CN107739001B - 一种新型安全应急液压制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型安全应急液压制动器，包括油箱、主供油系统、单作用油缸和控制器，还包括比例溢流阀和应急供油系统，该应急供油系统和主供油系统由不同的供电电源进行供电，应急供油系统一端与油箱相连、一端通过二位三通电磁阀串接在主供油系统与单作用油缸之间的油路上，比例溢流阀并接在应急供油系统与二位三通电磁阀之间的油路上，所述应急供油系统由控制器驱动在主供油系统断电时向单作用油缸供油进行开闸释放动作，所述比例溢流阀由控制器调节控制应急供油系统向单作用油缸稳定供油。本发明能在常闭式制动器主电机断电情况时确保持续且稳定的开闸，在系统断电时能够保证起升机构安全快速可控的释放重物，降低事故发生几率。

Description

一种新型安全应急液压制动器
技术领域
本发明涉及制动器领域，尤其是一种新型安全应急液压制动器。
背景技术
制动器是具有使运动部件（或运动机械）减速、停止或保持停止状态等功能的装置，是使机械中的运动件停止或减速的机械零件，俗称刹车、闸。
制动器可以分工业制动器和汽车制动器两大类，而在工业制动器中，起重机用制动器对于起重机来说既是工作装置，又是安全装置，制动器在起升机构中，是将提升或下降的货物能平稳的停止在需要的高度，或者控制提升或下降的速度，在运行或变幅等机构中，制动器能够让机构平稳的停止在需要的位置。
为保证起重机吊钩吊运过程中的安全性，吊钩上的基本采用常闭式液压制动器进行锁紧吊运。如图5所示，现有吊钩用液压制动器包括油箱a、电动泵b、手动泵c、电机d、两个电磁换向阀e1和e2、两个压力继电器f1和f2、单作用油缸g、蓄能器h和控制器，其中电机d驱动电动泵b抽取油箱a内的油，电动泵b出油口的油路通过电磁换向阀e1与单作用油缸g连接，压力继电器f1和蓄能器h均并接在电动泵b与电磁换向阀e1之间的油路上，c手动泵、电磁换向阀e2和压力继电器f2均并接在电磁换向阀e1与单作用油缸g之间的油路上，控制器控制电机的运转、各电磁阀的电磁铁得电或失电。
在长期的实践过程中，我们可以发现，上述液压制动器往往存在以下问题：
1、当电机因供电电源出现故障而突然停电时，电动泵停止运行，单作用油缸有杆腔内的油压无法稳定上升，致使制动器的开闸动作停止，吊钩上的物品无法得到装运，延误工程。
2、手动泵虽可手动向单作用油缸给油保压，但其给油压力无法得到精确有效的控制，压力过小会使制动器开闸缓慢，降低效率；压力过大会使制动器开闸过快，当转运吊钩还没有运行到位时，物品悬挂在已开闸的吊钩上，随时都有掉落的风险，安全得不到保障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可在失去原有动力源时，继续持续且稳定进行开闸释放动作的新型安全应急液压制动器。
本发明提供的一种新型安全应急液压制动器，包括油箱、主供油系统、单作用油缸和控制器，所述主供油系统连接在油箱与单作用油缸之间，所述主供油系统由控制器驱动向单作用油缸供油进行开闸释放动作，所述单作用油缸由闭闸弹簧控制闭合，该制动器还包括比例溢流阀和应急供油系统，该应急供油系统和主供油系统由不同的供电电源进行供电，所述应急供油系统一端与油箱相连、一端通过二位三通电磁阀串接在主供油系统与单作用油缸之间的油路上，所述比例溢流阀并接在应急供油系统与二位三通电磁阀之间的油路上，所述应急供油系统由控制器驱动在主供油系统断电时向单作用油缸供油进行开闸释放动作，所述比例溢流阀由控制器调节控制应急供油系统向单作用油缸稳定供油。
所述主供油系统包括主油泵、主电机、两个电磁换向阀、两个压力继电器和蓄能器，所述应急供油系统包括应急油泵和应急电机，所述主电机和应急电机由不同的供电电源进行供电，所述主电机驱动主油泵抽取油箱内的油，主油泵的油路通过第一电磁换向阀、二位三通电磁阀与单作用油缸连接，第二电磁换向阀和第二压力继电器均并接在第一电磁换向阀与二位三通电磁阀之间的油路上，第一压力继电器和蓄能器均并接在主油泵与第一电磁换向阀之间的油路上；所述应急电机驱动应急油泵抽取油箱内的油，应急油泵的油路与二位三通电磁阀连接，比例溢流阀并接在应急油泵与二位三通电磁阀之间的油路上；所述控制器控制各电机的运转、电磁阀的电磁铁得电或失电。
为实现手动开闸动作，在所述第一电磁换向阀与二位三通电磁阀之间的油路上并接有一手动泵。
为避免油液中的杂质损坏泵内结构，在所述主油泵、应急油泵和手动泵的吸油口处均安装有过滤器。
为防止油液返流损坏泵内结构，在所述主油泵、应急油泵和手动泵的出油口处均安装有单向阀。
在所述主油泵与单向阀之间、应急油泵与单向阀之间均并接有溢流阀。
在所述单向阀与第一电磁换向阀之间、单向阀与二位三通电磁阀之间均并接有压力表。
为使自动化的程度更高，在所述单作用油缸上设有弹簧压缩量检测仪，该弹簧压缩量检测仪用于监测闭闸弹簧的压缩量并向控制器发送调节比例溢流阀的信号。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、通过增加一套应急供油系统，采用两路供电电源对应急供油系统和主供油系统分别供电，利用二位三通电磁阀将现有的主供油系统与应急供油系统分别与单作用油缸连接，当主供油系统的主电源断电致使单作用油缸开闸释放动作无法继续时，用户可自行启动另一路供电电源，由应急供油系统通过二位三通电磁阀向单作用油缸持续供油保压开闸，确保整机工作流程顺畅。
2、在应急供油系统和二位三通电磁阀之间并接一比例溢流阀，通过对比例溢流阀的时时调节，使从应急供油系统流入单作用油缸的油压得到有效控制，可有效实现缓慢浮贴式开闸，确保开闸释放工作的稳定持续。
本发明结构简单，能在常闭式制动器主电机断电情况时确保持续且稳定的开闸，在系统断电时能够保证起升机构安全快速可控的释放重物，降低事故发生几率。
附图说明
图1为本发明的液压原理示意图。
图2为本发明储能保压时的原理示意图。
图3为本发明正常开闸时的原理示意图。
图4为本发明应急开闸时的原理示意图。
图5为现有技术的液压原理示意图。
图中示出的标记及所对应的构件名称为：1、油箱；2、主油泵；3、主电机；4、5分别为第一电磁换向阀、第二电磁换向阀；6、7分别为第一压力继电器、第二压力继电器；8、单作用油缸；9、蓄能器；10、二位三通电磁阀；11、应急油泵；12、应急电机；13、比例溢流阀；14、手动泵；15、过滤器；16、溢流阀；17、压力表；18、弹簧压缩量检测仪；81、闭闸弹簧。
具体实施方式
从图1至图4可以看出，本发明这种新型安全应急液压制动器，包括油箱1、主供油系统、单作用油缸8、二位三通电磁阀10、应急供油系统、比例溢流阀13、弹簧压缩量检测仪18和控制器，其中，主供油系统包括主油泵2、主电机3、常开的第一电磁换向阀4、常开的第二电磁换向阀5、第一压力继电器6、第二压力继电器7和蓄能器9，应急供油系统包括应急油泵11和应急电机12，在单作用油缸8的无杆腔内安装有用于闭合夹紧的闭闸弹簧81；
主油泵2和应急油泵11的吸油口均与油箱1相连；主电机3和应急电机12由不同的供电电源进行供电；主电机3与主油泵2电连接，用于驱动主油泵2抽取油箱1内的油；应急电机12与应急油泵11电连接，用于驱动应急油泵11抽取油箱1内的油；主油泵2出油口的油路通过一个单向阀分别与第一电磁换向阀4的A口、第一压力继电器6和蓄能器9并接，第一电磁换向阀4的B口油路分别与第二电磁换向阀5的A口、二位三通电磁阀10的A口和第二压力继电器7并接，第二电磁换向阀5的B口与油箱1相连；应急油泵11出油口的油路通过一个单向阀分别与比例溢流阀13和二位三通电磁阀10的B口相连，二位三通电磁阀10的C口与单作用油缸8的有杆腔相连；第一压力继电器6用于监控蓄能器9的实时油压并向控制器发出反馈信号，第二压力继电器7用于监控流入单作用油缸8的实时油压并向控制器发出反馈信号，弹簧压缩量检测仪18安装在单作用油缸8上用于监测闭闸弹簧81的压缩量并向控制器发送调节比例溢流阀13的信号，控制器控制各电机的运转、电磁阀的电磁铁得电或失电。
从图1至图4可以看出，本发明还包括手动泵14、若干过滤器15、若干溢流阀和若干压力表，手动泵14的吸油口均与油箱1相连，手动泵14出油口的油路通过一个单向阀与第一电磁换向阀4的B口和第二电磁换向阀5的A口之间的油路连通；过滤器15分别安装在主油泵2、应急油泵11和手动泵14的吸油口处，用于过滤液压油，保证进入整个制动器液压油的清洁度；溢流阀16的进口油路并接在主油泵2与单向阀之间、应急油泵11与单向阀之间的油路上，溢流阀16的出口油路与油箱1相连；压力表18并接在单向阀与第一电磁换向阀4的A口之间、单向阀与二位三通电磁阀10的B口之间的油路上。
本发明动作过程如下：
1、如图2所示，本发明在正常闭闸过程中，主电机3启动，控制器控制第一电磁换向阀4的电磁铁得电，使其A口和B口断开，主油泵2向蓄能器9供油；当达到第一压力继电器6设定的动作压力时，第一压力继电器6发出信号，控制器控制主电机3停止运转，制动器处于储能保压状态。
2、如图3所示，本发明在正常开闸过程中，控制器控制第一电磁换向阀4的电磁铁失电、第二电磁换向阀5的电磁铁得电、二位三通电磁阀10的电磁铁失电，第二电磁换向阀5的A口和B口断开，关闭单作用油缸8的有杆腔与油箱1的通路；同时，第一电磁换向阀4的A口和B口连通，二位三通电磁阀10的A口和C口连通，高压液压油从蓄能器9流向单作用油缸8的有杆腔，制动器快速执行开闸释放动作，第二压力继电器7发出开闸信号给用户系统；从蓄能器9流向单作用油缸8的有杆腔的液压油压力减少至第二压力继电器7设定的动作压力时，第二压力继电器7发出信号，控制器控制主电机3自行运转进行补压。
3、如图4所示，本发明在紧急开闸过程中，主电机3断电，控制器控制应急电机12启动、二位三通电磁阀10的电磁铁得电，二位三通电磁阀10的B口和C口连通，根据比例溢流阀13设定的动作压力，应急油泵11向单作用油缸8的有杆腔供油保压，确保制动器的紧急开闸；在开闸解除制动的过程中，弹簧压缩量检测仪18时时监测闭闸弹簧81的压缩量并将该监测到的数据发送给控制器，控制器通过弹簧压缩量检测仪18监测到的数据时时调节比例溢流阀13的动作压力，确保应急开闸的力度及稳定。

Claims (7)

1.一种新型安全应急液压制动器，包括油箱（1）、主供油系统、单作用油缸（8）和控制器，所述主供油系统连接在油箱与单作用油缸之间，所述主供油系统由控制器驱动向单作用油缸供油进行开闸释放动作，所述单作用油缸由闭闸弹簧（81）控制闭合，其特征在于：该制动器还包括比例溢流阀（13）和应急供油系统，该应急供油系统和主供油系统由不同的供电电源进行供电，所述应急供油系统一端与油箱相连、一端通过二位三通电磁阀（10）串接在主供油系统与单作用油缸之间的油路上，所述比例溢流阀并接在应急供油系统与二位三通电磁阀之间的油路上，所述应急供油系统由控制器驱动在主供油系统断电时向单作用油缸供油进行开闸释放动作，所述比例溢流阀由控制器调节控制应急供油系统向单作用油缸稳定供油；所述主供油系统包括主油泵（2）、主电机（3）、两个电磁换向阀（4、5）、两个压力继电器（6、7）和蓄能器（9），所述应急供油系统包括应急油泵（11）和应急电机（12），所述主电机和应急电机由不同的供电电源进行供电，所述主电机驱动主油泵抽取油箱内的油，主油泵的油路通过第一电磁换向阀、二位三通电磁阀与单作用油缸连接，第二电磁换向阀和第二压力继电器均并接在第一电磁换向阀与二位三通电磁阀之间的油路上，第一压力继电器和蓄能器均并接在主油泵与第一电磁换向阀之间的油路上；所述应急电机驱动应急油泵抽取油箱内的油，应急油泵的油路与二位三通电磁阀连接，比例溢流阀并接在应急油泵与二位三通电磁阀之间的油路上；所述控制器控制各电机的运转、电磁阀的电磁铁得电或失电。
2.根据权利要求1所述的新型安全应急液压制动器，其特征在于：在所述第一电磁换向阀与二位三通电磁阀之间的油路上并接有一手动泵（14）。
3.根据权利要求2所述的新型安全应急液压制动器，其特征在于：在所述主油泵、应急油泵和手动泵的吸油口处均安装有过滤器（15）。
4.根据权利要求2所述的新型安全应急液压制动器，其特征在于：在所述主油泵、应急油泵和手动泵的出油口处均安装有单向阀。
5.根据权利要求4所述的新型安全应急液压制动器，其特征在于：在所述主油泵与单向阀之间、应急油泵与单向阀之间均并接有溢流阀。
6.根据权利要求4所述的新型安全应急液压制动器，其特征在于：在所述单向阀与第一电磁换向阀之间、单向阀与二位三通电磁阀之间均并接有压力表。
7.根据权利要求1至6任一所述的新型安全应急液压制动器，其特征在于：在所述单作用油缸上设有弹簧压缩量检测仪（18），该弹簧压缩量检测仪用于监测闭闸弹簧的压缩量并向控制器发送调节比例溢流阀的信号。
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