CN212366916U - 一种张力机防跑线应急系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种张力机防跑线应急系统，包括控制模块、蓄能模块、制动模块及液压回路，所述制动模块设于张力机的主动轮上，用于对张力机进行制动；所述蓄能模块的第一输入端与控制模块的输出端电连接，所述蓄能模块的输出端与制动模块的输入端电连接，用于在张力机处于被动工况下时进行蓄能，在张力机处于故障的状态下进行放能；所述液压回路的输出端与蓄能模块的第二输入端连通，用于对蓄能模块进行供能；所述控制模块，用于通过控制制动模块对张力机的主动轮进行制动，通过控制蓄能模块对制动模块进行供能。本实用新型提供的张力机防跑线应急系统，能够对张力放线工况浪费的能量进行能源回收，对张力机进行紧急制动与异常保护，满足了实际应用需求。

Description

一种张力机防跑线应急系统

技术领域

本实用新型涉及制动系统技术领域，特别是涉及一种张力机防跑线应急系统。

背景技术

随着我国经济的不断发展，电力输送行业在国民经济发展中起着越来越重要的作用。张力机作为电力输送业中的重要组成部分，在实际应用中起着至关重要的作用。张力机通常是通过设置储线板、弹簧和储线槽，轴承带动弹簧转动时，将导线缠绕在储线板上的储线槽内，在经过储线槽有秩序的进行排列缠绕过程中，弹簧的反作用力，会通过储线板帮助导线保持在紧绷状态，防止导线跑出储线板外，达到防止跑线的作用。

但在整个生产张力机行业中或多或少都存在着跑线现象，因为各原器件多少都存在着泄漏，当出现压差时就会产生跑线。所以如何排除跑线现象，是生产牵张设备行业共同的目标。其中，张力机跑线是指在张力放线中，需临时停机后再启动，当展放的导线带着一定张力情况下，打开所对应的制动器后，所展放的导线快速向前方滑移的过程。如果跑线严重会带来很大的安全隐患。

然而，目前国内外所使用的张力机，大多都是通过溢流阀调压来实现张力放线，但由于在野外使用过程中液压油容易受到污染并导致液压元件失效，特别是溢流阀出现故障失去功能，直接导致马达失去加载扭矩，从而发生跑线事故的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够对张力放线工况浪费的能量进行能源回收，对张力机进行紧急制动与异常保护的张力机防跑线应急系统。

一种张力机防跑线应急系统，包括控制模块、蓄能模块、制动模块及液压回路，

所述制动模块设于张力机的主动轮上，用于对所述张力机进行制动；

所述蓄能模块的第一输入端与控制模块的输出端电连接，所述蓄能模块的输出端与制动模块的输入端电连接，用于在张力机处于被动工况下时进行蓄能，在张力机处于故障的状态下进行放能；

所述液压回路的输出端与蓄能模块的第二输入端连通，用于对所述蓄能模块进行供能；

所述控制模块，用于通过控制制动模块对张力机的主动轮进行制动，通过控制蓄能模块对所述制动模块进行供能。

另外，根据本实用新型提供的张力机防跑线应急系统，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述制动模块包括通过轴承与张力机主动轮同轴设置大齿轮、与大齿轮相啮合的小齿轮、以及通过联轴器与小齿轮连接的的磁粉阻尼器。

进一步地，所述蓄能模块包括蓄能液压马达及发电机，所述蓄能液压马达的输出端通过联轴器与发电机的输入端连接，所述发电机的输出端通过整流模块与蓄电池连接。

进一步地，所述液压回路包括依次连通的补油回路、单向阀、动力液压马达、减压阀及两位两通电磁换向阀，所述补油回路通过单向阀向动力液压马达进行供能，并将通过动力液压马达的液压油进行减压与限流后对蓄能液压马达供能，其中所述动力液压马达用于对张力机进行供能。

进一步地，所述控制模块包括与控制器电连接的继电器开关、霍尔传感器及继电器线圈，所述控制器接收霍尔传感器的传感信号，将其转换成转速信息，并与设定值进行比较，若转速小于设定值，则继电器线圈得电，继电器开关断开，若转速大于设定值，则继电器线圈失电，继电器开关闭合。

进一步地，所述张力机防跑线应急系统还包括一制动回路，所述制动回路包括与动力液压马达出口依次连通的加载溢流阀、溢流阀及油箱。

进一步地，所述蓄能液压马达的排量为10cc。

进一步地，所述大齿轮与小齿轮的速比为1:7.5。

进一步地，所述磁粉阻尼器的制动力矩为5000NM。

进一步地，所述控制模块还包括一报警单元，所述报警单元包括别与所述控制器连接的蜂鸣器、报警指示灯和通讯器。

根据本实用新型提供的张力机防跑线应急系统，通过设于张力机的主动轮上制动模块，以对所述张力机进行制动；通过将蓄能模块的第一输入端与控制模块的输出端电连接，将蓄能模块的输出端与制动模块的输入端电连接，以便于在张力机处于被动工况下时进行蓄能，在张力机处于故障的状态下进行放能；通过将液压回路的输出端与蓄能模块的第二输入端连通，以便于对所述蓄能模块进行供能；通过所述控制模块的设置，以便于通过控制制动模块对张力机的主动轮进行制动，通过控制蓄能模块对所述制动模块进行供能。本实用新型能够通过蓄能模块中的蓄能液压马达和发电机对张力放线工况浪费的能量进行能源回收，通过磁粉阻尼器对张力机进行紧急制动，对系统的异常进行保护及预警，满足了实际应用需求。

附图说明

图1是本实用新型第一实施中张力机防跑线应急系统的整体系统结构示意图；

图2为图1中蓄能模块的结构示意图；

图3为图1中制动模块的结构示意图；

图4为图1中控制模块的结构示意图；

图5为图1中液压回路的结构示意图。

主要元件符号说明：

制动模块	10	大齿轮	11
				小齿轮	12	磁粉阻尼器	13
蓄能模块	20	蓄能液压马达	21
				发电机	22	整流模块	23
蓄电池	24	液压回路	30
				补油回路	31	单向阀	32
动力液压马达	33	减压阀	34
				两位两通电磁换向阀	35	加载溢流阀	36
溢流阀	37	油箱	38
				控制模块	40	控制器	41
继电器开关	42	霍尔传感器	43
				继电器线圈	44

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图5，本实用新型实施例提出的张力机防跑线应急系统，包括制动模块10、蓄能模块20、液压回路30及控制模块40。

进一步地，所述制动模块10设于张力机的主动轮上，用于对所述张力机进行制动。

具体的，所述制动模块10包括通过轴承与张力机主动轮同轴设置大齿轮11、与大齿轮11相啮合的小齿轮12、以及通过联轴器与小齿轮连接的的磁粉阻尼器13。在此还需要说明的是，所述磁粉阻尼器13的底座与机架固定，所述磁粉阻尼器13安装于小齿轮轴上，通过产生一定的阻尼来阻止与小齿轮12相啮合的大齿轮11的转动，进而对用于安装大齿轮11的张力机的主动轮进行制动。其中，所述大齿轮11与小齿轮12的速比为1:7.5，所述磁粉阻尼器13的制动力矩为5000NM。

进一步地，所述蓄能模块20的第一输入端与控制模块40的输出端电连接，所述蓄能模块20的输出端与制动模块10的输入端电连接，用于在张力机处于被动工况下时进行蓄能，在张力机处于故障的状态下进行放能。

具体的，所述蓄能模块20包括蓄能液压马达21及发电机22，所述蓄能液压马达21的输出端通过联轴器与发电机22的输入端连接，所述发电机22的输出端通过整流模块23与蓄电池24连接。其中，所述蓄能液压马达21的排量为10cc。

可以理解的，本实施例中，当张力机处于被动工况下时，液压回路30上的一部分液压油沿管道进入蓄能液压马达21，并带动其旋转，进而实现蓄能液压马达21带动发电机22转动以进行发电，发电机22转动所产生的电量通过整流模块23整流后存储于蓄电池24内部，从而完成储能。当张力机出现跑线时，即检测到张力轮发生异常时，通过控制模块40控制磁粉阻尼器13对张力轮进行制动，此时磁粉阻尼器13的电能由蓄电池24提供。

进一步地，所述液压回路30的输出端与蓄能模块20的第二输入端连通，用于对所述蓄能模块20进行供能。

具体的，所述液压回路30包括依次连通的补油回路31、单向阀32、动力液压马达33、减压阀34及两位两通电磁换向阀35，以及设于动力液压马达33输出端的加载溢流阀36、设于加载溢流阀36输出端的溢流阀37和与溢流阀37连通的油箱38。所述补油回路31通过单向阀32向动力液压马达33进行供能，并将通过动力液压马达33的液压油进行减压与限流后对蓄能液压马达21供能，其中所述动力液压马达33用于对张力机进行供能。

可以理解的，本实施例中，所述补油回路31的输出端与单向阀32的输入端连通，所述单向阀32的输出端与动力液压马达33的输入端进行连通，以使动力液压马达33对张力机的主动轮进行供能，即带动所述张力机的主动轮进行旋转，以进行收放线的操作；所述动力液压马达33的输出端的液压油一部分依次通过加载溢流阀36、溢流阀37及油箱38所形成的第一制动回路以对张力轮进行制动，即通过控制向张力机的主动轮进行供能的动力液压泵的第一输出端的液压油的流量及压力，以对张力机中主动轮的转动形成阻力，从而实现对张力机的第一制动；所述动力液压马达33的输出端的液压油的另一部分进行过滤后依次通过减压阀34及两位两通电磁换向阀35与蓄能液压马达21的输入端连通，以对所述蓄能模块20进行供能，即通过蓄能液压马达21带动设于联轴器另一端的发电机22进行发电，并通过将发电机22输出端所产生的电流进行整流后存储于蓄电池24内，以对张力放线工况下浪费的能量进行能源回收。

进一步地，所述控制模块40，用于通过控制制动模块10对张力机的主动轮进行制动，通过控制蓄能模块20对所述制动模块10进行供能。

具体的，所述控制模块40包括与控制器41电连接的继电器开关42、霍尔传感器43及继电器线圈44。所述控制器41接收霍尔传感器43的传感信号，将其转换成转速信息，并与设定值进行比较，若转速小于设定值，则继电器线圈44得电，继电器开关42断开，若转速大于设定值，则继电器线圈44失电，继电器开关42闭合。其中，所述控制器41采用PLC控制器。

可以理解的，本实施例中，由继电器开关42，发电机22，蓄电池24，磁粉阻尼器13，整流模块23，霍尔传感器43，控制器41及继电器线圈44组成了电器控制部分，发电机22输出的电流进入整流模块23，经整流模块23输出后为蓄电池24充电，蓄电池24的输出端连接磁粉阻尼器13，并在正极线路上加上继电器开关42，开关为常闭状态，同时，蓄电池24同时为控制器41、霍尔传感器43供电，霍尔传感的信号输出端连接控制器41，控制器41的输出端连接继电器线圈44。

具体实施时，所述张力机防跑线应急系统的工作分为两个过程，分别为充能和制动。

充能过程：张力机在被动工况下，打开两位两通电磁换向阀35，使部分液压油通过减压阀34后，进入蓄能液压马达21，蓄能液压马达21通过联轴器带动发电机22工作，发电机22产生的电流通过整流模块23，整流后的电流为蓄电池24充电。

制动过程：当张力机处于正常张力作业时，控制器41接收到的霍尔传感器43的传感信号得出张力机的主动轮的转速小于设定值。控制器41输出控制信号，继电器线圈44得电，电气线路中的常闭开关断开连接，此时磁粉阻尼器13处于不工作状态。当出现跑线状况时，得出张力机的主动轮转速变大，控制器41接收到的霍尔传感器43的传感信号得出张力机的主动轮的转速大于设定值，控制器41不输出信号，继电器线圈44失电，电气线路中的常闭开关处于闭合状态。磁粉阻尼器13与蓄电池24形成回路，磁粉阻尼器13得电，对张力机的主动轮进行制动。当控制器41出现故障，断电情况下，继电器线圈44失电，常闭开关处于闭合状态，磁粉阻尼器13同样进行制动，实现制动系统异常保护功能。

在此还需要说明的是，在蹦实用新型其他实施例中，所述控制模块40还包括一报警单元，所述报警单元包括别与所述控制器41连接的蜂鸣器、报警指示灯和通讯器。可以理解的，通过报警单元的设置能够在张力机出现故障或异常时进行现场报警或远程报警，以提醒管理人员进行张力机的故障或异常检测。

本实用新型提出的张力机防跑线应急系统，通过设于张力机的主动轮上制动模块，以对所述张力机进行制动；通过将蓄能模块的第一输入端与控制模块的输出端电连接，将蓄能模块的输出端与制动模块的输入端电连接，以便于在张力机处于被动工况下时进行蓄能，在张力机处于故障的状态下进行放能；通过将液压回路的输出端与蓄能模块的第二输入端连通，以便于对所述蓄能模块进行供能；通过所述控制模块的设置，以便于通过控制制动模块对张力机的主动轮进行制动，通过控制蓄能模块对所述制动模块进行供能。本实用新型能够通过蓄能模块中的蓄能液压马达和发电机对张力放线工况浪费的能量进行能源回收，通过磁粉阻尼器对张力机进行紧急制动，对系统的异常进行保护及预警，满足了实际应用需求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种张力机防跑线应急系统，其特征在于，包括控制模块、蓄能模块、制动模块及液压回路，

所述制动模块设于张力机的主动轮上，用于对所述张力机进行制动；

所述蓄能模块的第一输入端与控制模块的输出端电连接，所述蓄能模块的输出端与制动模块的输入端电连接，用于在张力机处于被动工况下时进行蓄能，在张力机处于故障的状态下进行放能；

所述液压回路的输出端与蓄能模块的第二输入端连通，用于对所述蓄能模块进行供能；

所述控制模块，用于通过控制制动模块对张力机的主动轮进行制动，通过控制蓄能模块对所述制动模块进行供能。

2.根据权利要求1所述的张力机防跑线应急系统，其特征在于，所述制动模块包括通过轴承与张力机主动轮同轴设置大齿轮、与大齿轮相啮合的小齿轮、以及通过联轴器与小齿轮连接的磁粉阻尼器。

3.根据权利要求1所述的张力机防跑线应急系统，其特征在于，所述蓄能模块包括蓄能液压马达及发电机，所述蓄能液压马达的输出端通过联轴器与发电机的输入端连接，所述发电机的输出端通过整流模块与蓄电池连接。

4.根据权利要求3所述的张力机防跑线应急系统，其特征在于，所述液压回路包括依次连通的补油回路、单向阀、动力液压马达、减压阀及两位两通电磁换向阀，所述补油回路通过单向阀向动力液压马达进行供能，并将通过动力液压马达的液压油进行减压与限流后对蓄能液压马达供能，其中所述动力液压马达用于对张力机进行供能。

5.根据权利要求1所述的张力机防跑线应急系统，其特征在于，所述控制模块包括与控制器电连接的继电器开关、霍尔传感器及继电器线圈，所述控制器接收霍尔传感器的传感信号，将其转换成转速信息，并与设定值进行比较，若转速小于设定值，则继电器线圈得电，继电器开关断开，若转速大于设定值，则继电器线圈失电，继电器开关闭合。

6.根据权利要求4所述的张力机防跑线应急系统，其特征在于，所述张力机防跑线应急系统还包括一制动回路，所述制动回路包括与动力液压马达出口依次连通的加载溢流阀、溢流阀及油箱。

7.根据权利要求6所述的张力机防跑线应急系统，其特征在于，所述蓄能液压马达的排量为10cc。

8.根据权利要求2所述的张力机防跑线应急系统，其特征在于，所述大齿轮与小齿轮的速比为1:7.5。

9.根据权利要求2所述的张力机防跑线应急系统，其特征在于，所述磁粉阻尼器的制动力矩为5000NM。

10.根据权利要求5所述的张力机防跑线应急系统，其特征在于，所述控制模块还包括一报警单元，所述报警单元包括别与所述控制器连接的蜂鸣器、报警指示灯和通讯器。

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