹性挡圈1.10、轴承1.11、孔用弹性挡圈1.12、卡环1.13和轴承端盖1.14等。主轴1.1左端通过轴承1.11及两个弹性挡圈（1.10、1.12）定位在端盖1.9上，其轴体穿过行星架1.4、齿座1.2和链轮2.2中心后，右端与制动器3上的组合花键套3.7配合，从而实现力矩和转速的输入；太阳轮在主轴1.1的左中部，上面均布四个双联行星齿轮1.5，通过与四个双联行星轮1.5中大齿轮的啮合，主轴1.1将传动带入到整个减速系统1中；双联行星轮1.5通过行星轮轴1.7固定于行星架1.4上，其大齿轮在与太阳轮啮合的同时，与外齿圈1.6左半部分啮合，外齿圈1.6左半部分左端面与端盖1.9面接触，外齿圈1.6另一端延长将内齿圈1.3包容构成壳体、外齿圈右端端面与卷链机构的导链壳体2.1面接触；端盖1.9、外齿圈1.6以及导链壳体2.1通过螺栓连接为一体；双联行星轮1.5中小齿轮只与内齿圈1.3啮合，利用这种型式，可使主轴1.1输入的力矩最终传入到内齿圈1.3上；两个衬垫1.8分别安装在齿座1.2左端面以及端盖1.9的右端面上，可对行星架1.4的轴向游动进行限位；齿座1.2与内齿圈1.3以花键型式啮合，并由卡环1.13定位，齿座1.2右端，通过与卷链机构的链轮2.2的键连接，可直接将传动带入到卷链系统2中。此传动型式中主轴1.1承受力矩较小，内齿圈1.3承受力矩较大，结构小巧，传动比大，其中主轴1.1输入输出端距离较大，可有效缓解马达4.2输入端带来的冲击。
所述的卷链机构2包括导链壳体2.1、链轮2.2、拨链块2.3、轴承2.4、吊钩总成2.5、链条卡铁2.6等。其中导链壳体2.1的入链口和出链口设置成30°，入链口与呈30°出链口中间设有链槽；拨链块2.3嵌于导链壳体2.1内部，安装在导链壳体2.1的键槽处，采用了与圆环链链条-导链壳体-链轮相匹配的结构形状，一方面，它用于理顺圆环链链条，使链条进出顺畅，防止卡死在导链壳体内，另一方面，由于拨链块2.3本身结构原因，圆环链5在受载情况下不会对拨链块2.3产生较大作用力，拨链块2.3不会受损，其结构简单小巧，作用效果比较大；链轮2.2安装在导链壳体2.1内部，与轴承2.4内圈配合，左右两个轴承2.4外圈与导链壳体2.1上的轴承孔相配合的同时，分别与行星减速器1中的轴承端盖1.14以及制动器3中的制动器连接块3.1相配合，这样可保证绞车整体结构的同轴度要求；链轮2.2的内部键槽与齿座1.2上以平键型式配合，由此将力矩由行星减速器1中的齿座1.2传入链轮2.2；工作时链条5在圆环链链轮2.2的带动下在导链壳体2.1链槽内转动，圆环链5的一端穿过导链壳体2.1由出链口穿出并由链条卡铁2.6连接，另一端由入链口穿出后穿过吊钩总成2.5，由一根内六角螺栓2.4固定在导链壳体2.1上。所述的吊钩总成2.5，其钩子导链壳体2.5.1是由两个结构相同的壳体由内六角螺栓和螺母固定后组成，钩子导链壳体2.5.1的内部设有链槽结构；壳体2.5.1的中间为钩子链轮2.5.2，链轮的两端安装有轴承2.5.3，轴承2.5.3固定在壳体的轴承孔处；吊钩2.5.4上端凸台与钩子导链壳体2.5.1环形槽配合，并留有一定的裕量，这样可使吊钩2.5.4自由旋转。
所述的制动器3部分包括制动器连接块3.1、制动器缸体3.2、制动器活塞3.3、马达固定块3.4、摩擦片3.5、钢片3.6、花键组合套3.7及碟簧3.8等。通过制动连接块3.1与卷链机构2中轴承2.4的配合，制动器3与卷链机构2保持同心。其中钢片3.6和摩擦片3.5交叉排列，钢片3.6卡在花键组合套3.7的矩形槽内随花键组合套3.7一起转动，与此同时，摩擦片3.5卡在马达固定块3.4矩形槽内固定不转动；制动器缸体3.2内部设有阶梯形活塞腔，制动活塞3.3外部为圆柱阶梯状，套在制动器缸体3.2阶梯形活塞腔里面左右动作，制动活塞3.3内部有碟簧腔装有碟簧3.8，同时碟簧3.8套在制动器连接块3.1的导向柱上动作；马达固定块3.4上开有水平过液孔，与制动器缸体3.2上的45°过液孔相通，并通向制动活塞3.3的左边活塞。绞车不工作时，缸体3.2内部的制动器活塞3.3在碟簧3.8的弹性力作用下紧紧地压住钢片3.6及摩擦片3.5，以致花键组合套3.7无法转动，由于花键组合套3.7与主轴1.1右端有花键配合，因此主轴1.1无法动作，以此来实现绞车制动；绞车工作时，制动液通过马达固定块3.4上的水平过液孔，以及与之相通的制动器缸体3.2上的45°过液孔通向制动器缸体3.2的左边活塞腔，使制动活塞3.3克服碟簧3.5的弹性力贴向制动器连接块3.1，从而将花键组合套3.7解制动，使得主轴1.1可以顺利转动，绞车实现动作。
所述的液压马达总成4包括联接螺栓4.1、低速大扭矩液压马达4.2以及阀块组件4.3等部分组成。联接螺栓4.1用于联结马达总成4和制动器3；马达4.2轴上安装有花键组合套3.7，其中花键组合套3.7起两个作用，一方面它的右端通过键联接套在马达4.2的连接轴上，而左端的内花键又与主轴1.1右端的外花键配合，使得马达4.2的扭矩及转速可以直接输入到主轴1.1上，起输入传动中介的作用，另一方面作为制动的载体在制动钢片及摩擦片被压紧时使主轴停止转动，起制动中介的作用。马达4.2油口处装有阀块组件4.3，阀块组件4.3上装有安全阀Ⅰ4.3.1、泄油管4.3.2、安全阀Ⅱ4.3.3、抗衡阀4.3.4、梭阀4.3.6、制动管4.3.5，单向阀Ⅰ4.3.7以及单向阀Ⅱ4.3.8，阀块组件上的油口ⅠA和油口ⅡB用来连接外接管路；安全阀Ⅰ4.2.1、安全阀Ⅱ4.3.3分别连接在油口ⅠA和油口ⅡB入口处；抗衡阀4.3.4安装在马达出油口与阀块油口ⅡB之间；油路中设有梭阀4.3.6用来连接制动管4.3.5，制动管4.3.5的另外一端与马达固定块3.4上的水平过液孔相连接；泄油管从方向相反的单向阀Ⅰ4.3.7和单向阀Ⅱ4.3.8中间引出，通至马达的泄油口处。阀块组件4.3安装到马达4.2油口处，其外接车辆上的液压管路，可实现马达4.2的动作；阀块组件4.3 B口进液时A口出液，马达正转，绞车收链；A口进液时B口进液，马达反转，绞车放链。回路中装有抗衡阀4.3.4，使得马达4.2反转有一定被压，防止在停机状态时绞车在外拉力作用下运转，从而起到一定的制动及安全保护的作用。安全阀Ⅰ4.3.1及安全阀Ⅱ4.3.3控制输入管A、B口的输入最高压力，即可控制绞车输出最高拉力；泄油管4.3.2使得马达内泄油得以随出油管排除；制动管4.3.5与马达固定块3.4上的水平过液孔相连，用以绞车工作时解制动。

Claims (4)

1.一种矿用车载式液压绞车，包括行星减速器（1）、卷链机构（2）、制动器（3）、液压马达总成（4）以及圆环链（5），其特征在于：行星减速器（1）、卷链机构（2）、制动器（3）、液压马达总成（4）依次连接形成封闭式结构，制动器采用碟簧——多片干式制动和抗衡阀制动双作用型式，
所述制动器（3）部分包括制动器连接块（3.1）、制动器缸体（3.2）、制动器活塞（3.3）、马达固定块（3.4）、摩擦片（3.5）、钢片（3.6）、花键组合套（3.7）及碟簧（3.8）；钢片（3.6）和摩擦片（3.5）交叉排列，钢片（3.6）卡在花键组合套（3.7）的矩形槽内随花键组合套（3.7）一起转动，摩擦片（3.5）卡在马达固定块（3.4）的矩形槽内固定不转动；制动器缸体（3.2）内部设有阶梯形活塞腔，制动活塞（3.3）外部为圆柱阶梯状，套在制动器缸体（3.2）阶梯形活塞腔里面可左右动作，制动器活塞（3.3）内部有碟簧腔装有碟簧（3.8），碟簧（3.8）套在制动器连接块（3.1）的导向柱上；马达固定块（3.4）上开有水平过液孔，与制动器缸体（3.2）上的45°过液孔相通，并通向制动活塞（3.3）的左边活塞。
2.根据权利要求1所述的矿用车载式液压绞车，其特征在于：所述行星减速器（1）包括主轴（1.1）、行星架（1.4）、双联行星轮（1.5）、行星轮轴（1.7）、内齿圈（1.3）、外齿圈（1.6）以及齿座（1.2），4个相同的双联行星轮（1.5）通过行星轮轴（1.7）均布在行星架（1.4）上，主轴（1.1）上设置太阳轮，太阳轮与双联行星轮（1.5）中的大齿轮啮合，内齿圈（1.3）与双联行星轮（1.5）中的小齿轮啮合；外齿圈（1.6）左半部分与双联行星轮（1.5）的大齿轮啮合、其左端面与端盖（1.9）面接触，外齿圈（1.6）右半部分延长将内齿圈（1.3）包容构成壳体、外齿圈右端端面与卷链机构的导链壳体（2.1）面接触；端盖（1.9）、外齿圈（1.6）以及导链壳体（2.1）通过螺栓连接为一体；内齿圈（1.3）还与齿座（1.2）以花键型式啮合，齿座（1.2）连接卷链机构的链轮（2.2）；
主轴（1.1）左端定位在端盖（1.9）上，其轴体穿过行星架（1.4）、齿座（1.2）以及链轮（2.2）中心后，右端与制动器（3）上的花键组合套（3.7）配合。
3.根据权利要求2所述的矿用车载式液压绞车，其特征在于：所述的卷链机构（2）包括导链壳体（2.1）、链轮（2.2）、拨链块（2.3）、轴承（2.4）、吊钩总成（2.5）以及链条卡铁（2.6），导链壳体（2.1）设有入链口和出链口，入链口和出链口呈30°设置，入链口与出链口中间设有链槽，拨链块（2.3）安装在导链壳体（2.1）的键槽处；链轮（2.2）安装在导链壳体（2.1）内部，与轴承（2.4）内圈配合，导链壳体（2.1）上的轴承孔与轴承（2.4）外圈配合；链轮（2.2）的内部键槽与齿座（1.2）上的平键结构配合；圆环链（5）的一端穿过导链壳体（2.1）后从出链口穿出并由链条卡铁（2.6）连接，另一端由入链口穿出后穿过吊钩总成（2.5），由一根内六角螺栓（2.4）固定在导链壳体（2.1）上。
4.根据权利要求1所述的矿用车载式液压绞车，其特征在于：液压马达总成（4）包括联接螺栓（4.1）、马达（4.2）以及阀块组件（4.3），联接螺栓（4.1）用于联结马达总成（4）和制动器（3）；马达轴与制动器（3）中的花键组合套（3.7）相配合，
马达（4.2）油口处装有阀块组件（4.3），阀块组件（4.3）上装有安全阀Ⅰ（4.3.1）、泄油管（4.3.2）、安全阀Ⅱ（4.3.3）、抗衡阀（4.3.4）、梭阀（4.3.6）、制动管（4.3.5），单向阀Ⅰ（4.3.7）以及单向阀Ⅱ（4.3.8），阀块组件上的油口Ⅰ（A）和油口Ⅱ（B）用来连接外接管路；安全阀Ⅰ（4.3.1）、安全阀Ⅱ（4.3.3）分别连接在油口Ⅰ（A）和油口Ⅱ（B）入口处；抗衡阀（4.3.4）安装在马达出油口与油口Ⅱ（B）之间；油路中设有梭阀（4.3.6）用来连接制动管（4.3.5），制动管（4.3.5）的另外一端与马达固定块（3.4）上的水平过液孔相连接；泄油管从方向相反的单向阀Ⅰ（4.3.7）和单向阀Ⅱ（4.3.8）中间引出，通至马达的泄油口处。
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