CN107500157A - 液压绞车 - Google Patents

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Abstract

液压绞车，机械结构主要由绞车本体和排绳装置组成，固定安装在油箱上的双出轴电机一端连接有单向变量泵，所述单向变量泵通过液压管路与绞车本体连通；双出轴电机另一端连接有单向定量泵，所述单向定量泵通过液压管路与排绳装置连通。液压绞车系统由驱动系统、制动系统、滚筒加载系统和排绳装置执行系统组成，所述液压绞车系统的执行主要由液压管路连通的电液比例换向阀、电磁换向阀和溢流阀等液压控制阀完成。本发明有效解决了液压绞车运行过程中自动化程度低，驱动与制动协同性不高，钢丝绳不能在滚筒上有序缠绕的技术难题。本发明结构合理，自动化程度较高，可广泛推广。

Description

液压绞车
技术领域
本发明涉及绞车领域，尤其涉及一种作为矿井提升设备的液压绞车。
背景技术
液压绞车作为利用滚筒缠绕钢丝绳提升重物的轻小型起重设备，在矿井生产作业过程中应用十分广泛。目前我国普遍使用的液压绞车大多是于上世纪80年代研制的JKY型液压绞车或者是在其基础上改进的绞车，在长期的生产实践过程中，发现其仍然存在一些问题：首先是其液压系统性能差，目前液压绞车大多还是由工人操作手柄控制系统流量，实现对重物的升降和速度的控制，属于手动开环的控制模式，这种控制模式不仅需要投入大量的人力、物力，而且故障率高，难以精确控制绞车速度；然后是作为绞车的重要组成部分的排绳装置，由于其结构设计不合理，滚筒和排绳装置速比配合不协调，导致钢丝绳难以在滚筒上有序缠绕，从而出现钢丝绳错叠和离缝现象，增加了钢丝绳断绳事故率，对煤矿安全作业产生不利影响，甚至会引起人身伤亡事故。因此为了提高液压绞车在矿井中的作业性能，有必要设计出一种性能可靠和排绳效果好的液压绞车。
发明内容
本发明的目的是：提供一种结构合理，自动化程度较高，可广泛推广的液压绞车。
为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：液压绞车，包括绞车本体、排绳装置、油箱、单向变量泵、双出轴电机和单向定量泵，固定安装在油箱上的双出轴电机一端连接有单向变量泵，所述单向变量泵通过液压管路与绞车本体连通，双出轴电机另一端连接有单向定量泵，所述单向定量泵通过液压管路与排绳装置连通；单向变量泵连通有第一溢流阀，所述单向变量泵通过第一单向阀连通有第一电液比例换向阀，所述第一电液比例换向阀连通有平衡阀、第二溢流阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；定量马达经减速器连接有滚筒，所述滚筒经钢丝绳连接有重物；转速传感器输出端电性连接PID控制器输入端，所述PID控制器输出端电性连接运算放大器输入端，所述运算放大器输出端电性连接第一电液比例换向阀；盘闸连通有电磁换向阀和电液比例溢流阀，所述设置于电磁换向阀和电液比例溢流阀之间的管接头连通有蓄能器、压力表；单向定量泵连通有第三溢流阀，所述单向定量泵通过第五单向阀连通有第二电液比例换向阀，所述第二电液比例换向阀连通有单作用油缸。
所述排绳装置包括连接板、左支架、第一导向轴、第二导向轴、推拉杆、单作用油缸、排绳机构和右支架，所述单作用油缸左端经连接板固定连接有推拉杆，所述推拉杆与排绳机构固定连接，所述排绳机构与第一导向轴、第二导向轴滑动连接，所述第一导向轴、第二导向轴与左支架、右支架固定连接；所述单作用油缸右端与右支架固定连接。
所述转速传感器设置于减速器和滚筒之间。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：与传统的液压绞车系统相比，本发明设计出的液压绞车电液比例控制系统，使得绞车操控性能得到了显著的改善，自动化程度较高，故障率低，操作灵活方便；而且在单作用油缸活塞杆伸缩往复运动的作用下，钢丝绳可以逐圈紧密的在滚筒上有序缠绕，不出现错叠和离缝现象，降低了钢丝绳的断绳事故率，提高了绞车的安全性能。该液压绞车的设计有效减小了工人的劳动强度，提高了工人的作业效率，对煤矿经济效益的提高具有重要意义。
附图说明
图1是本发明主视图；
图2是本发明右视图；
图3是本发明排绳装置主视图；
图4是本发明排绳机构主视图；
图5是本发明液压系统原理图。
图中：1.绞车本体；2.排绳装置；2-1.连接板；2-2.左支架；2-3.第一导向轴；2-4.第二导向轴；2-5.推拉杆；2-6.单作用油缸；2-7.排绳机构；2-8.右支架；3.油箱；4.单向变量泵；5.双出轴电机；6.单向定量泵；7.第一溢流阀；8.第一单向阀；9.第一电液比例换向阀10.运算放大器；11.PID控制器；12.平衡阀；13.第二溢流阀；14.第二单向阀；15.第三单向阀；16.第四单向阀；17.盘闸；18.定量马达；19.减速器；20.滚筒；21.转速传感器；22.钢丝绳；23.第二电液比例换向阀；24.电磁换向阀；25.蓄能器；26.重物；27.电液比例溢流阀；28.压力表；29.第五单向阀；30.第三溢流阀。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2和图5所示，液压绞车，包括绞车本体1、排绳装置2、油箱3、单向变量泵4、双出轴电机5和单向定量泵6，固定安装在油箱3上的双出轴电机5一端连接有单向变量泵4，所述单向变量泵4通过液压管路与绞车本体1连通，双出轴电机5另一端连接有单向定量泵6，所述单向定量泵6通过液压管路与排绳装置2连通；单向变量泵4连通有第一溢流阀7，所述单向变量泵4通过第一单向阀8连通有第一电液比例换向阀9，所述第一电液比例换向阀9连通有平衡阀12、第二溢流阀13、第二单向阀14、第三单向阀15和第四单向阀16；定量马达18经减速器19连接有滚筒20，所述滚筒20经钢丝绳22连接有重物26；转速传感器21输出端电性连接PID控制器11输入端，所述PID控制器11输出端电性连接运算放大器10输入端，所述运算放大器10输出端电性连接第一电液比例换向阀9；盘闸17连通有电磁换向阀24和电液比例溢流阀27，所述设置于电磁换向阀24和电液比例溢流阀27之间的管接头连通有蓄能器25、压力表28；单向定量泵6连通有第三溢流阀30，所述单向定量泵6通过第五单向阀29连通有第二电液比例换向阀23，所述第二电液比例换向阀23连通有单作用油缸2-6。
如图3和图4所示，所述排绳装置2包括连接板2-1、左支架2-2、第一导向轴2-3、第二导向轴2-4、推拉杆2-5、单作用油缸2-6、排绳机构2-7和右支架2-8，所述单作用油缸2-6左端经连接板2-1固定连接有推拉杆2-5，所述推拉杆2-5与排绳机构2-7固定连接，所述排绳机构2-7与第一导向轴2-3、第二导向轴2-4滑动连接，所述第一导向轴2-3、第二导向轴2-4与左支架2-2、右支架2-8固定连接；所述单作用油缸2-6右端与右支架2-8固定连接。
如图5所示，所述转速传感器21设置于减速器19和滚筒20之间。
具体操作过程如下：
当液压绞车需要处于静止状态时，如图1、图2和图5所示，可以使电机5处于停止转动状态。或者电机5转动，设置第一电液比例换向阀9处于中位，单向变量泵4从油箱3获取的液压油经第一单向阀8不能流入定量马达18，因此定量马达18没有转速输出，滚筒20不转，使得重物26保持静止状态；同时，电磁换向阀24处于常态位置，液压油从盘闸17流回油箱3，在盘闸17的碟簧力的作用下制动滚筒20，绞车本体1保持静止状态。设置第二电液比例换向阀23处于中位，液压油不能流入单作用油缸2-6，使得单作用油缸2-6不运动，排绳装置2保持静止状态。
当液压绞车需要收起钢丝绳22时，如图1、图2、图3、图4和图5所示，电机5转动，设置第一电液比例换向阀9处于右位，滚筒20反转，设置第二电液比例换向阀23也处于右位，单向定量泵6从油箱3获取的液压油经第五单向阀29、第二电液比例换向阀23流入单作用油缸2-6右侧，推动单作用油缸2-6活塞杆开始向左直线运动，然后连接板2-1和推拉杆2-5也随之向左直线运动，带动排绳机构2-7沿着第一导向轴2-3、第二导向轴2-4向左直线运动，同时，钢丝绳22穿过排绳机构2-7去缠绕在滚筒20上，悬吊着重物26向上运动。在减速器19和第二电液比例换向阀23协调配合下，滚筒20每转动一圈，使得排绳机构2-7带动钢丝绳22在滚筒20轴线方向移动一个绳径的距离，从而可以使钢丝绳22整齐有序的缠绕在滚筒20上。
当液压绞车需要下放钢丝绳22时，如图1、图2、图3、图4和图5所示，电机5转动，设置第一电液比例换向阀9处于左位，滚筒20正转，设置第二电液比例换向阀23也处于左位，液压油流入单作用油缸2-6左侧，推动单作用油缸2-6活塞杆开始向右直线运动，带动排绳机构2-7沿着第一导向轴2-3、第二导向轴2-4也随之向右直线运动。在减速器19和第二电液比例换向阀23协调配合下，滚筒20每转动一圈，使得排绳机构2-7带动钢丝绳22在滚筒20轴线方向移动一个绳径的距离，钢丝绳22经排绳机构2-7有序下放，悬吊着重物26向下运动。

Claims (3)

1.液压绞车，包括绞车本体(1)、排绳装置(2)、油箱(3)、单向变量泵(4)、双出轴电机(5)和单向定量泵(6)，其特征在于：固定安装在油箱(3)上的双出轴电机(5)一端连接有单向变量泵(4)，所述单向变量泵(4)通过液压管路与绞车本体(1)连通，双出轴电机(5)另一端连接有单向定量泵(6)，所述单向定量泵(6)通过液压管路与排绳装置(2)连通；单向变量泵(4)连通有第一溢流阀(7)，所述单向变量泵(4)通过第一单向阀(8)连通有第一电液比例换向阀(9)，所述第一电液比例换向阀(9)连通有平衡阀(12)、第二溢流阀(13)、第二单向阀(14)、第三单向阀(15)和第四单向阀(16)；定量马达(18)经减速器(19)连接有滚筒(20)，所述滚筒(20)经钢丝绳(22)连接有重物(26)；转速传感器(21)输出端电性连接PID控制器(11)输入端，所述PID控制器(11)输出端电性连接运算放大器(10)输入端，所述运算放大器(10)输出端电性连接第一电液比例换向阀(9)；盘闸(17)连通有电磁换向阀(24)和电液比例溢流阀(27)，所述设置于电磁换向阀(24)和电液比例溢流阀(27)之间的管接头连通有蓄能器(25)、压力表(28)；单向定量泵(6)连通有第三溢流阀(30)，所述单向定量泵(6)通过第五单向阀(29)连通有第二电液比例换向阀(23)，所述第二电液比例换向阀(23)连通有单作用油缸(2-6)。
2.根据权利要求1所述的液压绞车，其特征在于：所述排绳装置(2)包括连接板(2-1)、左支架(2-2)、第一导向轴(2-3)、第二导向轴(2-4)、推拉杆(2-5)、单作用油缸(2-6)、排绳机构(2-7)和右支架(2-8)，所述单作用油缸(2-6)左端经连接板(2-1)固定连接有推拉杆(2-5)，所述推拉杆(2-5)与排绳机构(2-7)固定连接，所述排绳机构(2-7)与第一导向轴(2-3)、第二导向轴(2-4)滑动连接，所述第一导向轴(2-3)、第二导向轴(2-4)与左支架(2-2)、右支架(2-8)固定连接；所述单作用油缸(2-6)右端与右支架(2-8)固定连接。
3.根据权利要求1所述的液压绞车，其特征在于：所述转速传感器(21)设置于减速器(19)和滚筒(20)之间。
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