CN205662286U - 带传感器的液压制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带传感器的液压制动系统，包括制动器、液压工作站、电源模块、控制器、报警模块和位移传感器；电源模块给控制器、报警模块、位移传感器和压力传感器供电；位移传感器和报警模块均与控制器连接；位移传感器检测闸瓦座与制动盘之间的距离并传入控制器；控制器根据距离信号判断制动器的工作状态，控制制动器动作，并适时报警；本实用新型还采用压力传感器检测压力值，并与距离信号构成冗余备份。本实用新型易于安装和维护，系统简单可靠，传感器互为冗余备份，因此本实用新型极大提高了液压盘式系统的控制和工作性能，而且能够在液压制动系统发生故障或性能下降时及时发现并报警，提高了液压制动系统的可靠性和稳定性。

Description

带传感器的液压制动系统

技术领域

本实用新型具体涉及一种带传感器的液压制动系统。

背景技术

液压盘式制动器是应用在起重机构，作为刹车部分的一种装置，在起升机构正常工作过程中减速停车时，可靠地实现抱闸刹住起升机构；在出现紧急情况下，可以快速响应，抱闸刹住起升机构；起升机构停止工作时，可以抱闸刹住提升机构，使起升机构不动作。

液压盘式制动器最常见的故障是碟簧过度疲劳、碟簧断裂失效、闸瓦磨损严重、液压缸残压过高等等，这些情况都会引起制动器的制动力距减小；同时制动器的开闸关闸状态反馈对于起重电控系统的控制来说也是至关重要的，如不能及时有效地知晓制动器故障或将要出现故障，易引起生产安全事故。

目前的现有的技术中，常用的方法是在制动器本体内部安装接触式压力传感器和位移传感器，但是这两个传感器均安装复杂，而且一旦安装到位后，后期维护难度极大；而且现有技术检测的数据极为单一，不能提前预警。制动器状态反馈信号来自制动器上的一组接近开关，而一旦出现接近开关失效的情况，后果将极其严重。这些都会对起重机构的运行带来极大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种易于安装和维护、装置简单可靠且能够明显提高制动系统的工作性能的带传感器的液压制动系统。

本实用新型提供的这种带传感器的液压制动系统，包括制动器、液压工作站、电源模块、控制器和报警模块，还包括位移传感器；电源模块给控制器、报警模块、位移传感器和压力传感器供电；位移传感器和报警模块均与控制器连接；位移传感器安装在制动器的闸瓦座上，用于检测闸瓦座与制动盘之间的距离，并将检测到的距离信号传入控制器；控制器根据距离信号判断制动器的工作状态，对制动器发出控制指令，并适时控制报警模块进行报警。

所述的带传感器的液压制动系统还包括压力传感器；压力传感器安装在液压工作站的电磁阀阀体上，用于测量电磁阀出口油路的压力，并将检测到的压力信号传入控制器；控制器根据压力信号判断制动器的工作状态，对制动器发出控制指令，并适时控制报警模块进行报警。

所述的带传感器的液压制动系统还包括上位机；上位机与控制器连接，用于显示所述液压制动系统的工作参数和报警信息，或者操作人员通过上位机对所述的液压制动系统下发控制指令。

所述的带传感器的液压制动系统还包括压力继电器；压力继电器安装在电磁阀的出油侧，并与控制器连接；压力继电器通过检测电磁阀油路的开通与关断来反映制动器的开闸和关闸状态，并将信号传入控制器。

所述的连接为有线连接或无线连接。

所述的位移传感器为非接触式位移传感器。

所述的控制器为PLC、DSP、单片机、工控机或专用工业控制器。

所述的报警模块为指示灯、声光报警器、显示屏或喇叭。

所述的电源模块包括蓄电池或AC/DC稳压电源。

本实用新型提供的这种带传感器的液压制动系统，通过在闸瓦处安装位移传感器、在电磁阀处安装压力传感器的方式检测制动器的位移值和液压电磁阀的出口压力值，从而根据这两个检测值判断液压盘式制动系统的工作状态和工作性能，对液压盘式制动系统发出控制指令，并在系统故障或可能故障时发出报警，因此本实用新型明显易于安装和维护，而且系统简单，可靠性高，制动器的位移值和液压电磁阀的出口压力值互为冗余备份，能够防止其中某一传感器的数据误报或故障，控制器根据两个传感器检测信息共同判断液压盘式制动系统的工作状态和工作性能，因此本实用新型还极大的提高了液压盘式制动系统的控制性能和工作性能，而且能够在液压盘式制动系统发生故障或性能下降时及时发现并报警，提高了液压盘式制动系统的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的功能模块图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的功能模块图：本实用新型提供的这种带传感器的液压制动系统，包括制动器、液压工作站、电源模块、控制器、报警模块、位移传感器、压力传感器压力继电器和上位机；电源模块给控制器、报警模块、位移传感器、压力传感器和压力继电器供电；上位机、位移传感器、压力传感器、压力继电器和报警模块均与控制器连接；位移传感器安装在闸瓦座上，用于检测闸瓦座与制动盘之间的距离，并将检测到的距离信号传入控制器；压力传感器安装在液压工作站的电磁阀阀体上，用于测量电磁阀出口油路的压力，并将检测到的压力信号传入控制器；控制器根据压力信号和距离信号判断制动器的工作状态，对制动器发出控制指令，并适时控制报警模块进行报警；制动器的位移值和液压电磁阀的出口压力值互为冗余备份，能够防止其中某一传感器的数据误报或故障，控制器可以根据两个传感器检测信息（或根据单一传感器的检测信息）判断液压盘式制动系统的工作状态和工作性能；上位机与控制器连接，用于显示所述液压制动系统的工作参数和报警信息，或者操作人员通过上位机对所述的液压制动系统下发控制指令；压力继电器安装在电磁阀的出油侧，并与控制器连接；压力继电器通过检测电磁阀油路的开通与关断来反映制动器的开闸和关闸状态，并将信号传入控制器。

上述的控制器与位移传感器、压力传感器、压力继电器、报警模块和上位机的连接为可以采用有线连接或无线连接，有线连接包括工业总线连接或普通的传输线连接等，无线连接包括WIFI连接、蓝牙连接、GPRS模块连接等；位移传感器可以采用非接触式的位移传感器；控制器可以采用PLC、DSP、单片机、工控机或专用工业控制器等类似功能的控制器；报警模块可以采用指示灯、声光报警器、显示屏或喇叭等显示或报警器件；电源模块可以采用蓄电池或AC/DC稳压电源等器件。

本实用新型提供的这种带传感器的液压制动系统，闸瓦通过两侧的压板安装在闸瓦座上，所述碟簧安装在碟簧导杆上，碟簧压圈与液压油缸底部相连。位移传感器通过支架安装在闸瓦座上，压力传感器和压力继电器安装在电磁阀阀体上。电磁阀通过螺栓固定在液压工作站上。位移传感器和压力传感器通过有线或无线方式与制动控制器连接。

根据控制器的开闸指令，电磁阀动作，蓄能器压力释放到液压油缸中，油缸中压力达到一定值时，油缸活塞往后缩，压缩碟簧，带动闸瓦座及闸瓦往后缩，使得闸瓦离开制动盘，此时的油缸压力对应闸瓦施加在制动盘上的正压力。随着压力的增大，进一步压缩碟簧，最终闸瓦与制动盘之间产生一定的间隙，制动器完成开闸动作，此时液压油缸内的压力达到最大值。

根据控制器关闸指令，电磁阀动作，液压油缸内的液压油回流到油箱，液压油缸内压力降低，碟簧释放，推动闸瓦座及闸瓦往前伸，闸瓦与制动盘的间隙减少。随着压力进一步减少，最终闸瓦紧贴制动盘，制动器完成关闸动作，此时液压油缸内的压力达到最小值，为液压油缸残压。

制动器初次安装并调试好后，让制动器处于关闸状态，此时控制器记录第一位移值和第一压力值，作为运算参考值。再控制制动器处于开闸状态，此时控制器记录下第二位移值和第二压力值，作为运算参考值。在后续的使用过程中，若监测到制动器关闸状态下检测位移值小于第一位移值，则表示闸瓦开始出现磨损情况，当第一位移值与检测位移值的差值小于某个设定的阀值时，则系统发出更换闸瓦的警报信号，警报装置动作。

当监测到制动器关闸状态下关闸检测压力值与第一压力值的差值大于某个设定的阀值时，则系统发出液压油缸残压过高的警报信号；警报装置动作。此时需要检查回油油路是否存在堵塞的情况。

当监测到制动器开闸状态下开闸检测压力值等于第二压力值，但开闸检测位移值大于第二位移值，则碟簧可能开始疲劳刚度降低。当位移差大于某个设定的阀值时，系统发出碟簧失效预警信号，警报装置动作。

在电磁阀出油侧安装压力继电器，通过此压力继电器的通断来判断制动器的开闸和关闸状态。

本实用新型提供的这种带传感器的液压制动系统，通过增加了位移传感器和压力传感器，位移传感器检测的制动器的位移值和压力传感器检测的液压电磁阀的出口压力值互为冗余备份，控制器能够实时获取液压盘式制动系统的工作状态和性能参数，从而适时对液压盘式制动系统发出控制指令，并在液压盘式制动系统发生故障或性能下降时及时发现并报警，因此本实用新型极大的提高了液压盘式制动系统的工作性能。

Claims (9)

1.一种带传感器的液压制动系统，包括制动器、液压工作站、电源模块、控制器和报警模块，其特征在于还包括位移传感器；电源模块给控制器、报警模块、位移传感器和压力传感器供电；位移传感器和报警模块均与控制器连接；位移传感器安装在闸瓦座上，用于检测闸瓦座与制动盘之间的距离，并将检测到的距离信号传入控制器；控制器根据距离信号判断制动器的工作状态，对制动器发出控制指令，并适时控制报警模块进行报警。

2.根据权利要求1所述的带传感器的液压制动系统，其特征在于还包括压力传感器；压力传感器安装在液压工作站的电磁阀阀体上，用于测量电磁阀出口油路的压力，并将检测到的压力信号传入控制器；所述压力传感器检测的压力信号和位移传感器检测的距离信号互为冗余备份，控制器根据压力信号和距离信号判断制动器的工作状态，对制动器发出控制指令，并适时控制报警模块进行报警。

3.根据权利要求1所述的带传感器的液压制动系统，其特征在于还包括上位机；上位机与控制器连接，用于显示所述液压制动系统的工作参数和报警信息，或者操作人员通过上位机对所述的液压制动系统下发控制指令。

4.根据权利要求1所述的带传感器的液压制动系统，其特征在于还包括压力继电器；压力继电器安装在电磁阀的出油侧，并与控制器连接；压力继电器通过检测电磁阀油路的开通与关断来反映制动器的开闸和关闸状态，并将信号传入控制器。

5.根据权利要求1~3之一所述的带传感器的液压制动系统，其特征在于所述的连接为有线连接或无线连接。

6.根据权利要求1~3之一所述的带传感器的液压制动系统，其特征在于所述的位移传感器为非接触式位移传感器。

7.根据权利要求1~3之一所述的带传感器的液压制动系统，其特征在于所述的控制器为PLC、DSP、单片机、工控机或专用工业控制器。

8.根据权利要求1~3之一所述的带传感器的液压制动系统，其特征在于所述的报警模块为指示灯、声光报警器、显示屏或喇叭。

9.根据权利要求1~3之一所述的带传感器的液压制动系统，其特征在于所述的电源模块包括蓄电池或AC/DC稳压电源。