CN113719565A - 一种电动液压推杆制动器及其控制方法 - Google Patents

一种电动液压推杆制动器及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动液压推杆制动器，包括制动器架和推动器，推动器包括驱动电机和缸体，缸体包括油泵储油腔、泵体活塞机构，所述缸体还包括液压控制系统，包括设于油泵储油腔至泵体活塞机构的供油管路上的第一单向阀、分别连接于第一单向阀与泵体活塞机构之间的供油管路上的第一回路和检测管路，第一回路上设有电磁换向阀，检测管路上设有用以测压并控制驱动电机启停的压力开关。本发明还公开了该制动器的控制方法。通过液压控制系统能够使驱动电机关闭的同时保持系统内压力，以保持制动器打开状态，可避免制动器的驱动电机长时间运行带来的设备损耗及能源消耗，达到延长制动器使用寿命，减少设备故障的效果。

Description

一种电动液压推杆制动器及其控制方法
技术领域
本发明涉及制动器，尤其涉及一种电动液压推杆制动器及其控制方法。
背景技术
目前，起重机领域传动机构的制动设备均采用电动液压推杆制动器来实现机构的停止运行，而电动液压推杆制动器如图1、2所示，由制动器架1和推动器2两部分组成。推动器2由驱动电机和缸体(离心泵)组成，缸体由缸壳、活塞、转轴、叶轮等组成，并由绝缘油作为传动媒介。起升机构大部分采用盘式制动盘与电动液压推杆制动器配套工作，制动器从制动盘一侧进行安装，制动器地脚采用螺栓固定在设备基础7上。当机构运行时，制动器在液压推杆3的作用下，将制动器架1上的拉杆板4克服制动弹簧5的压力顶起把制动器打开，使制动靴6与制动盘之间产生间隙，制动盘在电机作用下自由旋转，实现机构的运行作业。当需要机构停止运行时，驱动电机停止运行，制动器在制动弹簧5的作用下，拉杆板4下落将制动器闭合，使制动靴6与制动盘边缘紧紧咬合，利用制动靴6与制动盘边缘的摩擦阻力来完成停止制动盘的旋转，实现机构的停止运行。
传统的电动液压推杆制动器的工作原理为：下方的驱动电机接通电源，驱动叶轮旋转，由于离心作用，使液压缸的工作腔內建立起油压推动上方活塞运动，液压油从活塞上部被吸到活塞下部，迫使活塞及固定在活塞上的液压推杆3迅速上升，推杆3压缩制动器制动弹簧5力矩实现将拉杆板4顶起，完成制动器打开动作，通过液压推杆3接头对外输出机械功，以驱动制动器架1或其它机构；当驱动电机断电，叶轮停止旋转，在制动弹簧5力矩的作用下，活塞及推杆3迅速下降，液压油重新回到活塞上部，实现制动器关闭动作。通过传统电动液压推杆制动器工作原理分析，制动器处于打开状态时，驱动电机必须始终处于运转状态，否则制动器将关闭，如此长时间的运转会对驱动电机及轴承结构的使用寿命带来影响，同时驱动电机始终在运行状态的能耗必然大。
发明内容
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种电动液压推杆制动器及其控制方法，能够在制动器打开状态时，通过液压控制保证缸体活塞内压力稳定，并使驱动电机处于停止运转状态，且能够通过液压控制的断电切换和弹簧压力来实现制动器的关闭，以达到延长推动器使用寿命，降低驱动电机能耗目的。
一方面，一种电动液压推杆制动器，其具体结构如下所述：
包括制动器架和推动器，制动器架具有制动弹簧，推动器包括驱动电机和缸体，缸体包括油泵储油腔、泵体活塞机构，所述缸体还包括液压控制系统，包括设于油泵储油腔至泵体活塞机构的供油管路上的第一单向阀、分别连接于第一单向阀与泵体活塞机构之间的供油管路上的第一回路和检测管路，第一回路上设有电磁换向阀，检测管路上设有用以测压并控制驱动电机启停的压力开关。
所述液压控制系统还包括设于第一单向阀与油泵储油腔之间的供油管路上第二单向阀，第一、二单向阀之间的供油管路上设有溢流管路，溢流管路上设有溢流阀。
所述的压力开关、电磁换向阀、溢流阀分别通过螺栓固定在油泵储油腔的上盖板上。
所述缸体一侧还设有用以控制压力开关、电磁换向阀的电气控制箱。
另一方面，一种电动液压推杆制动器的控制方法，包括以下步骤：
a、通过驱动电机使油泵转动打压，油泵储油腔的液压油通过供油管路进入泵体活塞机构，使泵体活塞机构带动液压推杆顶升而将制动器打开；
b、通过压力开关实时检测液压控制系统液压，当测得压力达到设定的松闸压力时，控制压力开关断开使驱动电机停止转动，同时控制电磁换向阀闭合以实现供油管路内的保压，以保持制动器打开状态。
还包括步骤c：当压力开关测得压力小于设定的最小值时，压力开关闭合使驱动电机启动进行供油至测得压力达到设定的松闸压力后，再次断开压力开关。
还包括步骤d：当溢流阀测得压力大于设定的额定压力后，溢流阀打开进行泄压保护。
还包括步骤e：当制动器需要关闭时，控制电磁换向阀打开，使液压油通过第二回路流回油泵储油腔，并由制动器架制动弹簧作用，实现制动器合闸。
使用本发明的一种电动液压推杆制动器及其控制方法，对于制动器需要长时间处于打开状态下进行运行的设备效果优为明显，通过液压控制系统能够使驱动电机关闭的同时保持系统内压力，以保持制动器打开状态，可避免制动器的驱动电机长时间运行带来的设备损耗及能源消耗，达到延长制动器使用寿命，减少设备故障的效果。
附图说明
图1为现有技术的电动液压推杆制动器的立体示意图；
图2为图1的A向视图；
图3为本发明的电动液压推杆制动器的立体示意图；
图4为本发明的推动器的立体示意图；
图5为本发明的液压控制系统的原理图；
图6为本发明的电气控制原理图。
图中：制动器架1、推动器2、液压推杆3、拉杆板4、制动弹簧5、制动靴6、设备基础7、电机8、油泵储油腔9、泵体活塞机构10、第一单向阀11b、第二单向阀11a、压力开关14、电磁换向阀13、溢流阀12、电气控制箱15。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的一种电动液压推杆制动器及其控制方法做进一步的描述。
如图3-图4所示，本发明的一种电动液压推杆制动器与现有技术相同的是，同样也包括制动器架1、推动器2，其中，制动器架1具有制动弹簧5，推动器2包括驱动电机8和缸体，缸体包括油泵储油腔9、泵体活塞机构10，泵体活塞机构10与液压推杆3相连，具体在此不再赘述。不同的是，所述缸体还包括液压控制系统，包括设于油泵储油腔9至泵体活塞机构10的供油管路上的第一单向阀11b、分别连接于第一单向阀11b与泵体活塞机构10之间的供油管路上的第一回路和检测管路，第一回路上设有电磁换向阀13，检测管路上设有用以测压并控制驱动电机8启停的压力开关14。
其主要控制原理如图5所示：
1、制动器打开
当电磁换向阀13通电后，切换到关闭位置，驱动电机8开始工作，使油泵转动打压，油泵储油腔9的液压油通过供油管路进入泵体活塞机构10，使泵体活塞机构10带动液压推杆3顶升而将制动器打开；通过压力开关14实时检测液压控制系统液压，当测得压力升高达到设定的松闸压力时，制动器完全打开，控制压力开关14断开使驱动电机8停止转动，由于电磁换向阀13闭合并与第一单向阀11b的作用，可实现供油管路内的保压，以保持制动器打开状态。
2、制动器合闸
需要制动器合闸时，电磁换向阀13断电，电磁换向阀13打开，使液压油通过第一回路流回油泵储油腔9，由制动器架1的制动弹簧5作用，实现制动器合闸。
另外，所述液压控制系统还包括设于第一单向阀11b与油泵储油腔9之间的供油管路上第二单向阀11a，第一、二单向阀11b、11a之间的供油管路上设有溢流管路，溢流管路上设有溢流阀12。当溢流阀12测得液压控制系统的压力大于设定的额定压力后，溢流阀12打开，由油泵从油泵储油腔9打出的液压油直接经溢流管路返回至油泵储油腔9内，以实现泄压保护。
作为一个实施例，所述的压力开关14、电磁换向阀13、溢流阀12等液压控制元件分别通过螺栓固定在油泵储油腔9的上盖板上。
作为一个实施例，所述缸体一侧还设有用以控制压力开关14、电磁换向阀13的电气控制箱15，其具体的电气控制原理如图6所示：
当制动器需要打开时，即开关SB闭合，电磁换向阀13得电，单向阀作用；电磁换向阀13的线圈KA得电，其常开触点KA-1闭合，接触器的线圈KM得电，驱动电机8工作，液压系统达到额定压力后推动器2打开。当系统压力达到压力开关14设定的松闸压力时，压力开关14常闭触点断开，线圈KA失电，接触器的常开触点KA-1恢复断开，线圈KM失电，驱动电机8停止工作。若测得压力低于压力开关14设定的最小值后，压力开关14常闭触点恢复闭合，驱动电机8再次启动，直至测得的液压控制系统压力达到压力开关14设定的松闸压力后，驱动电机8再次停止，以确保系统压力，保证推动器2一直处于打开状态。当需要制动器合闸时，即开关SB断开，电磁换向阀13失电，液压油直接回油箱，推动器2合闸。
本发明的一种电动液压推杆制动器的控制方法其原理及具体实施方案与上述制动器实质相同，在此不再赘述。
综上所述，采用本发明的电动液压推杆制动器及其控制方法，能够在制动器打开状态时，通过液压控制保证缸体活塞内压力稳定，并使推动器2的驱动电机8处于停止运转状态，且能够通过液压控制的断电切换和弹簧压力来实现制动器的关闭，从而有效达到延长推动器使用寿命，降低驱动电机8能耗目的，是一种能耗更低、使用寿命更长的稳压式液压推杆制动器，特别适用于制动器需要长时间处于打开状态下进行运行的设备，值得大力推广及应用。

Claims (8)

1.一种电动液压推杆制动器，包括制动器架和推动器，制动器架具有制动弹簧，推动器包括驱动电机和缸体，缸体包括油泵储油腔、泵体活塞机构，其特征在于：所述缸体还包括液压控制系统，包括设于油泵储油腔至泵体活塞机构的供油管路上的第一单向阀、分别连接于第一单向阀与泵体活塞机构之间的供油管路上的第一回路和检测管路，第一回路上设有电磁换向阀，检测管路上设有用以测压并控制驱动电机启停的压力开关。
2.如权利要求1所述的一种电动液压推杆制动器，其特征在于：所述液压控制系统还包括设于第一单向阀与油泵储油腔之间的供油管路上第二单向阀，第一、二单向阀之间的供油管路上设有溢流管路，溢流管路上设有溢流阀。
3.如权利要求2所述的一种电动液压推杆制动器，其特征在于：所述的压力开关、电磁换向阀、溢流阀分别通过螺栓固定在油泵储油腔的上盖板上。
4.如权利要求1所述的一种电动液压推杆制动器，其特征在于：所述缸体一侧还设有用以控制压力开关、电磁换向阀的电气控制箱。
5.如权利要求1～4中任一项所述的一种电动液压推杆制动器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、通过驱动电机使油泵转动打压，油泵储油腔的液压油通过供油管路进入泵体活塞机构，使泵体活塞机构带动液压推杆顶升而将制动器打开；
b、通过压力开关实时检测液压控制系统液压，当测得压力达到设定的松闸压力时，控制压力开关断开使驱动电机停止转动，同时控制电磁换向阀闭合以实现供油管路内的保压，以保持制动器打开状态。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，还包括步骤c：当压力开关测得压力小于设定的最小值时，压力开关闭合使驱动电机启动进行供油至测得压力达到设定的松闸压力后，再次断开压力开关。
7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，还包括步骤d：当溢流阀测得压力大于设定的额定压力后，溢流阀打开进行泄压保护。
8.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，还包括步骤e：当制动器需要关闭时，控制电磁换向阀打开，使液压油通过第二回路流回油泵储油腔，并由制动器架制动弹簧作用，实现制动器合闸。
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