一种翻车机液压系统
技术领域
本发明涉及翻车机领域,具体地指一种翻车机液压系统。
背景技术
翻车机是一种用于大型车皮卸料作业的专业设备,可以用来翻卸铁路敞车所装载的煤、砂石等物料。翻车机用途广泛,电厂、矿场等现代大规模工业企业都有应用,尤其在火力发电厂,翻车机是极其重要的生产设备。目前翻车机主要采用三台联轴叶片泵或两台联轴叶片泵分别给不同回路供油,在控制元件上选择单个独立板式或管式连接阀件,使得液压系统阀件管理复杂零散、不便安装调试及故障分析排查不便。另外,现有的液压系统无法预知压车油缸是否卸压,无法避免事故发生。根据《新疆有色金属》2013年版第3期资料记载,八钢公司的翻车机运行时出现压车梁松压现象,导致火车车厢在翻车机回转框架内掉道的事故发生。
发明内容
本发明就是针对现有技术的不足,提供了一种功能完善、压车油缸油压可监控的翻车机液压系统。
为了实现上述目的,本发明所设计的翻车机液压系统,包括液压泵站和由液压泵站控制的靠车回路、压车回路,其特殊之处在于:还包括由液压泵站控制的控制回路和定位回路,其中,所述液压泵站采用单油泵给主油路供油,主油路接电磁溢流阀回油,所述主油路通过靠车回路的先导式减压阀、电液换向阀、双液控单向阀、单向节流阀和液控单向阀组给靠车回路油缸组供油;所述主油路通过压车回路的电液换向阀、双液控单向阀、单向节流阀和液控单向阀组给压车回路油缸组供油,所述主油路通过控制回路的先导式减压阀降低主油路油压,分两支分别接电磁换向阀,然后分别与靠车回路和压车回路的液控单向阀连接构成控制回路;所述主油路通过定位回路的电磁换向阀、双液控单向阀和单向节流阀调节油压,给定位回路插销缸供油。
更进一步地,所述压车回路还旁接有平衡控制回路,所述平衡控制回路具体为压车油路顺序接先导式顺序阀和球阀,然后给平衡缸供油。调节翻车机板载弹簧恢复形变时压车油缸內油压,避免油压过高损坏车皮。再进一步地,所述主油路上设置有吸油过滤器和回油过滤器。尽量减小油液中的杂质,以保证液压主泵,液压控制阀以及油缸等的正常使用。
再进一步地,所述主油路上还设置有风冷却系统。保证系统在工作时产生的热量能够迅速而充分的散发,防止油液温度过高造成对设备的损坏,也防止因油液温度过高导致的粘度下降而影响系统的动态性能。
再进一步地,所述风扇式冷却系统并联有单向阀。防止油液回流。
再进一步地,所述液压泵站内设置有用于测量油箱油液的液位计、用于净化油箱油液的空气过滤器、用于清空油箱油液或者杂质的球阀和用于检测油箱内油温的传感器。充分保证油箱能安全可靠地运行。
再进一步地,所述靠车回路和压车回路的油缸均设置有压力传感器。在压车油缸上安装了压力传感器,可检测压车油缸是否卸压,避免因卸压发生事故,
再进一步地,所述靠车回路、压车回路、平衡控制回路、控制回路和定位回路内均设置有压力表。为了实时测量油路的压力,防止油路油压过高。
再进一步地,所述单向节流阀、双液控单向阀、电液换向阀、电磁换向阀均为叠加阀。阀件之间直接通过阀孔连接,便于拆装和维护
优选地,整个液压系统为上下结构,即液压泵站的油箱安装在整个系统上部,除油箱以及油箱上装载的液位计、加热器、球阀和温度传感器以外的部件安装在下部。与传统液压站油箱与阀件分开,中间通过管道连接的结构相比,本发明的翻车机液压系统的液压站的结构更紧凑,占地面更小。
本发明的工作过程如下:主油路油经靠车回路进入靠车油缸,推动翻车机靠车板贴近车箱;主油路油经压车回路进入压车油缸,推动翻车机压车梁压车;主油路油经控制回路油路控制压车回路液压锁和靠车回路液压锁的通断来控制压车回路油缸和靠车回路油缸的油液回油。另外,主油路油经电磁换向阀、双液控单向阀和单向节流阀调节后进入插销缸,控制翻车机的定位;压车油路油经顺序阀进入平衡缸,调节翻车机板载弹簧恢复形变时压车油缸內油压,避免油压过高损坏车皮。
压车梁开始压车,当限位器发出讯号,表示压车梁压紧到位,停止压车;靠车板开始靠车,当限位器发出讯号,表示靠板靠紧到位,停止靠车;翻车机翻卸时,控制回路电磁换向阀得电换向,压车回路液控单向阀打开,释放弹簧的弹性势能,待翻车机翻转110度,电磁换向阀失电换向,压车回路液控单向阀关闭。
主油路电磁溢流阀用来调节主油路的油压,当主油路油压超过电磁溢流阀设定值,电磁溢流阀打开,主油路泄油降压;主油路经先导式减压阀降低主油路油压,电液换向阀控制油路的换向和通断,双液控单向阀控制油路通油和保压,单向节流阀调节油路油液流量,使得进入靠车回路油缸的油液满足流量和压力要求;主油路通过电液换向阀控制油路的换向和通断,双液控单向阀通油和保压,单向节流阀调节油路油液流量,使得进入压车回路油缸的油液满足流量和压力要求;主油路经先导式减压阀降低主油路油压,电磁换向阀控制油路的换向和通断,使得控制回路油液满足系统要求;主油路通过电磁换向阀控制油路的换向和通断,双液控单向阀通油和保压,单向节流阀调节油路油液流量,使得进入插销缸的油液满足流量和压力要求;压车油路接入先导式顺序阀和平衡缸,当压车油缸有杆腔油压超过顺序阀设定值时,顺序阀打开,压车油缸有杆腔泄油,油液进入平衡缸,平衡缸起到卸压作用。
本发明的优点在于:
本发明的翻车机液压系统,增加了定位回路,翻车机本体由底部四个支撑轮支撑,重车调车机牵引重车进入翻车机本体时,翻车机本体重心发生变化,重心变化会使翻车机本体误转动,导致车箱倾倒事故,增加了定位回路可有效避免该事故发生;本发明的翻车机液压系统,采用单变量油泵给主油路供油,主油路接减压阀调节压力,分别给不同控制回路供油,与传统技术为了满足不同控制回路压力采用两联泵或三联泵分别给不同控制回路供油相比,既能满足系统油压要求,减少工作电机和油泵数目,降低了能耗,同时节省了电机开启时间,解决了由于多油泵带来的不协调问题,整个液压站集成了油箱、油泵、电机、冷却器以及控制阀件,结构紧凑,便于安装。
附图说明
图1是本发明的基本原理示意图。
图2是本发明的液压系统原理图。
图3本发明翻车机液压系统结构示意图。
图中:叠加阀1,油缸1.0,油缸1.1,油缸1.2,油缸1.3,油缸1.4,油缸1.5,油缸1.6,油缸1.7,油缸2.0,油缸2.1,油缸2.2,油缸2.3,油缸2.4,油缸2.5,油缸2.6,油缸2.7,压力传感器3.0,压力传感器3.1,压力传感器3.2,压力传感器3.3,压力传感器3.4,压力传感器3.5,压力传感器3.6,压力传感器3.7,压力传感器3.8,压力传感器3.9,压力传感器3.10,压力传感器3.11,压力传感器3.12,压力传感器3.13,压力传感器3.14,压力传感器3.15,液控单向阀4.0,液控单向阀4.1,液控单向阀4.2,液控单向阀4.3,液控单向阀4.4,液控单向阀4.5,液控单向阀4.6,液控单向阀4.7,液控单向阀4.8,液控单向阀4.9,液控单向阀4.10,液控单向阀4.11,液控单向阀4.12,液控单向阀4.13,液控单向阀4.14,液控单向阀4.15,单向节流阀5.0,单向节流阀5.1,电磁换向阀6.0,电磁换向阀6.1,压力继电器7,平衡缸8,双液控单向阀9.0,双液控单向阀9.1,压力表10.0,压力表10.1,压力表10.2,压力表10.3,压力表10.4,压力表10.5,压力表10.6,压力表10.7,顺序阀11,电液换向阀12.0,电液换向阀12.1,风扇式冷却器13,单向阀14,球阀15,回油过滤器16,空气过滤器17,液位计18,温度传感器19,加热器20.0,加热器20.1,加热器20.2,球阀21,蝶阀22,单油泵23,电机24,电磁阀溢流阀25,油箱26,吸油过滤器27,先导式减压阀30.0,减压阀30.1,电磁换向阀31,双液控单向阀32,单向节流阀33,插销油缸34,球阀35.0,球阀35.1,球阀36.0,球阀36.1。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述:
图中所示的翻车机液压系统,还包括由液压泵站控制的控制回路和定位回路,其中,所述液压泵站采用单油泵给主油路供油,主油路接电磁溢流阀回油,所述主油路通过靠车回路的先导式减压阀、电液换向阀、双液控单向阀、单向节流阀和液控单向阀组给靠车回路油缸组供油;所述主油路通过压车回路的电液换向阀、双液控单向阀、单向节流阀和液控单向阀组给压车回路油缸组供油,所述主油路通过控制回路的先导式减压阀降低主油路油压,分两支分别接电磁换向阀,然后分别与靠车回路和压车回路的液控单向阀连接构成控制回路;所述主油路通过定位回路的电磁换向阀、双液控单向阀和单向节流阀调节油压,给定位回路插销缸供油。
该系统压车回路还旁接有平衡控制回路,所述平衡控制回路具体为压车油路顺序接先导式顺序阀和球阀,然后给平衡缸供油。调节翻车机板载弹簧恢复形变时压车油缸內油压,避免油压过高损坏车皮。
该液压系统控制靠车板往复运动,压车梁上下运动以及插销栓伸缩运动。另外,可以驱动平衡缸的运动,通过平衡缸来降低弹簧形变导致的压力冲击。本发明的单向节流阀、双液控单向阀、电液换向阀、电磁换向阀均为叠加阀。阀件之间直接通过阀孔连接,便于拆装和维护。
为了使得液压站的结构更紧凑,占地面更小。如图3所示,本发明的翻车机液压系统整体为上下结构,即液压油泵的油箱安装在整个系统上部,除油箱以及油箱上装载的液位计、加热器、球阀和温度传感器以外的部件安装在下部。
本实例中,单油泵23为单变量泵且为负载敏感泵。油箱26用来存储油液,球阀21和蝶阀22用来控制管道油液流通。
本实例中,电机24驱动联轴器29,联轴器29带动油泵23给主油路供油。靠车回路靠车工作,电磁阀溢流阀25(7DT)和电液换向阀12.0(6DT)得电,压力油经先导式减压阀30.0减压后,依次流经电液换向阀12.0、双液控单向阀9.0、单向节流阀5.0调节后,分别经液控单向阀4.0、液控单向阀4.1、液控单向阀4.2、液控单向阀4.3、液控单向阀4.4、液控单向阀4.5、液控单向阀4.6和液控单向阀4.7进入靠车回路的油缸1.0无杆腔、油缸1.1无杆腔、油缸1.2无杆腔、油缸1.3无杆腔、油缸1.4无杆腔、油缸1.5无杆腔、油缸1.6无杆腔、油缸1.7无杆腔,使靠车油缸伸出。靠板光电信号动作,表明靠车已到位,电液换向阀12.0断电,断电后双液控单向阀9.0迅速关闭,因液控单向阀4.0、液控单向阀4.1、液控单向阀4.2、液控单向阀4.3、液控单向阀4.4、液控单向阀4.5、液控单向阀4.6和液控单向阀4.7具有锁闭功能,仍保持断电前状态,这样起到了靠车回路油缸无杆腔保压的作用。一个翻转单元完成后,需靠车油缸缩回时,电液换向阀12.0(5DT)和电磁换向阀6.0(4DT)得电,压力油经减压阀30.1进入控制回路,然后打开液控单向阀4.0、液控单向阀4.1、液控单向阀4.2、液控单向阀4.3、液控单向阀4.4、液控单向阀4.5、液控单向阀4.6和双液控单向阀4.7。同时,压力油经双液控单向阀9.0,单向节流阀5.0进入靠车回路油缸1.0有杆腔、油缸1.1有杆腔、油缸1.2有杆腔、油缸1.3有杆腔、油缸1.4有杆腔、油缸1.5有杆腔、油缸1.6有杆腔、油缸1.7有杆腔,油缸受压缩回。
压车回路工作时,电磁阀溢流阀25(7DT)和电液换向阀12.1(1DT)得电,压力油经双液控单向阀9.1,单向节流阀5.1,然后分别通过液控单向阀4.8、液控单向阀4.9、液控单向阀4.10、液控单向阀4.11、液控单向阀4.12、液控单向阀4.13、液控单向阀4.14、液控单向阀4.15后,进入压车回路油缸2.0有杆腔、油缸2.1有杆腔、油缸2.2有杆腔、油缸2.3有杆腔、油缸2.4有杆腔、油缸2.5有杆腔、油缸2.6有杆腔、油缸2.7有杆腔,使压车梁压下;当压车油缸腔的压力达到压力继电器7设定压力时,压力继电器发出信号,表明压车已到位,并且压力已达到翻车所需能力。一个翻转单元完成后,需压车梁抬起时,电磁换向阀6.1(3DT)和电液换向阀12.1(2DT)得电,压力油经先导式减压阀30.1进入控制回路,然后分别打开液控单向阀4.8、液控单向阀4.9、液控单向阀4.10、液控单向阀4.11、液控单向阀4.12、液控单向阀4.13、液控单向阀4.14、液控单向阀4.15和双液控单向阀9.1。同时,压力油经双液控单向阀9.1,单向节流阀5.1进入压车回路油缸2.0无杆腔、油缸2.1无杆腔、油缸2.2无杆腔、油缸2.3无杆腔、油缸2.4无杆腔、油缸2.5无杆腔、油缸2.6无杆腔、油缸2.7无杆腔,使压车油缸伸出,压车梁抬起。
翻车机翻转过程中,翻车机翻转角度从0°~100°,压车阀组中的控制压力油得压,即电磁换向阀6.1得电,液控单向阀4.8、液控单向阀4.9、液控单向阀4.10、液控单向阀4.11、液控单向阀4.12、液控单向阀4.13、液控单向阀4.14、液控单向阀4.15打开,当压车油缸2.0有杆腔、油缸2.1有杆腔、油缸2.2有杆腔、油缸2.3有杆腔、油缸2.4有杆腔、油缸2.5有杆腔、油缸2.6有杆腔、油缸2.7有杆腔压力油随车皮和物料的翻转负载增加,油缸压力增大,当压力升高到顺序阀11的设定压力时,顺序阀11打开,压力油流经顺序阀11和球阀35.1进入平衡缸8有杆腔,使得压车油缸有杆腔油液部分溢出,活塞杆上移,这样压车梁和车箱跟着向上抬升,弹簧恢复一定的变形,作用在车箱上的力被迫减小,对车箱起到了保护作用,当翻车机翻角度达到100度后,控制压力油失压,即电磁换向阀6.1失电,液控单向阀4.8、液控单向阀4.9、液控单向阀4.10、液控单向阀4.11、液控单向阀4.12、液控单向阀4.13、液控单向阀4.14、液控单向阀4.15锁闭,确保了压车油缸的保压。
插销油缸工作时,电磁换向阀31(8DT)得电,主油路油液经电磁换向阀31、双液控单向阀32和单向节流阀33进入插销油缸34无杆腔,推动油缸活塞杆伸出,插销插入,防止翻车机本体翻动,插销插入到位后电磁换向阀31(8DT)失电,双液控单向阀起到保压作用;翻车机翻转动作前,插销需要抽出,此时,电磁换向阀31(7DT)得电,主油路油液经电磁换向阀31、双液控单向阀32和单向节流阀33进入插销缸34有杆腔,推动油缸缩回,插销栓完全抽回后,电磁换向阀31(7DT)失电。
本实施例中,采用吸油过滤器27和回油过滤器16来尽量减小油液中的杂质,以保证液压主泵,液压控制阀以及油缸等的正常使用。
本实施例中,采用电机驱动的风扇式冷却器13来保证系统在工作时产生的热量能够迅速而充分的散发,防止油液温度过高造成对设备的损坏,也防止因油液温度过高导致的粘度下降而影响系统的动态性能。
本实施例中,在回油路上采用风冷却器13,与风冷却并联单向阀14,防止油液回流。
本实施例中,采用液位计18来实时测量油箱的油位,当油位过高或过低,均可发出故障报警指令,以保护系统安全。
本实施例中,采用空气过滤器17来防止加油过程中混入颗粒杂质,并防止系统在吸油过程中吸入其他杂质影响油液的清洁度。
本实施例中,在油箱26中增加加热器20.0、加热器20.1和加热器20.2,当油液温度过低时,给油液加热,以保护系统可以正常运行。加热器由整个系统功率要求而定。
本实施例中,采用球阀15给油箱放油或油箱清洁时放出油箱中的杂质。
本实施例中,采用温度传感器19用来实时测量油箱中油液温度,当油温过高或过低时,均可发出故障报警指令,以保护系统安全。
本实施例中,采用压力传感器3.0、压力传感器3.1、压力传感器3.2、压力传感器3.3、压力传感器3.4、压力传感器3.5、压力传感器3.6、压力传感器3.7、压力传感器3.8、压力传感器3.9、压力传感器3.10、压力传感器3.11、压力传感器3.12、压力传感器3.13、压力传感器3.14、压力传感器3.15用来实时测量油缸的压力,防止压力过高。
本实施例中,在油路放置压力表10.0、压力表10.1、压力表10.2、压力表10.3、压力表10.4、压力表10.5、压力表10.6、压力表10.7,用来检测油路压力,防止油压过高。