CN215287808U - 一种防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统，在卷扬机上安装有制动鼓，在制动鼓上安装有抱刹机构，抱刹机构包括抱刹油缸；在抱刹油缸的控制油路中设置有电磁阀，电磁阀用于控制抱刹油缸进回油油路通断，电磁阀与控制器的相连接。本实用新型避免强夯机处于夯锤快速下落时，因误操作或者系统故障等原因使抱刹机构处于制动状态，引发安全事故，提高了强夯机稳定性和安全性。

Description

一种防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统

技术领域

本实用新型涉及机械领域，特别涉及一种防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统。

背景技术

强夯机利用卷扬机反复垂直起升夯锤，利用夯锤高落差产生的高冲击夯实地基。强夯机的夯击能＝落距高度×夯锤重量，例如：夯锤重量30T，落距高度15m，夯击能＝30×15＝450KN.m。落距高度是指夯锤自由下落高度。强夯机工作模式包括脱钩模式和非脱钩模式，脱钩模式是指强夯机的起重钢丝绳上连接有脱钩器，脱钩器钩住夯锤到落距高度后(即为起锤状态)，脱钩器释放夯锤(即为放锤状态)，夯锤自由下落，脱钩器不随夯锤下落。非脱钩模式是指强夯机的起重钢丝绳直接连接夯锤，夯锤提升到落距高度后(即为起锤状态)，松开卷扬机的抱刹机构和离合机构，夯锤自由下落(即为放锤状态)，卷扬机在夯锤的拉力下反转。由于脱钩模式在每次夯击过程中，都需要下放起重钢丝绳和脱钩器与夯锤挂钩动作，造成脱钩模式的工作效率非常低，非脱钩模式在每次的夯击过程中，不需要下放起重钢丝绳和挂钩动作，因此，非脱钩模式的工作效率远远高于脱钩模式的工作效率。

在现有强夯机设备中，非脱钩模式下，夯锤自由下落(即为放锤状态)，卷扬机在夯锤的拉力下高速反转，夯锤快速下落，因操作手误操作使先导控制阀处于中位或者系统故障，抱刹机构合上，抱刹机构制动力很大，夯锤的惯性势能将通过钢丝绳作用在强夯机臂架及卷扬机上，巨大的冲击会引起强夯机结构损坏，引发安全事故。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统，避免强夯机处于夯锤快速下落时，因误操作或者系统故障等原因使抱刹机构处于制动状态，引发安全事故，提高了强夯机稳定性和安全性。

一方面，本实用新型提供了一种防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统，在卷扬机上安装有制动鼓，在制动鼓上安装有抱刹机构，抱刹机构包括抱刹油缸；在抱刹油缸的控制油路中设置有电磁阀，电磁阀用于控制抱刹油缸进回油油路通断，电磁阀与控制器的相连接。

进一步地，在卷扬机上安装有转速传感器，转速传感器与控制器相连接，当卷扬机反转速度超过预设值时，控制器根据转速传感器信号控制电磁阀使抱刹油缸进回油路锁死；当卷扬机反转速度未超过预设值时，控制器根据转速传感器信号控制电磁阀使抱刹油缸进回油路连通。

进一步地，包括第一液压控制阀、第二液压控制阀、先导控制阀、液压储能器、第一梭阀、第二梭阀；在制动鼓上安装有离合机构，离合机构包括离合油缸；

第一液压控制阀的B口与离合油缸连通，第二液压控制阀的B口与抱刹油缸的无杆腔连通，抱刹油缸的有杆腔通过电磁阀与液压储能器连通，第一液压控制阀的P口和第二液压控制阀的P口通过电磁阀与液压储能器连通；第一液压控制阀的O口和第二液压控制阀的O口为回油口；第一液压控制阀的A口和第二液压控制阀的A口为封堵口；

在常态状态下，电磁阀处于下位，电磁阀使液压储能器与抱刹油缸的有杆腔、第一液压控制阀的P口及第二液压控制阀的P口连通；当电磁阀处于上位时，电磁阀使液压储能器与抱刹油缸的有杆腔、第一液压控制阀的P口及第二液压控制阀的P口断开；

在常态状态下，第一液压控制阀位于左位，第一液压控制阀的P口与第一液压控制阀的A口相通，第一液压控制阀的O口与第一液压控制阀的B口相通；当第一液压控制阀位于右位时，第一液压控制阀的P口与第一液压控制阀的B口相通，第一液压控制阀的O口与第一液压控制阀的A口相通；

在常态状态下，第二液压控制阀位于左位，第二液压控制阀的P口与第二液压控制阀的A口相通，第二液压控制阀的O口与第二液压控制阀的B口相通；当第二液压控制阀位于右位时，第二液压控制阀的P口与第二液压控制阀的B口相通，第二液压控制阀的O口与第二液压控制阀的A口相通。

第二液压控制阀的控制口与第一梭阀的输出口相通，第一液压控制阀的控制口与第一梭阀的第一输入口相通，第一梭阀的第二输入口与第二梭阀的输出口相通，第二梭阀的第一输入口与先导控制阀的B口相通，第一液压控制阀的控制口与先导控制阀的A口相通；

先导控制阀为三位四通阀，先导控制阀的中位为Y位职能，当先导控制阀位于左位时，先导控制阀的P口与先导控制阀的A口相通，先导控制阀的O口与先导控制阀的B口相通；当先导控制阀位于右位时，先导控制阀的P口与先导控制阀的B口相通，先导控制阀的O口与先导控制阀的A口相通；先导控制阀的O口为回油口。

进一步地，包括第一油气阀、第二油气阀、第一超前阀、第二超前阀、第三梭阀、排气阀；在卷扬机上安装有制动盘，在制动盘上安装有二级制动夹钳；

第一油气阀的进气口、第二油气阀的进气口、第一超前阀的进气口、第二超前阀的进气口与先导控制气源相通；第一油气阀的出气口与第一超前阀的控制口相通，第一油气阀的控制口与先导油路相通；第一超前阀的出气口与第三梭阀的第一进气口相通，第三梭阀的出气口与排气阀的进气口相通，排气阀的出气口与第二超前阀的控制口相通；第二油气阀的出气口与第三梭阀的第二进气口相通，第二油气阀的控制口与第二液压控制阀的控制口相通；第二超前阀的出气口通向二级制动夹钳控制气路；第一油气阀的控制口与先导控制阀的P口相通。

进一步地，在常态时，第一超前阀进气口与出气口相通，第二超前阀的进气口与出气口相通，第一油气阀的进气口与出气口断开，第二油气阀的进气口与出气口断开。

进一步地，当先导控制阀的P口先导油路未开启时，二级制动夹钳未制动，抱刹机构处于制动状态；当先导控制阀的P口先导油路开启，且先导控制阀处于中位时，二级制动夹钳提前制动，抱刹机构处于制动状态；当先导控制阀的P口先导油路开启，且先导控制阀处于左位或者右位时，二级制动夹钳提前松开，抱刹机构处于未制动状态；当卷扬机反转速度超过预设值时，且先导控制阀处于中位时，二级制动夹钳提前制动，控制器控制电磁阀处于上位使抱刹油缸进回油油路锁死，抱刹机构处于未制动状态；当卷扬机反转速度未超过预设值时，且先导控制阀处于中位时，二级制动夹钳提前制动，电磁阀处于下位，抱刹机构处于制动状态。

本实用新型的一种防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统相比现有技术有益效果在于：

1、当强夯机处于夯锤快速下落时，即卷扬机反转速度超过预设值时，控制器控制电磁阀断开使抱刹油缸进回油油路锁死，抱刹机构处于未制动状态。避免强夯机处于夯锤快速下落时，因误操作或者系统故障等原因使抱刹机构处于制动状态，引发安全事故，提高了强夯机稳定性和安全性。

2、先导控制阀处于右位时，强夯机处于夯锤快速下落，此时因误操作先导控制阀处于中位，二级制动夹钳提前制动，控制器控制电磁阀处于上位，电磁阀断开使抱刹油缸进回油油路锁死，抱刹机构处于未制动状态，使夯锤下落减速。当夯锤下落速度减慢后，控制器控制电磁阀处于下位，电磁阀使液压储能器与抱刹油缸的有杆腔、第一液压控制阀的P口及第二液压控制阀的P口连通，此时抱刹机构处于制动状态。因此，当强夯机处于夯锤快速下落时，可以缓慢减速控制夯锤下落速度，避免巨大的冲击会引起强夯机结构损坏，引发安全事故。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统结构示意图；

图2为本实用新型的卷扬结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图2所示，在卷扬机1的左右两侧上安装有制动盘2和制动鼓3，在制动盘2上安装有一级制动夹钳10和二级制动夹钳9，在制动鼓3上安装有抱刹机构8和离合机构7。离合机构7用于卷扬机1的卷筒和大齿轮5的接合和分离。在卷扬机1的转轴上安装有用于向离合油缸70供油的液压旋转接头6。在卷扬机的左右两侧均设置有制动鼓3和制动盘2，充分利用鼓刹和盘刹各自优点，提高制动效率和制动效果好。

如图1所示，本实用新型提供了一种防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统，

包括第一液压控制阀14、第二液压控制阀15、先导控制阀18、液压储能器13、第一梭阀16、第二梭阀17、电磁阀23；抱刹机构8包括抱刹油缸80，离合机构8包括离合油缸70；

第一液压控制阀14的B口与离合油缸70连通，第二液压控制阀15的B口与抱刹油缸80的无杆腔连通，抱刹油缸80的有杆腔通过电磁阀23与液压储能器13连通，第一液压控制阀14的P口和第二液压控制阀15的P口通过电磁阀23与液压储能器13连通；第一液压控制阀14的O口和第二液压控制阀15的O口为回油口；第一液压控制阀14的A口和第二液压控制阀15的A口为封堵口；

在常态状态下，电磁阀23处于下位，电磁阀23使液压储能器13与抱刹油缸80的有杆腔、第一液压控制阀14的P口及第二液压控制阀15的P口连通；当电磁阀23处于上位时，电磁阀23使液压储能器13与抱刹油缸80的有杆腔、第一液压控制阀14的P口及第二液压控制阀15的P口断开。因此电磁阀23用于控制抱刹油缸80进回油油路通断，在电磁阀23处于下位时，抱刹油缸80进回油油路连通，可以通过控制第二液压控制阀15使抱刹油缸80伸缩。在电磁阀23处于上位时，抱刹油缸80进回油油路锁死，控制第二液压控制阀15不能使抱刹油缸80伸缩。

在常态状态下，第一液压控制阀14位于左位，第一液压控制阀14的P口与第一液压控制阀14的A口相通，第一液压控制阀14的O口与第一液压控制阀14的B口相通；当第一液压控制阀14位于右位时，第一液压控制阀14的P口与第一液压控制阀14的B口相通，第一液压控制阀14的O口与第一液压控制阀14的A口相通；

在常态状态下，第二液压控制阀15位于左位，第二液压控制阀15的P口与第二液压控制阀15的A口相通，第二液压控制阀15的O口与第二液压控制阀15的B口相通；当第二液压控制阀15位于右位时，第二液压控制阀15的P口与第二液压控制阀15的B口相通，第二液压控制阀15的O口与第二液压控制阀15的A口相通。

第二液压控制阀15的控制口与第一梭阀16的输出口相通，第一液压控制阀14的控制口与第一梭阀16的第一输入口相通，第一梭阀16的第二输入口与第二梭阀17的输出口相通，第二梭阀17的第一输入口与先导控制阀18的B口相通，第一液压控制阀14的控制口与先导控制阀18的A口相通；

先导控制阀18为三位四通阀，先导控制阀18的中位为Y位职能，当先导控制阀18位于左位时，先导控制阀18的P口与先导控制阀18的A口相通，先导控制阀18的O口与先导控制阀18的B口相通；当先导控制阀18位于右位时，先导控制阀18的P口与先导控制阀18的B口相通，先导控制阀18的O口与先导控制阀18的A口相通；先导控制阀18的O口为回油口。

当先导控制阀18处于左位时，离合机构8闭合，抱刹机构8打开(即未刹车状态)，实现夯锤上升动作。当先导控制阀18处于右位时，离合机构8分离，抱刹机构8打开(即未刹车状态)，实现夯锤自由落体下放动作。当先导控制阀18处于中位时，离合机构8分离，抱刹机构8闭合((即刹车状态)，实现空中起停动作。离合油缸70和抱刹油缸80控制液压油路结构巧妙，稳定性和安全性好。

第一油气阀21的进气口、第二油气阀11的进气口、第一超前阀22的进气口、第二超前阀20的进气口与先导控制气源相通；第一油气阀21的出气口与第一超前阀22的控制口相通，第一油气阀21的控制口与先导油路相通；第一超前阀22的出气口与第三梭阀12的第一进气口相通，第三梭阀12的出气口与排气阀19的进气口相通，排气阀19的出气口与第二超前阀20的控制口相通；第二油气阀11的出气口与第三梭阀12的第二进气口相通，第二油气阀11的控制口与通向控制抱刹机构的先导油路相通；第二超前阀20的出气口通向二级制动夹钳9控制气路。第一油气阀21的控制口与先导控制阀18的P口相通；第二油气阀11的控制口与第二液压控制阀15的控制口相通。在常态时，第一超前阀22进气口与出气口相通，第二超前阀20的进气口与出气口相通，第一油气阀21的进气口与出气口断开，第二油气阀11的进气口与出气口断开。

本实用新型的一种防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统工作过程如下，

当先导控制阀18的P口先导油路未开启时，第一油气阀21断开，第一超前阀22连通，第二超前阀20断开，先导控制气源经过第一超前阀22、第三梭阀12、排气阀19使第二超前阀20断开，二级制动钳9提前松开，处于未制动状态，此时抱刹机构8闭合(即刹车状态)。

当先导控制阀18的P口先导油路开启时，且先导控制阀18处于中位时，先导油进入第一油气阀21控制口，使第一油气阀21连通，先导控制气阀经过第一油气阀21进入第一超前阀22控制口，使第一超前阀22断开，此时第二超前阀20连通，先导控制气源经过第二超前阀20去控制二级制动钳9提前制动，此时二级制动钳9处于制动状态，此时抱刹机构8闭合((即刹车状态)。

当先导控制阀18位于左位时，先导控制阀18的P口与先导控制阀18的A口相通，先导控制阀18的O口与先导控制阀18的B口相通；先导油进入第二液压控制阀15的控制口和第一液压控制阀14的控制口，使第二液压控制阀15和第一液压控制阀14处于右位，离合机构8闭合，抱刹机构8打开(即未刹车状态)，实现起锤上升动作。此时需要提前使二级制动钳9松开，先导油进入第二超前阀11，使第二油气阀11连通，先导控制气源经过第二超前阀11、第三梭阀12、排气阀19使第二超前阀20断开，二级制动钳9提前松开，处于未制动状态，此时抱刹机构8松开(即未刹车状态)。

当先导控制阀18处于右位时，离合机构8分离，抱刹机构8打开(即未刹车状态)，实现放锤自由落体下放动作。先导控制阀18的P口与先导控制阀18的B口相通，先导控制阀18的O口与先导控制阀18的A口相通；先导油进入第二液压控制阀15的控制口，使第二液压控制阀15处于右位，抱刹机构8打开(即未刹车状态)，此时需要提前使二级制动钳9松开，先导油进入第二超前阀11，使第二油气阀11连通，先导控制气源经过第二超前阀11、第三梭阀12、排气阀19使第二超前阀20断开，二级制动钳9提前松开，处于未制动状态，此时抱刹机构8松开(即未刹车状态)。

当先导控制阀18处于右位时，强夯机处于夯锤快速下落，即卷扬机1反转速度超过预设值，此时因误操作先导控制阀18处于中位，二级制动夹钳9提前制动，控制器根据转速传感器的卷扬机1反转速度信号控制电磁阀23处于上位，电磁阀23断开使抱刹油缸80进回油油路锁死，抱刹机构处于未制动状态，由于，二级制动夹钳9制动力下，使夯锤下落减速。当夯锤下落速度减慢后，控制器转速传感器的卷扬机1反转速度信号控制电磁阀23处于下位，电磁阀23使液压储能器与抱刹油缸的有杆腔、第一液压控制阀的P口及第二液压控制阀的P口连通，抱刹油缸80进回油油路连通，此时抱刹机构处于制动状态。因此，当强夯机处于夯锤快速下落时，可以缓慢减速控制夯锤下落速度，避免巨大的冲击会引起强夯机结构损坏，引发安全事故。

以上未描述的技术是本领域技术人员的公知常识。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统，在卷扬机(1)上安装有制动鼓(3)，在制动鼓(3)上安装有抱刹机构(8)，抱刹机构(8)包括抱刹油缸(80)；其特征在于，在抱刹油缸(80)的控制油路中设置有电磁阀(23)，电磁阀(23)用于控制抱刹油缸(80)进回油油路通断，电磁阀(23)与控制器的相连接。

2.根据权利要求1所述的防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统，其特征在于，在卷扬机(1)上安装有转速传感器，转速传感器与控制器相连接，当卷扬机(1)反转速度超过预设值时，控制器根据转速传感器信号控制电磁阀(23)使抱刹油缸(80)进回油路锁死；当卷扬机(1)反转速度未超过预设值时，控制器根据转速传感器信号控制电磁阀(23)使抱刹油缸(80)进回油路连通。

3.根据权利要求1所述的防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统，其特征在于，包括第一液压控制阀(14)、第二液压控制阀(15)、先导控制阀(18)、液压储能器(13)、第一梭阀(16)、第二梭阀(17)；在制动鼓(3)上安装有离合机构(7)，离合机构(7)包括离合油缸(70)；

第一液压控制阀(14)的B口与离合油缸(70)连通，第二液压控制阀(15)的B口与抱刹油缸(80)的无杆腔连通，抱刹油缸(80)的有杆腔通过电磁阀(23)与液压储能器(13)连通，第一液压控制阀(14)的P口和第二液压控制阀(15)的P口通过电磁阀(23)与液压储能器(13)连通；第一液压控制阀(14)的O口和第二液压控制阀(15)的O口为回油口；第一液压控制阀(14)的A口和第二液压控制阀(15)的A口为封堵口；

在常态状态下，电磁阀(23)处于下位，电磁阀(23)使液压储能器(13)与抱刹油缸(80)的有杆腔、第一液压控制阀(14)的P口及第二液压控制阀(15)的P口连通；当电磁阀(23)处于上位时，电磁阀(23)使液压储能器(13)与抱刹油缸(80)的有杆腔、第一液压控制阀(14)的P口及第二液压控制阀(15)的P口断开；

在常态状态下，第一液压控制阀(14)位于左位，第一液压控制阀(14)的P口与第一液压控制阀(14)的A口相通，第一液压控制阀(14)的O口与第一液压控制阀(14)的B口相通；当第一液压控制阀(14)位于右位时，第一液压控制阀(14)的P口与第一液压控制阀(14)的B口相通，第一液压控制阀(14)的O口与第一液压控制阀(14)的A口相通；

在常态状态下，第二液压控制阀(15)位于左位，第二液压控制阀(15)的P口与第二液压控制阀(15)的A口相通，第二液压控制阀(15)的O口与第二液压控制阀(15)的B口相通；当第二液压控制阀(15)位于右位时，第二液压控制阀(15)的P口与第二液压控制阀(15)的B口相通，第二液压控制阀(15)的O口与第二液压控制阀(15)的A口相通；

第二液压控制阀(15)的控制口与第一梭阀(16)的输出口相通，第一液压控制阀(14)的控制口与第一梭阀(16)的第一输入口相通，第一梭阀(16)的第二输入口与第二梭阀(17)的输出口相通，第二梭阀(17)的第一输入口与先导控制阀(18)的B口相通，第一液压控制阀(14)的控制口与先导控制阀(18)的A口相通；

先导控制阀(18)为三位四通阀，先导控制阀(18)的中位为Y位职能，当先导控制阀(18)位于左位时，先导控制阀(18)的P口与先导控制阀(18)的A口相通，先导控制阀(18)的O口与先导控制阀(18)的B口相通；当先导控制阀(18)位于右位时，先导控制阀(18)的P口与先导控制阀(18)的B口相通，先导控制阀(18)的O口与先导控制阀(18)的A口相通；先导控制阀(18)的O口为回油口。

4.根据权利要求3所述的防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统，其特征在于，包括第一油气阀(21)、第二油气阀(11)、第一超前阀(22)、第二超前阀(20)、第三梭阀(12)、排气阀(19)；在卷扬机(1)上安装有制动盘(2)，在制动盘(2)上安装有二级制动夹钳(9)；

第一油气阀(21)的进气口、第二油气阀(11)的进气口、第一超前阀(22)的进气口、第二超前阀(20)的进气口与先导控制气源相通；第一油气阀(21)的出气口与第一超前阀(22)的控制口相通，第一油气阀(21)的控制口与先导油路相通；第一超前阀(22)的出气口与第三梭阀(12)的第一进气口相通，第三梭阀(12)的出气口与排气阀(19)的进气口相通，排气阀(19)的出气口与第二超前阀(20)的控制口相通；第二油气阀(11)的出气口与第三梭阀(12)的第二进气口相通，第二油气阀(11)的控制口与第二液压控制阀(15)的控制口相通；第二超前阀(20)的出气口通向二级制动夹钳(9)控制气路；第一油气阀(21)的控制口与先导控制阀(18)的P口相通。

5.根据权利要求4所述的防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统，其特征在于，在常态时，第一超前阀(22)进气口与出气口相通，第二超前阀(20)的进气口与出气口相通，第一油气阀(21)的进气口与出气口断开，第二油气阀(11)的进气口与出气口断开。

6.根据权利要求1所述的防止强夯机放锤时抱刹的安全制动系统，其特征在于，当先导控制阀(18)的P口先导油路未开启时，二级制动夹钳(9)未制动，抱刹机构(8)处于制动状态；当先导控制阀(18)的P口先导油路开启，且先导控制阀(18)处于中位时，二级制动夹钳(9)提前制动，抱刹机构(8)处于制动状态；当先导控制阀(18)的P口先导油路开启，且先导控制阀(18)处于左位或者右位时，二级制动夹钳(9)提前松开，抱刹机构(8)处于未制动状态；当卷扬机(1)反转速度超过预设值时，且先导控制阀(18)处于中位时，二级制动夹钳(9)提前制动，控制器控制电磁阀(23)处于上位使抱刹油缸(80)进回油油路锁死，抱刹机构(8)处于未制动状态；当卷扬机(1)反转速度未超过预设值时，且先导控制阀(18)处于中位时，二级制动夹钳(9)提前制动，电磁阀(23)处于下位，抱刹机构(8)处于制动状态。

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