CN106167233A - 一种自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统 - Google Patents

一种自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统，包括油箱、电动机、双联泵和马达，所述马达与绞车滚筒连接，还包括压力控制系统、自动放绳控制组件、制动系统组件和控制器，压力控制系统包括第一压力表、压力变送器和比例溢流阀；自动放绳控制组件包括单向阀、两位液控换向阀和先导溢流阀；制动系统组件包括用于对马达进行制动的制动器和制动阀组，制动阀组由电磁换向阀、溢流阀和第二压力表组成，该系统的自动化程度高，能精确、实时地实现带式输送机张紧力的无级控制，并且能有效地降低绞车启停的冲击，从而能降低故障率，同时，该系统能实现绞车启动的快速响应，从而能提高带式输送机的输送效率，可有效地节省能耗。

Description

一种自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统
技术领域
本发明涉及一种自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统，属于绞车液压控制系统技术领域。
背景技术
在物料输送机械中，绞车作为带式输送机的一种张紧装置被广泛地应用。带式输送机运用传统的绞车来控制张紧，但是通过绞车控制张紧的过程，不但启动响应慢，而且不方便实时调节张紧力，在遇到较大冲击的情况下容易造成打滑和断带等状况的发生，这极大影响了输送机的使用效率。
传统液压绞车的液压控制系统的工作工况简单，其控制过程的精确性和实时性较差，无法实现张紧力的自动控制。另外，这种控制系统启停时的冲击力较大、响应的速度也较慢，因而会使带式输送机的输送效率较低，使系统的能耗较大，故障率也较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统，该系统的自动化程度高，能精确、实时地实现带式输送机张紧力的无级控制，并且能有效地降低绞车启停的冲击，从而能降低故障率，同时，该系统能实现绞车启动的快速响应，从而能提高带式输送机的输送效率，可有效地节省能耗。
为达到上述目的，本自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统，包括油箱、电动机、双联泵和马达，所述马达与绞车滚筒连接，还包括压力控制系统、自动放绳控制组件、制动系统组件和控制器，压力控制系统包括第一压力表、压力变送器和比例溢流阀；自动放绳控制组件包括单向阀、两位液控换向阀和先导溢流阀；制动系统组件包括用于对马达进行制动的制动器和制动阀组，制动阀组由电磁换向阀、溢流阀和第二压力表组成；
所述双联泵由一个大排量泵和一个小排量泵串联组成，电动机与双联泵连接以驱动大排量泵和小排量泵同时动作，两泵的进油口均通过管路与油箱连通；
大排量泵的出油口分别与单向阀的进油口和比例溢流阀的进油口连通，单向阀的出油口分别与马达的A口和两位液控换向阀的进油口连通，比例溢流阀的出油口与马达的B口连通后与油箱连通，两位液控换向阀的出油口通过先导溢流阀与马达的B口连通，两位液换向阀的第一控制口e、先导溢流阀的先导口f均通过管路与单向阀的进油口连通，两位液控换向阀的第二控制口d和进油口之间通过带有阻尼孔的管路连通；
第一压力表和压力变送器均设置在大排量泵的出油管路上；
小排量泵的出油口与电磁换向阀的进油口连通，电磁换向阀的出油口与制动器的工作油口连通，第二压力表设置在电磁换向阀的进油管路上，电磁换向阀的进油口和回油口之间通过溢流阀连通，电磁换向阀的回油口与油箱连通；
所述压力变送器、比例溢流阀、电磁换向阀均与控制器电连接。
进一步地，大排量泵和油箱之间、小排量泵和油箱之间的管路上分别设置有第一吸油过滤器、第二吸油过滤器。
进一步地，电磁换向阀的回油口与油箱之间的管路上设置有回油过滤器。
进一步地，油箱中设置有液位计、温度计和空气滤清器。
与现有的绞车控制系统相比，本系统采用双联泵分别经单向阀向马达的A口、电磁换向阀向制动器进行供油，通过比例溢流阀、两位液控换向阀和先导溢流阀的设置可以在不同工况下实现马达所提供的张力与负载相匹配，进而使该系统能在恒张力状态和自由放绳状态下实现无级调节，提高了绞车的启动响应速度，从而能提高带式输送机的输送效率。该系统自动化程度高，实现了液压绞车自动张紧和自由放绳，极大地方便了带式输送机的张紧控制。比例溢流阀的存在可以有效地抵消掉系统启停过程中的冲击力，从而能降低系统的故障率。该系统处于自动张紧工况下，可以将电机停掉，由于单向阀存在会使马达的A口在被负载反向拖动时压力升高，在两位液控换向阀的第二控制口d的压力不足以克服其第一控制口e的弹簧力和油液压力时，两位液控换向阀不会导通，进而使张力锁定在恒定值，这样可以有效地节省能耗。
附图说明
图1是本发明的结构原理图。
图中：1、油箱，2、第一吸油过滤器，3、电动机，4、双联泵，5、压力控制系统，6、第一压力表，7、压力变送器，8、比例溢流阀，9、自动放绳控制组件，10、单向阀，11、两位液控换向阀，12、先导溢流阀，13、马达，14、制动器，15、制动阀组，16、电磁换向阀，17、溢流阀，18、第二压力表，19、回油过滤器，20、第二吸油过滤器，21、液位计，22、温度计，23、空气滤清器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统，包括油箱1、电动机3、双联泵4和马达13，所述马达13与绞车滚筒连接，还包括压力控制系统5、自动放绳控制组件9、制动系统组件和控制器，压力控制系统5包括第一压力表6、压力变送器7和比例溢流阀8；自动放绳控制组件9包括单向阀10、两位液控换向阀11和先导溢流阀12；制动系统组件包括用于对马达13进行制动的制动器14和制动阀组15，制动阀组15由电磁换向阀16、溢流阀17和第二压力表18组成；
所述双联泵4由一个大排量泵和一个小排量泵串联组成，电动机3与双联泵4连接以驱动大排量泵和小排量泵同时动作，两泵的进油口均通过管路与油箱1连通；
大排量泵的出油口分别与单向阀10的进油口和比例溢流阀8的进油口连通，单向阀10的出油口分别与马达13的A口和两位液控换向阀11的进油口连通，比例溢流阀8的出油口与马达13的B口连通后与油箱1连通，两位液控换向阀11的出油口通过先导溢流阀12与马达13的B口连通，两位液换向阀11的第一控制口e、先导溢流阀12的先导口f均通过管路与单向阀10的进油口连通，两位液控换向阀11的第二控制口d和进油口之间通过带有阻尼孔的管路连通；
第一压力表6和压力变送器7均设置在大排量泵的出油管路上；
小排量泵的出油口与电磁换向阀16的进油口连通，电磁换向阀16的出油口与制动器14的工作油口连通，第二压力表18设置在电磁换向阀16的进油管路上，电磁换向阀16的进油口和回油口之间通过溢流阀17连通，电磁换向阀16的回油口与油箱1连通；
所述压力变送器7、比例溢流阀8、电磁换向阀16均与控制器电连接。
为了防止脏物进入系统，大排量泵和油箱1之间、小排量泵和油箱1之间的管路上分别设置有第一吸油过滤器2、第二吸油过滤器20。
为了使系统内产生或侵入的污染物在返回油箱前被捕获到，电磁换向阀16的回油口与油箱1之间的管路上设置有回油过滤器19。
为了防止将空气中的灰尘等杂质吸入油箱1中，以及能够及时的观察到油箱1中的液位以及温度情况，油箱1中设置有液位计21、温度计22和空气滤清器23。
本发明采用双联泵4供液，当该系统开动时，比例溢流阀8和电磁换向阀16都不得电，比例溢流阀8不得电处于低压溢流工作状态，将双联泵4中大排量泵所供油液全部导入油箱1中，该系统在无载的状态下启动。当该系统得到带式输送机启动的信号后，该系统中的控制器会控制比例溢流阀8得电，比例溢流阀8所得到的比例电信号按照一定的斜率增强，比例溢流阀8内部连通进油口和出油口之间管路的口径逐渐缩小，该系统内的压力逐步上升，通过压力表6可以直观地观察现场的压力情况，同时，压力变送器7实时对系统压力进行测量并反馈给控制器，当压力变送器7检测到系统内压力上升到启动所需压力的三分之一时，向控制器发出电信号，控制器在得到该电信号后控制电磁换向阀16得电，制动器14的工作油口进油，当工作油口的进油压力克服制动器14内弹簧力时制动器14打开，此时，由于大排量泵的供油经单向阀10供向马达13的A口，因此，马达13在A口进油B口出油的状态下开始正转，马达13的B口出油直接流入油箱1中；同时比例溢流阀8比例电信号继续增强直到设定值，该系统的压力达到了启动压力后，带式输送机的张紧力达到启动张紧力，马达13停止转动处于恒张力状态，比例溢流阀8在设定压力下完全溢流，压力变送器7将压力反馈给控制器提示带式输送机可以启动。在带式输送机正常启动后，所需张紧力将会降低，此时由带式输送机发出正常工作信号给绞车的控制器，当控制器得到正常工作信号后会自动转换到正常工作模式，比例溢流阀8比例电信号将会降低到比正常设定值底一定值，马达13在负载反拖下会有反转趋势，由于单向阀10反向不通此时马达13的A口背压升高，升高后的压力通过阻尼孔作用到到两位液控换向阀11的d控制口，当d控制口的压力大于e控制口的油液压力与弹簧力之和后，两位液控换向阀11换向工作在换向工作在流通位，使压力作用于先导溢流阀12，该压力大于先导溢流阀12内部的弹簧力及响应压力作用时会使先导溢流阀12处于开启状态，此时,马达13的A口和B口相通，马达13开始反转，此时，由于比例溢流阀8处于得电状态，其存在一设定压力，大排量泵所供油液仍然经单向阀10供向马达13的A口，当马达13在反转过程中A口的压力低于此时的比例溢流阀8设定压力后，马达13会停止转动，并处于恒张力状态，在延时一段时间后比例溢流阀8比例电信号将会逐步增长到正常设定值，该系统处于自动张紧工况。当稳定工作后可以将电机3停掉，使张力锁定在恒定值，这样可以有效地节省功率。当需要该系统工作在自由放绳工况时，比例溢流阀8失电处于低压溢流工作状态，而电磁换向阀16会得电，制动器14被打开，此时，两位液控换向阀的第一控制口e没有高压油液，且第二控制口d处由于马达13反向负载的拖动时，马达13的A口处所在管路中油液被单向阀10封住，油液压力升高并通过阻尼孔作用到达第二控制口d，压力克服第一控制口e处的弹簧力使两位液控换向阀11换向工作在导通位，同时先导溢流阀12的先导口f处没有压力油，当流经两位液控换向阀11的油液压力克服先导溢流阀12内部的弹簧力时会使先导溢流阀12处于开启状态，这时，马达13的A口和B口相通，马达13在负载自重的作用下会处于自由放绳状态。

Claims (4)

1.一种自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统，包括油箱(1)、电动机(3)、双联泵(4)和马达(13)，所述马达(13)与绞车滚筒连接，其特征在于，还包括压力控制系统(5)、自动放绳控制组件(9)、制动系统组件和控制器，压力控制系统(5)包括第一压力表(6)、压力变送器(7)和比例溢流阀(8)；自动放绳控制组件(9)包括单向阀(10)、两位液控换向阀(11)和先导溢流阀(12)；制动系统组件包括用于对马达(13)进行制动的制动器(14)和制动阀组(15)，制动阀组(15)由电磁换向阀(16)、溢流阀(17)和第二压力表(18)组成；
所述双联泵(4)由一个大排量泵和一个小排量泵串联组成，电动机(3)与双联泵(4)连接以驱动大排量泵和小排量泵同时动作，两泵的进油口均通过管路与油箱(1)连通；
大排量泵的出油口分别与单向阀(10)的进油口和比例溢流阀(8)的进油口连通，单向阀(10)的出油口分别与马达(13)的A口和两位液控换向阀(11)的进油口连通，比例溢流阀(8)的出油口与马达(13)的B口连通后与油箱(1)连通，两位液控换向阀(11)的出油口通过先导溢流阀(12)与马达(13)的B口连通，两位液控换向阀(11)的第一控制口e、先导溢流阀(12)的先导口f均通过管路与单向阀(10)的进油口连通，两位液控换向阀(11)的第二控制口d和进油口之间通过带有阻尼孔的管路连通；
第一压力表(6)和压力变送器(7)均设置在大排量泵的出油管路上；
小排量泵的出油口与电磁换向阀(16)的进油口连通，电磁换向阀(16)的出油口与制动器(14)的工作油口连通，第二压力表(18)设置在电磁换向阀(16)的进油管路上，电磁换向阀(16)的进油口和回油口之间通过溢流阀(17)连通，电磁换向阀(16)的回油口与油箱(1)连通；
所述压力变送器(7)、比例溢流阀(8)、电磁换向阀(16)均与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统，其特征在于，大排量泵和油箱(1)之间、小排量泵和油箱(1)之间的管路上分别设置有第一吸油过滤器(2)、第二吸油过滤器(20)。
3.根据权利要求1或2所述的自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统，其特征在于，电磁换向阀(16)的回油口与油箱(1)之间的管路上设置有回油过滤器(19)。
4.根据权利要求3所述的自动张紧及自由放绳绞车液压控制系统，其特征在于，油箱(1)中设置有液位计(21)、温度计(22)和空气滤清器(23)。
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