CN112424039A - 用于安装在液压的或者气动的制动系统中的限压组件 - Google Patents

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Abstract

用于安装在液压地或者气动地运行的机械的制动系统中的限压组件，所述制动系统通过泵(1)供给用于松开制动器的压力并且朝向箱(2)去负荷，其中，所述限压组件由在无电流的状态下打开的至少一个切换阀(60.1，60.2)以及设置在切换阀(60.1，60.2)和箱(2)之间的、能设定到限定的制动压力上的至少一个压力保持组件组成，以便将所述系统压力快速地降低到预先设定的压力水平上并且接着保持在该水平上预先给定的持续时间。

Description

用于安装在液压的或者气动的制动系统中的限压组件
技术领域
本发明涉及一种用于安装在井道输送设备的液压或者气动的制动系统中的限压组件，如由独立权利要求1的前序部分所说明的。
背景技术
在现代的井道输送设备(通过所述井道输送设备到达部分地超过千米的深度)中，井道输送设备的制动器的正确的和在各种状况下可信赖的功能起着决定性的和主要的作用。
随着在制动系统中的电子部件的持续增长的复杂性，功能性故障的可能性也提高。如果安全相关的部件遭受这样的功能性故障，则在最坏的情况下会伤人。如果例如液压或者气动的制动系统的控制仪在井道输送设备的输送运行时会出人意料地触发完全制动，则这会导致巨大的材料损坏，以及会导致人、动物的受伤或者环境危害。
为了使安全相关的、电气的、电子的或者可编程的电子的(E/E/PE)系统的带来危险的功能性故障的风险最小化，所述系统应在考虑有关规范的情况下开发。
功能的安全性表明系统(例如井道输送设备的制动系统)的安全性的下述部分：所述部分与涉及安全的系统和其它减小风险的措施的正确功能相关。即，处于焦点位置的是功能，即术语“功能的安全性”。在此要指出，E/E/PE系统(这里是制动控制装置)在尽管存在提高的复杂性的情况下安全地和可靠地提供所要求的功能性。
取决于在世界范围变得越来越重要的、对在人和设备上(尤其也在井道输送设备上)的功能的安全性的要求，需要维持下述技术的解决方案：所述技术的解决方案填补在由单部件的制造者执行的、用于现有的功能的安全性的标准评估中的空缺并且能够可靠评估停止运转概率并且因此避免危险的制动。
在液压的或者气动的制动系统中的已知类型的阀是能机械式固定地设定的限压阀、能按比例设定的限压阀或者还有具有马达调整装置的能按比例设定的限压阀。
这些阀具有不同的缺点。机械式限压阀在运行期间不能符合需要地被调整。比例限压阀在电流供给切断时或者退到最小的压力设定或者最大的压力设定上，这会导致对于输送设备或者在其中的人的灾难性后果。最后，具有马达调整装置的比例限压阀具有停止运转概率的不足的值(根据ISO13849的MTTFd)。
通常，市场流行的部件、尤其能按比例设定的阀(即，能连续地设定的、根据电流限制输出压力的阀)通常仅基于相应的最终值(即，表示在电压供给切断之后的状态的最小值或最大值)，然而不基于位于其之间的调节区域，但是，所述调节区域对于输送设备在例如电流中断的情况下的受控的制动有重大意义。
迄今已知的、具有能固定地设定的压力阀的系统的其它缺点在于对每个要设定的压力水平使用多个具有不同地预先设定的压力值(所述压力值总是由控制装置根据所需要的值预先选择)的阀的必要性。
发明内容
因此，本发明的任务在于，设置一种用于安装在制动系统(尤其这种用在井道输送设备、挖掘设备或者紧急行驶或辅助行驶设备中的制动系统)中的限压组件，所述限压组件在故障情况下或者在电流中断的情况下也存在着要求时能够使在制动系统中的系统压力快速地降低到预先设定的压力水平(即制动压力)上并且接着能够在所达到的水平上保持预先给定的持续时间(即制动时间)，以便例如防止灾难性的全制动或者但是也防止输送器件的坠降。
该任务通过独立权利要求1的特征解决，其中，由从属权利要求的特征说明实用的实施方式。
在此，设置一种用于安装在机械的制动系统中的限压组件，所述限压组件构型为使得所述限压组件将系统压力快速地降低到预先设定的压力水平(即制动压力)上并且接着使所述制动压力在该水平上保持预先给定的持续时间(尤其制动时间)，其中，限压组件的特征在于，其在运行期间的压力水平能按比例调整，并且在切断控制电压时通过限压组件使在系统中的按比例预先设定的压力保持所限定的制动持续时间，在阀切断或者电压损耗的情况下也保持。
在一种优选的实施方式中，限压组件具有控制装置，用于借助于阀相应于当前的运行状况自由地适配压力/制动压力的按比例的调整。
限压组件的压力降低子功能以及压力保持子功能优选多通道地实施，以便达到高的安全性水平。
根据本发明的限压组件能够实现：能够根据现有技术求取限压组件的部件的单个的停止运转率，而且也能够求取系统的停止运转率。
应用能够液压地或者气动地实施。
应用能够在用于摩擦输送机器的制动系统中实现，而且能够在用于滚筒输送机器的制动系统中实现。
在此，在系统中的压力的存储能够通过储能器(气动地、机械地或者其它的储能方法)进行。
具体地，根据本发明设置一种用于安装在液压地或者气动地运行的机械的制动系统中的限压组件，所述制动系统通过泵供给用于松开制动器的压力并且朝向箱去负荷以便制动，其中，限压组件由在无电流的状态下打开的至少一个切换阀以及设置在切换阀和箱之间的、能设定到限定的制动压力上的至少一个压力保持组件组成，以便将系统压力快速降低到预先设定的压力水平上并且接着在该水平上保持预先给定的持续时间。
在一种优选的实施方式中，至少一个压力保持组件由通过泵压力加载的、能按比例设定的并且在无电流的状态下关闭的阀以及压力保持阀组成，所述压力保持阀的压力保持水平通过能按比例设定的所述阀控制。此外，压力保持组件能够设有布置在压力保持阀和能按比例设定的阀之间的、用于补偿泄漏的压力存储器以及用于控制能设定的阀的压力传感器。
限压组件也能够构型为使得设置多个压力保持组件，进一步优选设置四个压力保持组件，所述压力保持组件也优选被多个、优选两个在无电流的状态下打开的切换阀操控。
附图说明
从根据本发明的制动器的限压组件的部分控制示意图的接下来的、非进行限制的说明得出本发明的另外的特性和特征。
具体实施方式
在此，图1首先示出具有制动盘12和四个制动活塞11的优选液压的制动器，所述制动活塞在正常状态下被弹簧11a如所示出地压向制动盘12。为了松开制动器，气缸11b被气动地或者液压地以压力加载，从而抬起制动活塞。如果压力供给中断，则系统自动地制动。
阀位置50.1至53.1和50.3至53.3(通道1)以及阀位置50.2至53.2和50.4至53.4(通道2)构成压力降低功能。
阀位置50.1至53.1和50.2至53.2(通道1)以及阀位置50.3至53.3和50.4至53.4(通道2)构成压力保持功能。
按比例的压力设定通过阀53.1至53.4进行。
由此，在阀53.1至53.4和50.1至50.4之间以及在存储器51.1至51.4中设定限定的压力并且在电压损耗的情况下在调节阀53.1至53.4处或者另外的关闭阀(未示出)保持。
存储器51.1至51.4用于补偿泄漏并且实现阀位置50.1至50.4的调节运动。
被设定的压力通过压力传感器52.1至52.4求取和监测，所述压力传感器用于控制调节阀53.1至53.4。
在运行中，系统通过泵1供给压力并且朝向箱2去负荷。在此，止回阀单元3防止朝向泵方向的压力降低。
由切换阀60.1和60.2激活用于压力降低与接着的压力保持的线路。
切换阀位置60.1和60.2在正常运行时被操控并且隔断通向限压组件50至53的路径。泵1建立压力并且给制动元件11充气，从而制动盘12能够转动。
在此，限压组件的压力通过阀50.X至53.X连续地和取决于运行地调节。现在，如果要求紧急制动或者电流中断，则切换阀60.1和60.2无电压地切换并且因此打开。同时，阀53.X无电压地切换并且因而关闭，从而在限压组件中保持所设定的压力。

Claims (8)

1.一种用于安装在液压地或者气动地运行的机械的制动系统中的限压组件，所述制动系统通过泵(1)供给用于松开制动器的压力并且朝向箱(2)去负荷，其特征在于，所述限压组件由在无电流的状态下打开的至少一个切换阀(60.1，60.2)以及设置在切换阀(60.1，60.2)和箱(2)之间的、能设定到限定的制动压力上的至少一个压力保持组件组成，用于将所述系统压力快速地降低到预先设定的压力水平上并且接着在该水平上保持预先给定的持续时间。
2.根据权利要求1所述的限压组件，其特征在于，所述至少一个压力保持组件由通过所述泵(1)压力加载、能按比例设定的并且在无电流的状态下关闭的阀(53.1，53.2，53.3，53.4)以及压力保持阀(50.1，50.2，50.3，50.4)组成，所述压力保持阀的压力保持水平通过能按比例设定的所述阀(53.1，53.2，53.3，53.4)控制。
3.根据权利要求2所述的限压组件，其特征在于，所述压力保持组件设有布置在压力保持阀(50.1，50.2，50.3，50.4)和能按比例设定的阀(53.1，53.2，53.3，53.4)之间的压力存储器(51.1，51.2，51.3，51.4)以及用于控制能设定的所述阀(53.1，53.2，53.3，53.4)的压力传感器(52.1，52.2，52.3，52.4)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的限压组件，其特征在于，设置多个压力保持组件。
5.根据以上权利要求中任一项所述的限压组件，其特征在于，设置多个在无电流的状态下打开的切换阀(60.1，60.2)。
6.一种用于在液压地或者气动地运行的机械的制动系统中限压的方法，所述制动系统通过泵(1)供给用于松开制动器的压力并且为了制动朝向箱(2)去负荷，使得如果取消压力供给，则所述系统自动地制动，该方法具有以下步骤：
a.设置限压组件，所述限压组件由在无电流的状态下打开的至少一个切换阀(60.1，60.2)以及布置在切换阀(60.1，60.2)和箱(2)之间的、能设定到限定的制动压力上的至少一个压力保持组件组成，所述压力保持组件具有通过所述泵(1)压力加载的、能按比例设定的并且在无电流的状态下关闭的阀(53.1，53.2，53.3，53.4)以及压力保持阀(50.1，50.2，50.3，50.4)，所述压力保持阀的压力保持水平通过能按比例设定的所述阀(53.1，53.2，53.3，53.4)控制；
b.在正常运行时操控所述切换阀(60.1，60.2)，用于隔断通向至少一个限压组件(50至53)的路径，
c.通过所述泵(1)建立压力并且给所述制动元件(11)充气，用于松开所述制动器(11，12)；
d.通过能按比例设定的所述阀(53.1，53.2，53.3，53.4)连续地、由运行决定地调节在所述至少一个限压组件中的压力；
e.在紧急制动或者电流中断的情况下，在能按比例设定的所述阀(53.1，53.2，53.3，53.4)无电压切换并且由此关闭的同时无电压切换并且由此打开所述切换阀(60.1；60.2)，使得在所述限压组件中借助于所述压力保持阀(50.1，50.2，50.3，50.4)保持所设定的压力。
7.根据权利要求6所述的用于在液压地或者气动地运行的机械的制动系统中限压的方法，其中，在能按比例设定的所述阀(53.1，53.2，53.3，53.4)和所述压力保持阀(50.1，50.2，50.3，50.4)之间设置用于补偿泄漏的存储器(51.1，51.2，51.3，51.4)，所述存储器实现所述压力保持阀(50.1，50.2，50.3，50.4)的调节运动。
8.根据权利要求6或7所述的用于在液压地或者气动地运行的机械的制动系统中限压的方法，其中，在所述压力保持组件中通过压力传感器(52.1，52.2，52.3，52.4)求取和监测所设定的压力，其中，所求取的压力构成用于调节能按比例设定的所述阀(53.1，53.2，53.3，53.4)的基础。
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