CN205573969U - 矿用电机车防滑制动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种矿用电机车防滑制动系统，其中的基础制动系统包括直流电机、空气压缩机、气罐、制动气缸以及鼓式制动器，直流电机驱动空气压缩机向气罐内充气，气罐内的压缩气体依次通过制动阀、防滑阀、快放阀到制动气缸，制动气缸与安装在轮毂上的鼓式制动器相连；防滑控制系统包括轮速传感器、控制单元、电磁通断阀和气动撒沙装置，轮速传感器安装在轮毂上，并将信号输送至控制单元，控制单元输出信号至防滑阀和电磁通断阀，电磁通断阀控制气动撒沙装置的撒沙动作。本实用新型提高了电机车的制动效率，减小轮轨间的磨损，增强了其制动稳定性、操作性及安全性；同时可以提升电机车的运行速度和牵引质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿用电机车，具体涉及一种矿用电机车防滑制动系统。
背景技术
目前，我国大多数矿用电机车常规制动采用手轮闸瓦制动装置，紧急制动采用气动代替人力制动，闸瓦磨损严重、寿命短，需要频繁更换零部件，因此限制了电机车的提速。且电机车在制动过程中，轮轨间的粘着系数较小，常常会使机车的制动力远远大于车轮与轨面之间的纵向附着极限，继而使车轮被抱死既而造成滑行。这种情况不但会降低矿用电机车的制动性能，增加了车轮和轨面的磨损，而且损害了机车的稳定性、操纵性以及安全性。另外，电机车滑行过程中会使轮轨产生过多的热量或者擦伤等，甚至严重时还会使轨道不稳定，产生胀轨跑道事故。
发明内容
本实用新型提供一种矿用电机车防滑制动系统，可以提高电机车的制动效率，减小轮轨间的磨损，增强其制动稳定性、操作性及安全性；同时可以提升电机车的运行速度和牵引质量，充分发挥其运输能力。
为了实现上述目的所采用的技术方案，一种矿用电机车防滑制动系统，包括基础制动系统和防滑控制系统，基础制动系统包括直流电机、空气压缩机、气罐、制动气缸以及鼓式制动器，直流电机驱动空气压缩机向气罐内充气，气罐内的压缩气体依次通过制动阀、防滑阀、快放阀到制动气缸，制动气缸与安装在轮毂上的鼓式制动器相连；防滑控制系统包括轮速传感器、控制单元、电磁通断阀和气动撒沙装置，轮速传感器安装在轮毂上，并将信号输送至控制单元，控制单元输出信号至防滑阀和电磁通断阀，电磁通断阀控制气动撒沙装置的撒沙动作。
电机车开启时，直流电机通电，带动空气压缩机向气罐充气，基础制动系统开启后，气体依次经过制动阀、防滑阀、快放阀到达制动气缸，制动气缸作用于鼓式制动器，鼓式制动器启动并向轮毂内壁施加正压力制动电机车；此时轮速传感器采集轮速信号，并将信号输送至控制单元，经控制单元滤波整形等处理，然后经过数学公式计算出各轮轮速和车辆是否滑行的判据，用计算结果通过控制算法判断出电机车的行驶状态，如果电机车处于滑行状态，控制单元一方面给防滑阀发出指令，减小其到制动气缸的管路气体压力来缓解制动力，另一方面给电磁通断阀发出指令，接通气路让气动撒沙装置撒沙来增大轮轨粘着系数，减小滑移率；而当检测到电机车恢复正常转速时，保持防滑阀到制动气缸的管路气体压力，输出恒定的制动力，同时电磁通断阀失电，气路关闭，气动撒沙装置停止撒沙；制动结束时气体直接通过快放阀放气，快速解除制动。
进一步的，空气压缩机与气罐之间设有单向阀、油水分离器以及压力表，空气压缩机产生的气体依次通过单向阀、油水分离器和压力表后到达气罐。
油水分离器用于分离压缩空气中凝聚的水分和油分等杂质，使压缩空气得到初步净化；压力表用于监测气罐内的充气压力。
进一步的，鼓式制动器包括调节杆、连接叉、制动手柄、底板、凸轮、制动蹄以及摩擦片，底板固定在减速器端盖上，制动气缸的输出轴通过调节杆和连接叉相连，连接叉与制动手柄相互铰接，制动手柄与设在凸轮上端的凸轮轴通过花键相连；两组制动蹄的上端通过弹簧相连，下端分别与固定在底板上的销轴铰连，摩擦片铆接在制动蹄外侧并与轮毂之间存在一定的间隙。
制动气缸的推杆伸出后，依次带动调节杆、连接叉向下运动，连接叉带动制动手柄转动的同时，与制动手柄相连的凸轮轴带动凸轮转动，凸轮推动两侧的制动蹄围绕销轴向外侧转动，铆接在制动蹄上的摩擦片与轮毂内侧相互接触，通过向轮毂施加正压力迫使轮毂制动。
优选的，所述轮速传感器为光电式传感器、霍尔式传感器或者电磁感应式传感器。
进一步的，当压力表显示压力到达规定数值时，直流电机自动断电。
本实用新型中矿用电机车防滑制动系统一方面通过采用鼓式制动装置提供强大的制动力，以减小制动距离，大大提升电机车的运行速度和牵引质量；另一方面设置了防滑控制系统能够控制制动力，在一定制动距离内使粘着的利用率更高，不浪费过多的制动力，减少轮轨之间的磨损。
附图说明
图1为本实用新型系统原理图。
图2为本实用新型中鼓式制动器结构示意图；
图3为图2中A处的左视图；
图中：1、直流电机；2、空气压缩机；3、单向阀；4、油水分离器；5、压力表；6、气罐；7、制动阀；8、电磁通断阀；9、轮毂；10、鼓式制动器；11、制动气缸；12、轮速传感器；13、气动撒沙装置；14、控制单元；15、防滑阀；16、快放阀；10-1、调节杆；10-2、连结叉；10-3、制动手柄；10-4、凸轮；10-5、底板；10-6、制动蹄；10-7、摩擦片；10-8、销轴；10-9、凸轮轴；10-10、弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。为了便于描述，将图1的左侧定义为后端，右侧定义为前端。
如图1所示，一种矿用电机车防滑制动系统，包括基础制动系统和防滑控制系统，基础制动系统包括直流电机1、空气压缩机2、气罐6、制动气缸11以及鼓式制动器10，直流电机1驱动空气压缩机2向气罐6内充气，气罐6内的压缩气体依次通过制动阀7、防滑阀15、快放阀16到制动气缸11，制动气缸11与安装在轮毂9上的鼓式制动器10相连；防滑控制系统包括轮速传感器12、控制单元14、电磁通断阀8和气动撒沙装置13，轮速传感器12安装在轮毂9上，并将信号输送至控制单元14，控制单元14输出信号至防滑阀15和电磁通断阀8，电磁通断阀8控制气动撒沙装置13的撒沙动作。
电机车开启时，直流电机1通电，带动空气压缩机2向气罐6充气，基础制动系统开启后，气体依次经过制动阀7、防滑阀15、快放阀16到达制动气缸11，制动气缸11作用于鼓式制动器10，鼓式制动器启动并向轮毂9内壁施加正压力制动电机车；此时轮速传感器12采集轮速信号，并将信号输送至控制单元14，经控制单元14滤波整形等处理，然后经过数学公式计算出各轮轮速和车辆是否滑行的判据，用计算结果通过控制算法判断出电机车的行驶状态，如果电机车处于滑行状态，控制单元一方面给防滑阀15发出指令，减小其到制动气缸11的管路气体压力来缓解制动力，另一方面给电磁通断阀8发出指令，接通气路让气动撒沙装置13撒沙来增大轮轨粘着系数，减小滑移率；而当检测到电机车恢复正常转速时，保持防滑阀15到制动气缸的管路气体压力，输出恒定的制动力，同时电磁通断阀8失电，气路关闭，气动撒沙装置13停止撒沙；制动结束时气体直接通过快放阀16放气，快速解除制动。
进一步的，空气压缩机2与气罐6之间设有单向阀3、油水分离器4以及压力表5，空气压缩机2产生的气体依次通过单向阀3、油水分离器4和压力表5后到达气罐。
油水分离器4用于分离压缩空气中凝聚的水分和油分等杂质，使压缩空气得到初步净化；压力表用于监测气罐内的充气压力。
如图2和图3所示，鼓式制动器10包括调节杆10-1、连接叉10-2、制动手柄10-3、底板10-5、凸轮10-4、制动蹄10-6以及摩擦片10-7，底板10-5固定在减速器端盖上，制动气缸11的输出轴通过调节杆10-1和连接叉10-2相连，连接叉10-2与制动手柄10-3相互铰接，制动手柄10-3与设在凸轮10-4上端的凸轮轴10-9通过花键相连；两组制动蹄10-6的上端通过弹簧10-10相连，下端分别与固定在底板10-5上的销轴10-8铰连，摩擦片10-7铆接在制动蹄10-6外侧并与轮毂9之间存在一定的间隙。
制动气缸的推杆伸出后，依次带动调节杆10-1、连接叉10-2向下运动，连接叉10-2带动制动手柄转动的同时，与制动手柄相连的凸轮轴带动凸轮转动，凸轮推动两侧的制动蹄围绕销轴向外侧转动，铆接在制动蹄上的摩擦片与轮毂内侧相互接触，通过向轮毂施加正压力迫使轮毂制动。
优选的，所述轮速传感器12为光电式传感器、霍尔式传感器或者电磁感应式传感器。
进一步的，当压力表5显示压力到达规定数值时，直流电机1自动断电。
Claims (5)
1.一种矿用电机车防滑制动系统，其特征在于，包括基础制动系统和防滑控制系统，基础制动系统包括直流电机(1)、空气压缩机(2)、气罐(6)、制动气缸(11)以及鼓式制动器(10)，直流电机(1)驱动空气压缩机(2)向气罐(6)内充气，气罐(6)内的压缩气体依次通过制动阀(7)、防滑阀(15)、快放阀(16)到制动气缸(11)，制动气缸(11)与安装在轮毂(9)上的鼓式制动器(10)相连；防滑控制系统包括轮速传感器(12)、控制单元(14)、电磁通断阀(8)和气动撒沙装置(13)，轮速传感器(12)安装在轮毂(9)上，并将信号输送至控制单元(14)，控制单元(14)输出信号至防滑阀(15)和电磁通断阀(8)，电磁通断阀(8)控制气动撒沙装置(13)的撒沙动作。
2.如权利要求1所述的矿用电机车防滑制动系统，其特征在于，空气压缩机(2)与气罐(6)之间设有单向阀(3)、油水分离器(4)以及压力表(5)，空气压缩机(2)产生的气体依次通过单向阀(3)、油水分离器(4)和压力表(5)后到达气罐。
3.如权利要求2所述的矿用电机车防滑制动系统，其特征在于，鼓式制动器(10)包括调节杆(10-1)、连接叉(10-2)、制动手柄(10-3)、底板(10-5)、凸轮(10-4)、制动蹄(10-6)以及摩擦片(10-7)，底板(10-5)固定在减速器端盖上，制动气缸(11)的输出轴通过调节杆(10-1)和连接叉(10-2)相连，连接叉(10-2)与制动手柄(10-3)相互铰接，制动手柄(10-3)与设在凸轮(10-4)上端的凸轮轴(10-9)通过花键相连；两组制动蹄(10-6)的上端通过弹簧(10-10)相连，下端分别与固定在底板(10-5)上的销轴(10-8)铰连，摩擦片(10-7)铆接在制动蹄(10-6)外侧并与轮毂(9)之间存在一定的间隙。
4.如权利要求3所述的矿用电机车防滑制动系统，其特征在于，所述轮速传感器(12)为光电式传感器、霍尔式传感器或者电磁感应式传感器。
5.如权利要求2至4任一权利要求所述的矿用电机车防滑制动系统，其特征在于，当压力表(5)显示压力到达规定数值时，直流电机(1)自动断电。
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