CN105539413B - 一种煤矿履带装备闭环制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于煤矿用履带装备的制动技术领域，具体涉及一种煤矿履带装备闭环制动系统。解决了现有煤矿用履带装备制动器制动冲击大、使用寿命低等问题，一种煤矿履带装备闭环制动系统，包括减压阀、制动阀、PLC控制器、脚踏制动开关、变频器、制动器、压力传感器、强制解锁模块和电流互感器，所述的制动阀、脚踏制动开关、变频器和压力传感器分别与PLC控制器连接；制动阀P口经减压阀与油源连接，B口经截止阀与制动器连接，T口与油箱连接；制动器分别与强制解锁模块、压力传感器和减速器连接，变频器与电机连接，电机与减速器连接，压力传感器分别与制动器和PLC控制器连接，电流互感器分别与电机和PLC控制器连接形成制动系统控制闭环。

Description

一种煤矿履带装备闭环制动系统
技术领域
本发明属于煤矿用履带装备的制动技术领域，具体涉及一种煤矿履带装备闭环制动系统。
背景技术
目前，为满足机动性和节能等要求下，煤矿用履带装备广为采用变频电机驱动式底盘。为保证其作业安全性和效率，往往要安设制动系统。常用的为液压控制的摩擦制动形式，该类型制动器具有制动可靠、操作灵活、体积小、重量轻、散热性好等特点，其存在的问题有：1）制动冲击大，易损坏行走电机和行走减速器。
2）制动系统与行走电机间无逻辑闭锁，降低制动器、行走电机、行走减速器的使用寿命。
3）解制动压力无反馈，当制动系统故障时，不能及时发现，存在安全隐患。
发明内容
本发明为了解决现有煤矿用履带装备制动器制动冲击大、使用寿命低等问题，提供一种煤矿履带装备闭环制动系统。
本发明采取以下技术方案：一种煤矿履带装备闭环制动系统，包括减压阀、制动阀、PLC控制器、脚踏制动开关、变频器、制动器、压力传感器、强制解锁模块和电流互感器，所述的制动阀、脚踏制动开关、变频器和压力传感器分别与PLC控制器连接；制动阀P口经减压阀与油源连接，B口经截止阀与制动器连接，T口与油箱连接；制动器分别与强制解锁模块、压力传感器和减速器连接，变频器与电机连接，电机与减速器连接，压力传感器分别与制动器和PLC控制器连接，电流互感器分别与电机和PLC控制器连接形成制动系统控制闭环。
制动时，踩下脚踏制动开关，PLC控制器接到制动信号，并给变频器发出指令，变频器控制电机，将电机输出速度迅速变为零，电流互感器检测电机电流信号，当确定电机停转时，PLC控制器给制动阀发出信号，制动阀开启，制动液回流入油箱，制动器制动。
解制动时，松开脚踏制动开关，PLC控制器接到解制动信号并发出指令给制动阀，制动阀开启，制动液流入制动器，压力传感器检测解制动压力，确定完全解制动时，PLC控制器发出指令给变频器，电机启动闭锁解除。
当液压系统故障或者检修时，关闭截止阀，开启强制解锁模块，解制动液进入制动腔，制动器解制动。
所述的制动器包括主轴、过盈套、轴承盖、轴承、左壳体、中壳体、活塞、钢片、粉片、轴承、右壳体、左旋弹簧、右旋弹簧和注油口；主轴的两端通过花键分别与减速器的输出轴和粉片连接，主轴通过轴承和轴承支撑，轴承固定在左壳体上，轴承左端通过过盈套和轴承盖限位，轴承固定在右壳体上，钢片通过花键与中壳体连接，中壳体和右壳体之间设有活塞，左旋弹簧、右旋弹簧设置在活塞内部，活塞利用弹簧力将钢片和粉片压紧，活塞与设置在中壳体和右壳体之间的注油口连通；各连接部由螺栓固定，各密封部由密封圈密封。
所述的制动器顶部设有透气塞。
解制动时，制动液可经注油口进入活塞左腔，推动活塞右移，钢片和粉片分离。制动时，制动液回流入油箱，弹簧复位，活塞左移，将钢片和粉片压紧。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：实现对制动系统和行走电机的逻辑闭环控制，减小制动冲击，消除安全隐患，提高制动器、行走电机、行走减速器的使用寿命。
附图说明
图1为制动系统原理图；
图2为制动器结构图；
图3为PLC连线图；
图中1-油源，2-减压阀，3-制动阀，4- PLC控制器，5-脚踏制动开关，6-变频器，7-电机，8-减 速器，9-制动器，10-压力传感器，11-截止阀，12-强制解锁模块，13-电流互感器，14-主轴， 15-过盈套，16-轴承盖17-轴承，18-左壳体，19-透气塞，20-中壳体，21-活塞，22-钢片，23- 粉片，24-轴承，25-右壳体，26-左旋弹簧，27-右旋弹簧，28-注油口。
具体实施方式
如图1所示，一种煤矿履带装备闭环制动系统，包括减压阀2、制动阀3、PLC控制器4、脚踏制动开关5、变频器6、制动器9、压力传感器10、强制解锁模块12和电流互感器13，所述的制动阀3、脚踏制动开关5、变频器6和压力传感器10分别与PLC控制器4连接；制动阀3P口经减压阀与油源连接，B口经截止阀11与制动器9连接，T口与油箱连接；制动器9分别与强制解锁模块12、压力传感器10和减速器8连接，变频器6与电机7连接，电机7与减速器8连接，压力传感器10分别与制动器9和PLC控制器4连接，电流互感器13分别与电机7和PLC控制器4连接形成制动系统控制闭环。
制动时，踩下脚踏制动开关5，PLC控制器4接到制动信号，并给变频器6发出指令，变频器6控制电机7，将电机输出速度迅速变为零，电流互感器13检测电机电流信号，当确定电机停转时，PLC控制器4给制动阀3发出信号，制动阀3开启，制动液回流入油箱，制动器9制动。
解制动时，松开脚踏制动开关5，PLC控制器4接到解制动信号并发出指令给制动阀3，制动阀开启，制动液流入制动器，压力传感器10检测解制动压力，确定完全解制动时，PLC控制器4发出指令给变频器6，电机启动闭锁解除。
当液压系统故障或者检修时，关闭截止阀11，开启强制解锁模块12，解制动液进入制动腔，制动器解制动。
如图2所示，所述的制动器9包括主轴14、过盈套15、轴承盖16、轴承17、左壳体18、中壳体20、活塞21、钢片22、粉片23、轴承24、右壳体25、左旋弹簧26、右旋弹簧27和注油口28；主轴14的两端通过花键分别与减速器的输出轴和粉片23连接，主轴14通过轴承17和轴承24支撑，轴承17固定在左壳体18上，轴承17左端通过过盈套15和轴承盖16限位，轴承24固定在右壳体25上，钢片22通过花键与中壳体20连接，中壳体20和右壳体25之间设有活塞21，左旋弹簧26、右旋弹簧27设置在活塞21内部，活塞21利用弹簧力将钢片22和粉片23压紧，活塞21与设置在中壳体20和右壳体25之间的注油口28连通；各连接部由螺栓固定，各密封部由密封圈密封。解制动时，制动液可经注油口28进入活塞左腔，推动活塞右移，钢片22和粉片23分离。制动时，制动液回流入油箱，弹簧复位，活塞左移，将钢片22和粉片23压紧。
所述的制动器9顶部设有透气塞19。

Claims (3)

1.一种煤矿履带装备闭环制动系统，其特征在于：包括减压阀（2）、制动阀（3）、PLC控制器（4）、脚踏制动开关（5）、变频器（6）、制动器（9）、压力传感器（10）、强制解锁模块（12）和电流互感器（13），所述的制动阀（3）、脚踏制动开关（5）、变频器（6）和压力传感器（10）分别与PLC控制器（4）连接；制动阀（3）P口经减压阀与油源连接，B口经截止阀（11）与制动器（9）连接，T口与油箱连接；制动器（9）分别与强制解锁模块（12）、压力传感器（10）和减速器（8）连接，变频器（6）与电机（7）连接，电机（7）与减速器（8）连接，压力传感器（10）分别与制动器（9）和PLC控制器（4）连接，电流互感器（13）分别与电机（7）和PLC控制器（4）连接形成制动系统控制闭环。
2.根据权利要求1所述的煤矿履带装备闭环制动系统，其特征在于：所述的制动器（9）包括主轴（14）、过盈套（15）、轴承盖（16）、轴承（17）、左壳体（18）、中壳体（20）、活塞（21）、钢片（22）、粉片（23）、轴承（24）、右壳体（25）、左旋弹簧（26）、右旋弹簧（27）和注油口（28）；主轴（14）的两端通过花键分别与减速器的输出轴和粉片（23）连接，主轴（14）通过轴承（17）和轴承（24）支撑，轴承（17）固定在左壳体（18）上，轴承（17）左端通过过盈套（15）和轴承盖（16）限位，轴承（24）固定在右壳体（25）上，钢片（22）通过花键与中壳体（20）连接，中壳体（20）和右壳体（25）之间设有活塞（21），左旋弹簧（26）、右旋弹簧（27）设置在活塞（21）内部，活塞（21）利用弹簧力将钢片（22）和粉片（23）压紧，活塞（21）与设置在中壳体（20）和右壳体（25）之间的注油口（28）连通；各连接部由螺栓固定，各密封部由密封圈密封。
3.根据权利要求2所述的煤矿履带装备闭环制动系统，其特征在于：所述的制动器（9）顶部设有透气塞（19）。
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