CN107416428B - 一种液压驱动的转运装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压驱动的转运装置，属于运输装置领域，包括四条工作支路，第一条工作支路控制第三轨道的直线运动，第二条工作支路控制第二轨道的直线运动，第三条工作支路控制转台的旋转，第四条工作支路控制转台上的第一轨道的直线运动。采用了液压马达驱动技术，易实现低速大扭矩传动以及频繁换向；蓄能器作为辅助动力源，不仅具有较高的功率密度，而且能够回收制动能量，大大得节约了能源；回油节流调速为定量马达的回油路设置回油背压液阻，不仅易实现速度的自动控制，而且保证了运行的平稳性。

Description

一种液压驱动的转运装置
技术领域
本发明涉及一种运输装置，特别是一种液压驱动的转运装置。
背景技术
转向架是铁路客车的关键部件之一，其参数性能直接决定了列车的运行速度、安全性以及舒适性，因此有必要定期对转向架进行检修。在检修过程中，转向架需要在不同工位的设备间进行转运。为了提高转向架的转运效率、转运安全性和转运便利性，高级修车间配备了地面轨道转运线路，该转运线路大体分为直线运输和转台转向。通过现场调研发现，该转运线路不太实用，主要原因在于直线运输速度低、转盘动力不足容易卡死以及不能实现线路间的自动流转控制。以上几个问题的存在导致转向架的转运检修效率十分低下，远不及人工转运的检修效率。鉴于此种情况，目前转向架的转运还是依靠人工，如此一来，不仅人员数量配备较多，而且工作强度大、工作效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种液压驱动的转运装置，用以提高转运效率。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种液压驱动的转运装置，电机通过电磁离合器驱动限压式变量泵，限压式变量泵的进油口连接到油箱，限压式变量泵的出油口分别与第三单向阀的进油口和第四单向阀的进油口连接；
第三单向阀的出油口分别与梭阀的第一进油口和第四电磁换向阀的第一进油口连接，第四电磁换向阀的第一出油口连接到第四定量马达的进油口，第四定量马达的出油口连接到第四电磁换向阀的第二出油口，第四电磁换向阀的第二进油口分别与第三电磁调速阀的进油口和第六单向阀的出油口连接，第三电磁调速阀的出油口和第六单向阀的进油口同时连接到油箱；第四定量马达通过第四减速器带动第三链轮旋转，第三链轮带动第三轨道直线运动；
第四单向阀的出油口分别与梭阀的第二进油口和第三电磁换向阀的第一进油口连接，第三电磁换向阀的第一出油口连接到第三定量马达的进油口，第三定量马达的出油口连接到第三电磁换向阀的第二出油口，第三电磁换向阀的第二进油口分别与第二电磁调速阀的进油口和第五单向阀的出油口连接，第二电磁调速阀的出油口和第五单向阀的进油口同时连接到油箱；第三定量马达通过第三减速器带动第二链轮旋转，第二链轮带动第二轨道直线运动；
梭阀的出油口连接到第二单向阀的进油口，第二单向阀的出油口分别与第二电磁换向阀的第一进油口和第一电磁换向阀的第一进油口连接，第二单向阀的出油口同时还连接到蓄能器；
第二电磁换向阀的第一出油口连接到第二定量马达的进油口，第二定量马达的出油口连接到第二电磁换向阀的第二出油口，第二电磁换向阀的第二进油口分别与第一电磁调速阀的进油口和第一单向阀的出油口连接，第一电磁调速阀的出油口和第一单向阀的进油口同时连接到油箱；第二定量马达通过第二减速器带动转台旋转；
第一电磁换向阀的第一出油口连接到第一定量马达的进油口，第一定量马达的出油口连接到第一电磁换向阀的第二出油口，第一电磁换向阀的第二进油口分别与第二电磁换向阀的第二进油口、第一电磁调速阀的进油口以及第一单向阀的出油口连接；第一定量马达通过第一减速器带动第一链轮旋转，第一链轮带动转台上的第一轨道直线运动。
根据上述方案，所述第一轨道、第二轨道、第三轨道为链节形式。
进一步的，所述第一轨道、第二轨道、第三轨道上设有定位锁紧销。
根据上述方案，所述蓄能器的出油口连接到手动截止阀的进油口，手动截止阀的出油口分别与第一电磁换向阀的第一进油口、第二电磁换向阀的第一进油口以及第二单向阀的出油口连接。
根据上述方案，：所述限压式变量泵的出油口同时还连接到第一溢流阀的进油口，第一溢流阀的出油口连接到油箱。
根据上述方案，所述蓄能器的出油口同时还连接到第二溢流阀的进油口，第二溢流阀的出油口连接到油箱。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用了液压马达驱动技术，易实现低速大扭矩传动以及频繁换向，而且容易实现速度的自动控制；采用蓄能器作为辅助动力源，不仅具有较高的功率密度，而且能够回收制动能量，大大地节约了能源；在每一节轨道边缘的合适位置布置定位锁紧销，实现了货物的机械定位，保证了其与马达的高速输送能力相适应。
附图说明
图1本发明的结构原理示意图；
图2是本发明中轨道(第一轨道或第二轨道或第三轨道)运输转向架时的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，图中各标号的释义为：1-电机，2-电磁离合器，3-液压驱动系统，4-第一减速器，5-第二减速器，6-第三减速器，7-第四减速器，8-转台，9-第一链轮，10-第二链轮，11-第三链轮，12-第一轨道，13-第二轨道，14-第三轨道，31-限压式变量泵，32-蓄能器，33-第一电磁换向阀，34-第一溢流阀，35-第二溢流阀，36-手动截止阀，37-第二电磁换向阀，38-第一电磁调速阀，39-第一单向阀，310-第二单向阀，311-梭阀，312-第三单向阀，313-第四单向阀，314-第三电磁换向阀，315-第四电磁换向阀，316-第二电磁调速阀，317-第五单向阀，318-第三电磁调速阀，319-第六单向阀，320-第一定量马达，321-第二定量马达，322-第三定量马达，323-第四定量马达，15-链节，16-定位锁紧销，17-转向架。
电机启动加速期间耗能较大、电流冲击较大。静液压系统具有功率密度大和无级调速方便等优点，因此本发明利用创新设计的静液压驱动系统解决纯机械传动、电机直接驱动方式所存在的缺点。本发明主要用于转向架在不同工位设备间的转运，包括四条工作支路，第一条工作支路控制第三轨道14的直线运动，第二条工作支路控制第二轨道13的直线运动，第三条工作支路控制转台8的旋转，第四条工作支路控制转台8上的第一轨道12的直线运动，现分别说明各条支路的工作原理。
第三轨道14的直线运动工作原理为：
运输工况：第四电磁换向阀315工作在左位，电机1经电磁离合器2带动限压式变量泵31旋转，限压式变量泵31出油口的高压油液经第三单向阀312、第四电磁换向阀315流入第四定量马达323，第四定量马达323经第四减速器7带动第三链轮11旋转，从而带动第三轨道14直线运动。第四定量马达323出油口的油液经第四电磁换向阀315、第三电磁调速阀318流回油箱，通过调节第三电磁调速阀318的开口度，实现第三轨道14运动速度的自动控制；当需要第三轨道14反向直线运动时，第四电磁换向阀315工作在右位，高压油液由第四定量马达323原出油口流进，实现第四定量马达323的反向旋转，从而第三轨道14的反向运动。
制动工况(能量回收)：电磁离合器2断开，第四定量马达323为泵工况。第四电磁换向阀315工作在右位，第四定量马达323带出的高压油液经第四电磁换向阀315、梭阀311、第二单向阀310、手动截止阀36流进蓄能器32，实现能量的回收。第四定量马达323吸油口经第四电磁换向阀315、第六单向阀319从油箱中吸油。
第二轨道13的直线运动工作原理为：
运输工况：第三电磁换向阀314工作在左位，电机1经电磁离合器2带动限压式变量泵31旋转，限压式变量泵31出油口的高压油液经第四单向阀313、第三电磁换向阀314流入第三定量马达322，第三定量马达322经第三减速器6带动第二链轮10旋转，从而带动第二轨道13直线运动。第三定量马达322出油口的油液经第三电磁换向阀314、第二电磁调速阀316流回油箱，通过调节第二电磁调速阀316的开口度，实现第二轨道13运动速度的自动控制；当需要第二轨道13反向直线运动时，第三电磁换向阀314工作在右位，高压油液由第三定量马达322原出油口流进，实现第三定量马达322的反向旋转，从而实现第二轨道13的反向运动。
制动工况(能量回收)：电磁离合器2断开，第三定量马达322为泵工况。第三电磁换向阀314工作在右位，第三定量马达322带出的高压油液经第三电磁换向阀314、梭阀311、第二单向阀310、手动截止阀36流进蓄能器32，实现能量的回收。第三定量马达322吸油口经第三电磁换向阀314、第五单向阀317从油箱中吸油。
转台8旋转的工作原理为：
旋转工况：第二电磁换向阀37工作在左位，蓄能器32作为动力源，释放高压油液经手动截止阀36、第二电磁换向阀37流向第二定量马达321，带动第二定量马达321旋转，第二定量马达321经第二减速器5带动转台8旋转。第二定量马达321出油口的油液经第二电磁换向阀37、第一电磁调速阀38流回油箱，通过调节第一电磁调速阀38的开口度，实现转台8旋转速度的自动控制；当需要转台8反向旋转时，第二电磁换向阀37工作在右位，使得蓄能器32释放的高压油液由第二定量马达321原出油口流进，实现第二定量马达321的反向旋转，从而实现转台8的反向旋转。
转台8上的第一轨道12的直线运动工作原理为：
运输工况：第一电磁换向阀33工作在左位，蓄能器32作为动力源，释放高压油液经手动截止阀36、第一电磁换向阀33流向第一定量马达320，带动第一定量马达320旋转，第一定量马达320经第一减速器4带动转台8上第一轨道12直线运动，第一定量马达320出油口的油液经第一电磁换向阀33、第一电磁调速阀38流回油箱，通过调节第一电磁调速阀38的开口度，实现转台8上第一轨道12运动速度的自动控制。当需要转台8上第一轨道12反向直线运动时，第一电磁换向阀33工作在右位，使得蓄能器32释放的高压油液由第一定量马达320原出油口流进，实现第一定量马达320的反向旋转，从而实现转台8上第一轨道12的反向直线运动。
制动工况(能量回收)：第一定量马达320为泵工况。第一电磁换向阀33工作在右位，第一定量马达320带出的高压油液经第一电磁换向阀33、手动截止阀36流进蓄能器32，实现能量的回收。第一定量马达320吸油口经第一电磁换向阀33、第一单向阀39从油箱中吸油。
蓄能器32出油口的手动截止阀36主要用于系统检修的卸荷操作；设置在限压式变量泵31后的第一溢流阀34和设置在手动截止阀36后的第二溢流阀35用作安全阀，保证系统工作的安全。
在实际应用时，第二轨道13的运输方向与第三轨道14的运输方向垂直。当转向架17需要从第二轨道13转运到第三轨道14时，需要先将转台8上的第一轨道12与第二轨道13对齐，然后将转向架17从第二轨道13运输到转台8上的第一轨道12，接着转台8旋转，使第一轨道12与第三轨道14对齐，最后就可将转向架17转运到第三轨道14上。
第一轨道12、第二轨道13、第三轨道14加工成链节15形式，采用链传动方式。在每一节轨道上的合适位置布置定位锁紧销16。转向架17上轨道时其轮对能自动的卡入两个定位锁紧销16之间，从而实现转向架17在轨道上的机械定位。其中两个定位锁紧销16之间的距离即为轮对轮缘在轨道上的距离，这就使得在任何时候，车轮总是处于两个定位锁紧销16之间，在输送时，转向架17就不会因为惯性而与导轨产生相对运动，保持了转向架17与链轮轨道的相对位置，即使采用较高的输送速度也可以使转向架17保持与接触轨道之间的相对静止。
本发明采用液压马达驱动技术，易实现低速大扭矩传动以及频繁换向；回油节流调速为定量马达的回油路设置回油背压液阻，不仅易实现速度的自动控制，而且保证了运行的平稳性；液压蓄能器32具有较高的功率密度，采用蓄能器32作为转台8旋转的动力源，易实现转台8的快速启动，此外蓄能器32可以回收定量马达制动时的能量，大大节约了能源；在每一节轨道边缘的合适位置布置定位锁紧销16，转向架17的轮对卡入两个定位锁紧销16之间，从而实现转向架17在轨道上的定位，保证了其与马达的高速输送能力相适应。其中两个定位锁紧销16之间的距离即为车轮轮缘在轨道上的距离。

Claims (6)

1.一种液压驱动的转运装置，其特征在于：电机(1)通过电磁离合器(2)驱动限压式变量泵(31)，限压式变量泵(31)的进油口连接到油箱，限压式变量泵(31)的出油口分别与第三单向阀(312)的进油口和第四单向阀(313)的进油口连接；
第三单向阀(312)的出油口分别与梭阀(311)的第一进油口和第四电磁换向阀(315)的第一进油口连接，第四电磁换向阀(315)的第一出油口连接到第四定量马达(323)的进油口，第四定量马达(323)的出油口连接到第四电磁换向阀(315)的第二出油口，第四电磁换向阀(315)的第二进油口分别与第三电磁调速阀(318)的进油口和第六单向阀(319)的出油口连接，第三电磁调速阀(318)的出油口和第六单向阀(319)的进油口同时连接到油箱；第四定量马达(323)通过第四减速器(7)带动第三链轮(11)旋转，第三链轮(11)带动第三轨道(14)直线运动；
第四单向阀(313)的出油口分别与梭阀(311)的第二进油口和第三电磁换向阀(314)的第一进油口连接，第三电磁换向阀(314)的第一出油口连接到第三定量马达(322)的进油口，第三定量马达(322)的出油口连接到第三电磁换向阀(314)的第二出油口，第三电磁换向阀(314)的第二进油口分别与第二电磁调速阀(316)的进油口和第五单向阀(317)的出油口连接，第二电磁调速阀(316)的出油口和第五单向阀(317)的进油口同时连接到油箱；第三定量马达(322)通过第三减速器(6)带动第二链轮(10)旋转，第二链轮(10)带动第二轨道(13)直线运动；
梭阀(311)的出油口连接到第二单向阀(310)的进油口，第二单向阀(310)的出油口分别与第二电磁换向阀(37)的第一进油口和第一电磁换向阀(33)的第一进油口连接，第二单向阀(310)的出油口同时还连接到蓄能器(32)；
第二电磁换向阀(37)的第一出油口连接到第二定量马达(321)的进油口，第二定量马达(321)的出油口连接到第二电磁换向阀(37)的第二出油口，第二电磁换向阀(37)的第二进油口分别与第一电磁调速阀(38)的进油口和第一单向阀(39)的出油口连接，第一电磁调速阀(38)的出油口和第一单向阀(39)的进油口同时连接到油箱；第二定量马达(321)通过第二减速器(5)带动转台(8)旋转；
第一电磁换向阀(33)的第一出油口连接到第一定量马达(320)的进油口，第一定量马达(320)的出油口连接到第一电磁换向阀(33)的第二出油口，第一电磁换向阀(33)的第二进油口分别与第二电磁换向阀(37)的第二进油口、第一电磁调速阀(38)的进油口以及第一单向阀(39)的出油口连接；第一定量马达(320)通过第一减速器(4)带动第一链轮(9)旋转，第一链轮(9)带动转台(8)上的第一轨道(12)直线运动。
2.根据权利要求1所述的一种液压驱动的转运装置，其特征在于：所述第一轨道(12)、第二轨道(13)、第三轨道(14)为链节(15)形式。
3.根据权利要求2所述的一种液压驱动的转运装置，其特征在于：所述第一轨道(12)、第二轨道(13)、第三轨道(14)上设有定位锁紧销(16)。
4.根据权利要求1所述的一种液压驱动的转运装置，其特征在于：所述蓄能器(32)的出油口连接到手动截止阀(36)的进油口，手动截止阀(36)的出油口分别与第一电磁换向阀(33)的第一进油口、第二电磁换向阀(37)的第一进油口以及第二单向阀(310)的出油口连接。
5.根据权利要求1所述的一种液压驱动的转运装置，其特征在于：所述限压式变量泵(31)的出油口同时还连接到第一溢流阀(34)的进油口，第一溢流阀(34)的出油口连接到油箱。
6.根据权利要求1所述的一种液压驱动的转运装置，其特征在于：所述蓄能器(32)的出油口同时还连接到第二溢流阀(35)的进油口，第二溢流阀(35)的出油口连接到油箱。
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