CN209458206U - 一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统 - Google Patents

Abstract

一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统,包括电动液压源单元、手动液压源单元、快充缓释蓄能单元、大扭矩轴制动单元和小扭矩轴制动。本系统在正常工况下由电动液压源单元输出高压油源，储存在快充缓释蓄能单元的蓄能器中，然后由蓄能器为大扭矩轴制动单元和小扭矩轴制动单元持续供给高压油，完成旋转轴的正常制动或释放工序。当电动液压泵或蓄能器出现故障，不能为系统提供高压油时，由维护人员手动操作液压源单元为大扭矩轴制动单元和小扭矩轴制动单元持续供给高压油，完成旋转轴的应急制动或释放工序。本实用新型实现手动/自动并联的冗余设计，系统可靠性高，具备设备正常时自动控制和设备故障时手动应急安全操作的功能。

Description

一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统

技术领域

本实用新型涉及流体传动与控制技术领域，具体涉及一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统。

背景技术

目前，随着工、农、商业、交通和物流等行业的飞速发展，能源消耗日益巨大，风力发电、水力发电、燃汽轮机发电机应用越来越普遍，这些装备有一个共同的特点：都有被动高速旋转的大型转轴，当设备出现故障或者调节参数时，需要将这些大型转轴可靠地制动锁紧，以保证设备和生命财产安全。

目前，被动旋转的大型转轴采用机械和电磁制动方式较为普遍。机械制动方式结构比较庞大，制动速度调整困难、缓冲难，制动和释放时旋转轴冲击和振动较大，制动轴瓦的摩擦片容易局部摩擦发热而烧损。电磁制动方式主要缺点是制动力矩相对较小，大扭矩工况下制动困难，制动时旋转轴减速慢，制动轴瓦的摩擦片容易因长时间摩擦而消耗，使用寿命短。本实用新型主要针对目前被动旋转的大型转轴制动的问题，实用新型一种手动/自动一体的液压制动系统，具有制动力矩大、制动释放多级速度缓冲调节方便、手动/自动冗余设计可靠性高、无溢流间歇性工作节能的良好效果。

发明内容

针对上述的技术问题，本技术方案提供了一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统,能有效的解决上述问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统，包括电动液压源单元，所述的电动液压源单元与手动液压源单元和快充缓释蓄能单元连接；所述的电动液压源单元中设置有油箱和电动液压泵，所述的电动液压泵通过管道与油箱内部连接；所述的快充缓释蓄能单元中设置有蓄能器，所述的电动液压泵通过管道与蓄能器连接；所述的蓄能器通过管道分别与大扭矩轴制动单元和小扭矩轴制动单元连接；所述的手动液压源单元通过管道分别与大扭矩轴制动单元和小扭矩轴制动单元连接；所述的手动液压源单元中的管道上安装有手摇液压泵和手动方向阀。

进一步的，所述电动液压源单元的电动液压泵出口连接过滤装置下油口，过滤装置的上油口并联连接有安全限压阀和截止阀。

进一步的，所述油箱的底部设置有接油盘，所述接油盘的上侧连接有油箱，所述的油箱与接油盘的上表面之间设置有减震弹簧。

进一步的，所述油箱的内部安装有电子液位计，油箱的侧面安装有人工观察液位计。

进一步的，所述油箱的顶部，位于电动液压泵的一侧设置有空气过滤器。

进一步的，所述电动液压泵连接有与其相匹配的交流电动机。

进一步的，所述的蓄能器油口并联连接有一号压力继电器、一号单向阀和节流孔。

进一步的，所述的大扭矩轴制动单元设置有一号电磁方向阀；所述的一号电磁方向阀设置有油口R、油口A和油口P。

进一步的，所述的一号电磁方向阀的油口R连接有并联连接的一号背压阀的油口P和二号电磁方向阀的油口P；一号电磁方向阀的油口A连接有并联连接的二号截止阀和三号截止阀；一号电磁方向阀的油口P连接有一号手动/自动隔离单向阀，同时与手动液压源单元的高压油源输出接口连接。

进一步的，所述的二号截止阀的上油口连接有大扭矩轴制动液压缸，所述的大扭矩轴制动液压缸连接有大扭矩轴和二号压力继电器。

进一步的，所述的三号截止阀的上油口、二号电磁方向阀的油口R、一号背压阀的油口R和二号单向阀的上油口通过管道连接在一起，二号单向阀的下油口与电动液压源单元的油箱通过管道连接。

进一步的，所述的一号手动/自动隔离单向阀与电动液压源单元的过滤装置连接，并与一号截止阀并联。

进一步的，所述的小扭矩轴制动单元中设置有二号手动/自动隔离单向阀，所述的二号手动/自动隔离单向阀的左油口与三通减压阀的油口P连接；三通减压阀的油口A与手动液压源单元的高压油源输出接口连接，同时连接到三号电磁方向阀的油口P；三号电磁方向阀的油口R连接有并联连接的三号单向阀左油口和三通减压阀的油口R；三号单向阀的右油口与电动液压源单元的油箱通过管道连接。

进一步的，所述三号电磁方向阀的油口A连接有三号截止阀，三号截止阀的上油口连接小扭矩轴制动液压缸，所述的小扭矩轴制动液压缸连接有小扭矩轴和三号压力继电器。

进一步的，所述的二号手动/自动隔离单向阀的右油口与电动液压源单元的过滤装置连接，并与一号截止阀并联。

进一步的，所述的手动液压源单元的高压油源输出接口与手动方向阀。

进一步的，所述的手动方向阀的P油口的前端与手摇液压泵连接，手摇液压泵与电动液压源单元的油箱通过管道连接。

有益效果

本实用新型提出的一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统,与现有技术相比较，其具有以下有益效果：

（1）双路旋转轴制动液压系统由电动液压源单元、手动液压源单元和快充缓释蓄能单元联合供高压油源，实现手动/自动并联的冗余设计，系统可靠性高，具备设备正常时自动控制和设备故障时手动应急安全操作的功能。

（2）双路旋转轴制动液压系统的蓄能器油口并联连接有单向阀和节流孔，保证充油无阻力，不会因节流压差而产生额外溢流，充满油后电动液压泵停止工作，无液压功率损耗，液压泵间歇性工作，节能效果好，排油时流量小，制动缸速度缓慢，制动冲击和振动小。

（3）双路旋转轴制动液压系统的电动液压源单元的高压管路上接有截止阀，设备需要维修或检查时，可以手动将系统管路和蓄能器中的高压油释放回油箱，以免高压油喷出伤人，安全方便。

（4）双路旋转轴制动液压系统的大扭矩轴制动单元的制动缸压力释放采用三条回路并联设计，可保证在正常工作时有二档释放速度和故障时有一档应急手动释放功能，实现大力矩制动工况下分级释放抱闸，松闸速度调节方便，冲击和振动小，具有良好的缓冲效果好。

（5）所述的双路旋转轴制动液压系统的小扭矩轴制动单元采用三通减压阀进行制动压力调节与控制，具有制动力矩调节方便，制动系统超载保护的功能。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

附图中的标志：1-电动液压源单元、1.1-过滤装置、1.2-接油盘、1.3-减振弹簧、1.4-电子液位计、1.5-油箱、1.6-人工观察液位计、1.7-空气过滤器、1.8-电动液压泵、1.9-交流电动机、1.10-安全限压阀、1.11-截止阀；

2-手动液压源单元、2.1-手动方向阀、2.2-手摇液压泵；

3-快充缓释蓄能单元、3.1-一号单向阀、3.2-节流孔、3.3-一号压力继电器、3.4-蓄能器；

4-大扭矩轴制动单元、4.1-一号手动/自动隔离单向阀、4.2-二号单向阀、4.3-一号背压阀、4.4-一号电磁方向阀、4.5-二号截止阀、4.6-大扭矩轴制动液压缸、4.7-大扭矩轴、4.8-二号压力继电器、4.9-三号截止阀、4.10-二号电磁方向阀；

5-小扭矩轴制动单元、5.1-二号手动/自动隔离单向阀、5.2-三通减压阀、5.3-三号电磁方向阀、5.4-三号压力继电器、5.5-小扭矩轴、5.6-小扭矩轴制动液压缸、5.7-四号截止阀，5.8-三号单向阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统，包括电动液压源单元（1）、手动液压源单元（2）、快充缓释蓄能单元（3）、大扭矩轴制动单元（4）和小扭矩轴制动单元（5）；所述的电动液压源单元（1）与手动液压源单元（2）和快充缓释蓄能单元（3）连接；其中，电动液压源单元（1）中设置有电动液压泵（1.8），快充缓释蓄能单元（3）中设置有蓄能器（3.4），所述的电动液压泵（1.8）通过管道与蓄能器（3.4）连接；所述的蓄能器（3.4）通过管道分别与大扭矩轴制动单元（4）和小扭矩轴制动单元（5）连接；所述的手动液压源单元（2）通过管道分别与大扭矩轴制动单元（4）和小扭矩轴制动单元（5）连接；所述的手动液压源单元（2）中的管道上安装有手摇液压泵（2.2）和手动方向阀（2.1）。系统的高压油源由电动液压源单元（1）、手动液压源单元（2）和快充缓释蓄能单元（3）联合提供。

正常工况下由电动液压源单元（1）的电动液压泵（1.8）输出高压油源，储存在快充缓释蓄能单元（3）的蓄能器（3.4）中，然后由蓄能器（3.4）为大扭矩轴制动单元（4）和小扭矩轴制动单元（5）持续供给高压油，完成旋转轴的正常制动或释放工序。当电动液压泵（1.8）或蓄能器（3.4）出现故障，不能为系统提供高压油时，由维护人员手动操作手动液压源单元（2）的手摇液压泵（2.2）和手动方向阀（2.1）为大扭矩轴制动单元（4）和小扭矩轴制动单元（5）持续供给高压油，完成旋转轴的应急制动或释放工序。

其中，电动液压源单元（1）中设置有油箱（1.5）和电动液压泵（1.8），电动液压泵（1.8）通过管道与油箱（1.5）内部连接；电动液压源单元（1）的电动液压泵（1.8）出口连接过滤装置（1.1）下油口，过滤装置（1.1）的上油口并联连接有安全限压阀（1.10）、一号截止阀（1.11）、通往快充缓释蓄能单元（3）的管路、通往大扭矩轴制动单元（4）管路和通往小扭矩轴制动单元（5）的管路。正常工况下由电动液压源单元（1）的电动液压泵（1.8）输出高压油源，储存在快充缓释蓄能单元（3）的蓄能器（3.4）中，然后由蓄能器（3.4）为大扭矩轴制动单元（4）和小扭矩轴制动单元（5）持续供给高压油，完成旋转轴的正常制动或释放工序。电动液压源单元（1）的电动液压泵（1.8）出口的高压管路上接有一号截止阀（1.11）和安全限压阀（1.10），当设备正常工作时，一号截止阀（1.11）关闭，安全限压阀（1.10）限制系统最高工作压力，以防压力异常升高，爆破管道、损坏设备；设备需要维修或检查时，可以手动打开一号截止阀（1.11），将系统管路和蓄能器（3.4）中的高压油释放回油箱（1.5），以免高压油喷出伤人，安全方便。

其中，手动液压源单元（2）设置有手摇液压泵（2.2），手摇液压泵（2.2）与电动液压源单元的油箱通过管道连接；手摇液压泵（2.2）的出口设置有手动方向阀（2.1）；手动方向阀（2.1）的两个工作油口分别接有通往大扭矩轴制动单元（4）管路和通往小扭矩轴2制动单元（5）的管路。当电动液压泵（1.8）或蓄能器（3.4）出现故障，不能为系统提供高压油时，可以由维护人员手动操作液压源单元（2）的手摇液压泵（2.2）和手动方向阀（2.1）为大扭矩轴1制动单元（4）和小扭矩轴2制动单元（5）持续供给高压油，完成旋转轴的应急制动或释放工序。

其中，快充缓释蓄能单元（3）的蓄能器（3.4）油口并联连接有一号单向阀（3.1）、节流孔（3.2）和压力继电器（3.3）。电动液压泵（1.8）正常运转时输出的高压油能通过一号单向阀（3.1）快速充入的蓄能器（3.4），不会因节流压差而产生额外溢流，蓄能器（3.4）充油达到最大容积后，同时油液压力会升高到，达到压力继电器（3.3）的设定值，压力继电器（3.3）切换开关触点，发出电气信号，停止电动液压泵（1.8）工作，无液压功率损耗，节能效果好。蓄能器（3.4）中的压力油通过节流孔（3.2），缓慢流出供大扭矩轴制动单元（4）和小扭矩轴制动单元（5）正常工作，保证旋转轴制动时速度较低，减少冲击和振动，具有良好的缓冲效果。

大扭矩轴制动单元（4）中的一号手动/自动隔离单向阀（4.1）的右油口与电动液压源单元（1）的高压油源输出接口连接，并与一号截止阀（1.11）并联；手动/自动隔离单向阀（4.1）的左油口与手动液压源单元（2）的高压油源输出接口连接，同时还连接到一号电磁方向阀（4.4）的油口P；一号电磁方向阀（4.4）还设置有油口R和油口A；一号电磁方向阀（4.4）的油口R连接有并联连接的一号背压阀（4.3）的油口P和二号电磁方向阀（4.10）的油口P；一号电磁方向阀（4.4）的油口A连接有并联连接的二号截止阀（4.5）和三号截止阀（4.9）；二号截止阀（4.5）的上油口并联连接有大扭矩轴制动液压缸（4.6）和二号压力继电器（4.8）；大扭矩轴制动液压缸（4.6）的活塞杆末端安装有制动抱闸，抱闸对准旋转大扭矩轴（4.7）；三号截止阀（4.9）的上油口、电磁方向阀（4.10）的油口R、背压阀（4.3）的油口R和单向阀（4.2）的上油口通过管道连接在一起，单向阀（4.2）的下油口与电动液压源单元（1）的油箱（1.5）通过管道连接。这样设计可保证在正常工作时有二档释放速度和故障时有一档应急手动释放功能：当以第一档速度释放大扭矩轴制动液压缸（4.6）时，二号电磁方向阀（4.10）不得电，从一号电磁方向阀（4.4）的油口R排出的液压油经过一号背压阀（4.3）的油口P回油箱（1.5），由于一号背压阀（4.3）设定有1.5MPa左右的压力，大扭矩轴制动液压缸（4.6）退回较慢，抱闸松开缓慢，大扭矩轴（4.7）释放平稳；当以第二档速度释放大扭矩轴制动液压缸（4.6）时，二号电磁方向阀（4.10）得电，从一号电磁方向阀（4.4）的油口R排出的液压油从二号电磁方向阀（4.10）的油口P回油箱（1.5），此时回油通道无背压，大扭矩轴制动液压缸（4.6）退回较快，抱闸松开速度快，大扭矩轴（4.7）残余抱紧制动力完全释放；当系统出现故障时，手动打开三号截止阀（4.9），大扭矩轴制动液压缸（4.6）退回时无杆腔排出的液压油通过三号截止阀（4.9）回油箱（1.5），此时回油通道无背压，大扭矩轴制动液压缸（4.6）退回较快，抱闸松开速度快，大扭矩轴（4.7）残余抱紧制动力完全释放。

小扭矩轴制动单元（5）中设置有二号手动/自动隔离单向阀（5.1），二号手动/自动隔离单向阀（5.1）右油口与电动液压源单元（1）的高压油源输出接口连接，并与一号截止阀1.11并联；手动/自动隔离单向阀（5.1）的左油口与三通减压阀（5.2）的油口P连接；三通减压阀（5.2）的油口A与手动液压源单元（2）的高压油源输出接口连接，同时连接到三号电磁方向阀（5.3）的油口P；三号电磁方向阀（5.3）的油口R并联连接三号单向阀（5.8）左油口和三通减压阀（5.2）的油口R；三号电磁方向阀（5.3）的油口A连接四号截止阀（5.7）的右油口；四号截止阀（5.7）的左油口并联连接小扭矩轴制动液压缸（5.6）和三号压力继电器（5.4）；小扭矩轴制动液压缸（5.6）的活塞杆末端安装有制动抱闸，抱闸对准旋转小扭矩轴（5.5）；三号单向阀（5.8）的右油口与电动液压源单元（1）的油箱（1.5）通过管道连接。该设计能保证小扭矩轴制动单元（5）在与大扭矩轴制动单元（4）共用油源的基础上，可根据小扭矩轴（5.5）的制动扭矩调整三通减压阀（5.2）的设定压力，从而调整小扭矩轴制动液压缸（5.6）的工作压力，当超载工况下，实际工作压力高于三通减压阀（5.2）的设定压力，三通减压阀（5.2）的油口A和油口R沟通，进行溢流限压，保护设备。

其中，油箱（1.5）的底部设置有接油盘（1.2），所述接油盘（1.2）的上侧连接有油箱（1.5），所述的油箱（1.5）与接油盘（1.2）的上表面之间设置有减震弹簧（1.3）。所述油箱（1.5）的内部安装有电子液位计（1.4），油箱（1.5）的侧面安装有人工观察液位计（1.6）。所述油箱（1.5）的顶部，位于电动液压泵（1.8）的一侧设置有空气过滤器（1.7）。所述电动液压泵（1.8）连接有与其相匹配的交流电动机（1.9）。

在本实施例中，油箱以及油箱上安装的液位计和底盘均采用本领域中常规使用的油箱和液位计。本实施例中设置的各个阀门、以及各个部件的安装方式均采用本领域中常规的阀门和常规的安装方式；这些都属于本领域的现有技术，此处不再多做阐述。

Claims (9)

1.一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统，其特征在于：包括电动液压源单元（1），所述的电动液压源单元（1）与手动液压源单元（2）和快充缓释蓄能单元（3）连接；所述的电动液压源单元（1）中设置有油箱（1.5）和电动液压泵（1.8），所述的电动液压泵（1.8）通过管道与油箱（1.5）内部连接；快充缓释蓄能单元（3）中设置有蓄能器（3.4），所述的电动液压泵（1.8）通过管道与蓄能器（3.4）连接；所述的蓄能器（3.4）通过管道分别与大扭矩轴制动单元（4）和小扭矩轴制动单元（5）连接；所述的手动液压源单元（2）的高压油源输出接口通过管道分别与大扭矩轴制动单元（4）和小扭矩轴制动单元（5）连接；所述的手动液压源单元（2）中的管道上安装有手摇液压泵（2.2）和手动方向阀（2.1）。

2.根据权利要求1所述的一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统，其特征在于：所述的电动液压源单元（1）的电动液压泵（1.8）出口连接有过滤装置（1.1），过滤装置（1.1）的上油口连接有一号截止阀（1.11）。

3.根据权利要求1所述的一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统，其特征在于：所述的蓄能器（3.4）油口并联连接有一号压力继电器（3.3）、一号单向阀（3.1）和节流孔（3.2）。

4.根据权利要求1所述的一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统，其特征在于：所述的大扭矩轴制动单元（4）设置有一号电磁方向阀（4.4）；所述的一号电磁方向阀（4.4）设置有油口R、油口A和油口P。

5.根据权利要求4所述的一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统，其特征在于：所述的一号电磁方向阀（4.4）的油口R连接有并联连接的一号背压阀（4.3）的油口P和二号电磁方向阀（4.10）的油口P；一号电磁方向阀（4.4）的油口A连接有并联连接的二号截止阀（4.5）和三号截止阀（4.9）；一号电磁方向阀（4.4）的油口P连接有一号手动/自动隔离单向阀（4.1），同时与手动液压源单元（2）的高压油源输出接口连接。

6.根据权利要求5所述的一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统，其特征在于：所述的三号截止阀（4.9）的上油口、二号电磁方向阀（4.10）的油口R、一号背压阀（4.3）的油口R和二号单向阀（4.2）的上油口通过管道连接在一起，二号单向阀（4.2）的下油口与电动液压源单元（1）的油箱（1.5）通过管道连接。

7.根据权利要求1所述的一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统，其特征在于：所述的小扭矩轴制动单元（5）中设置有二号手动/自动隔离单向阀（5.1），所述的二号手动/自动隔离单向阀（5.1）的左油口与三通减压阀（5.2）的油口P连接；三通减压阀（5.2）的油口A与手动液压源单元（2）的高压油源输出接口连接，同时连接到三号电磁方向阀（5.3）的油口P；三号电磁方向阀（5.3）的油口R连接有并联连接的三号单向阀（5.8）左油口和三通减压阀（5.2）的油口R；三号单向阀（5.8）的右油口与电动液压源单元（1）的油箱（1.5）通过管道连接。

8.根据权利要求4或7其中任一项所述的一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统，其特征在于：所述的手动液压源单元（2）的高压油源输出接口与手动方向阀（2.1）连接。

9.根据权利要求8所述的一种手动/自动一体的双路旋转轴制动液压系统，其特征在于：所述的手动方向阀（2.1）的P油口的与手摇液压泵（2.2）连接，手摇液压泵（2.2）与电动液压源单元（1）的油箱（1.5）通过管道连接。