CN215333767U - 一种防爆电动应急救援车的液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种防爆电动应急救援车的液压系统，其包括：供油单元、卷扬驱动单元、制动驱动单元以及转向驱动单元；所述卷扬驱动单元与所述供油单元之间设置三位四通换向阀，所述三位四通换向阀的进液口与所述供油单元连通，所述三位四通换向阀的输出口与所述卷扬驱动单元连通，所述三位四通换向阀的回液口与所述制动驱动单元及转向驱动单元连通；所述三位四通换向阀的第一工作位中，所述三位四通换向阀的进液口与所述三位四通换向阀的回液口连通。本实用新型解决了现有防爆电动车的液压系统通过多泵供油导致系统复杂的问题。

Description

一种防爆电动应急救援车的液压系统

技术领域

本实用新型涉及防爆应急救援车领域，特别涉及一种防爆电动应急救援车的液压系统。

背景技术

目前煤矿井下车辆多为发动机车辆，液压系统动力源一般接在发动机输出口或变速箱输出口，汽车的制动驱动单元、转向系统以及工作系统等一般通过不同泵源供油，即制动驱动单元通过制动泵供油，转向系统通过转向泵供油，工作系统通过单独工作泵供油。

近年来，随着电动车技术的发展，电动车在煤矿井下得到了越来越多的应用。电动车的液压系统延续了发动机液压系统的设计理念，采用电机驱动串联泵的方式，由不同泵为转向系统、制动驱动单元等系统供油。通过多泵源供油，系统复杂，集成性差，成本高，动力源重复，浪费有效功率输出，尤其对于电动车而言，将降低其续航里程。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题现有矿井下电动车的液压系统通过多泵供油导致系统复杂、动力源有效功率浪费的问题。

针对上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种防爆电动应急救援车的液压系统，其包括：供油单元、卷扬驱动单元、制动驱动单元以及转向驱动单元；所述卷扬驱动单元与所述供油单元之间设置三位四通换向阀，所述三位四通换向阀的进液口与所述供油单元连通，所述三位四通换向阀的输出口与所述卷扬驱动单元连通，所述三位四通换向阀的回液口与所述制动驱动单元及转向驱动单元连通；所述三位四通换向阀的第一工作位中，所述三位四通换向阀的进液口与所述三位四通换向阀的回液口连通。

本实用新型的部分实施方式中，所述卷扬驱动单元包括：卷扬马达，所述卷扬马达的第一端与所述三位四通换向阀的第一输出口通过第一管路连通，所述卷扬马达的第二端与所述三位四通换向阀的第二输出口通过第二管路连通，所述第一管路与所述第二管路上设有双路平衡阀；卷扬制动器，所述卷扬制动器与第一梭阀连通，所述第一梭阀的第一输入口与所述第一管路连通，所述第一梭阀的第二输入口与所述第二管路连通，所述梭阀的输出口与所述卷扬制动器连通。

本实用新型的部分实施方式中，所述制动驱动单元包括：行车制动驱动单元，所述行车制动驱动单元包括行车制动器以及用于控制所述行车制动器的双路制动踏板阀；驻车制动驱动单元，所述驻车制动驱动单元包括驻车制动器以及用于控制驻车制动器的驻车阀组。

本实用新型的部分实施方式中，还包括充液单元，其包括充液阀组、与所述充液阀组的第一输出口连通的第一蓄能器以及与所述充液阀组的第二输出口连通的第二蓄能器，所述第一蓄能器与所述第二蓄能器与所述双路制动踏板阀的输入口分别连通；所述充液阀组包括由输入端至输出端依次连通的主阀、先导控制阀以及反向梭阀，所述主阀的输入口与所述三位四通换向阀的回液口连通，所述反向梭阀的第一输出口与所述第一蓄能器连通，所述反向梭阀的第二输出口与所述第二蓄能器连通。

本实用新型的部分实施方式中，所述行车制动器包括第一行车制动器和第二行车制动器，所述双路制动踏板阀为比例减压阀，所述第一行车制动器通过所述双路制动踏板阀与所述第一蓄能器连通，所述第二行车制动器通过所述双路制动踏板阀与所述第二蓄能器连通。

本实用新型的部分实施方式中，所述充液阀组还包括第三输出口，所述第三输出口与反向梭阀的输出口连通，所述第三输出口与所述驻车阀组连通，所述驻车阀组包括依次连接的第一减压阀及第一电磁阀；所述第三输出口与所述第一减压阀连通，所述第一电磁阀与所述驻车制动器连通。

本实用新型的部分实施方式中，所述第一电磁阀为两位三通电磁阀，所述第一电磁阀的输入口与所述第一减压阀的输出口连通，所述第一电磁阀的回液口与回油管路连通，所述第一电磁阀的输出口与所述驻车制动器连通。

本实用新型的部分实施方式中，所述转向驱动单元包括助力转向器，所述助力转向器与所述充液阀组的第四输出口连通，所述第四输出口与所述主阀的回液口连通。

本实用新型的部分实施方式中，所述供油单元与所述三位四通换向阀之间的管路上设置溢流阀组，所述溢流阀组包括过滤器、单向阀以及主溢流阀，所述过滤器与所述单向阀串联后与所述主溢流阀并联。

本实用新型的部分实施方式中，所述供油单元包括油箱、液压油泵以及防爆发动机。

本实用新型的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本实用新型提供的防爆电动应急救援车的液压系统中，采用压力递减设计方法，使供油单元输出油液通过三位四通换向阀后流向制动驱动单元及转向驱动单元，使卷扬驱动单元、制动驱动单元、转向驱动单元依次串联，实现单泵为不同系统供油，系统结构简单，降低系统成本。

附图说明

下面将通过附图详细描述本实用新型中优选实施例，将有助于理解本实用新型的目的和优点，其中:

图1为本实用新型的防爆电动应急救援车的液压系统的一种具体实施方式的系统原理图；

图2为本实用新型的防爆电动应急救援车的液压系统中卷扬马达驱动单元的结构示意图；

图3为本实用新型的防爆电动应急救援车的液压系统中充液阀组的结构示意图；

图4为本实用新型的防爆电动应急救援车的液压系统中驻车阀组的结构示意图；

图5为本实用新型的防爆电动应急救援车的液压系统中溢流阀组的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示为本实用新型的防爆电动应急救援车的液压系统的一种具体实施方式，其包括供油单元、与所述供油单元依次连接的卷扬驱动单元6、制动驱动单元以及转向驱动单元；其中，所述卷扬驱动单元6与所述供油单元之间设置三位四通换向阀5，所述三位四通换向阀5的进液口与所述供油单元连通，所述三位四通换向阀5的输出口与所述卷扬驱动单元6连通，所述三位四通换向阀5的回液口与所述制动驱动单元及转向驱动单元连通；所述三位四通换向阀5的第一工作位中，所述三位四通换向阀5的进液口与所述三位四通换向阀5的回液口连通。

由于应用电动应急救援车进行救援的工作过程中，卷扬驱动单元6工作压力最高，制动驱动单元所需压力次之，转向系统工作压力最低，上述液压系统采用压力递减设计方法，使供油单元输出油液通过该三位四通换向阀5后流向制动驱动单元及转向驱动单元，使卷扬驱动单元6、制动驱动单元、转向驱动单元依次串联，实现单泵为不同系统供油。

具体地，所述供油单元包括油箱1、液压油泵2以及防爆发动机3。液压泵采用叶片泵，该泵具有噪音低、运行平稳的特点，可降低电动车运行过程中液压系统噪音。防爆发动机3机采用具有煤安认证的防爆三相异步电机，定转速1440rpm工作，防爆发动机3在该转速下具有运行效率最高，输出力矩及功率最优的特点。

具体地，如图2所示，所述卷扬驱动单元6包括：卷扬马达28与卷扬制动器27；所述卷扬马达28的第一端与所述三位四通换向阀5的第一输出口通过第一管路连通，所述卷扬马达28的第二端与所述三位四通换向阀5的第二输出口通过第二管路连通，所述第一管路与所述第二管路上设有双路平衡阀26；双路平衡阀26用于防止卷扬马达28受外力情况下的自由转动；所述卷扬制动器27与第一梭阀25连通，所述第一梭阀25的第一输入口与所述第一管路连通，所述第一梭阀25的第二输入口与所述第二管路连通，所述第一梭阀25的输出口与所述卷扬制动器27连通。当第一管路与第二管路压力不同时，第一梭阀25将第一管路与第二管路中的高压管路与卷扬制动器27连通，高压油进入卷扬制动器27，解除绞车制动。

更具体地，所述制动驱动单元包括：行车制动驱动单元与驻车制动驱动单元，所述行车制动驱动单元包括行车制动器12以及用于控制所述行车制动器12的双路制动踏板阀10；所述驻车制动驱动单元包括驻车制动器13以及用于控制驻车制动器13的驻车阀组11。

由于制动驱动单元所需液压油流量较低，为了降低液压系统的输出流量，该液压系统还包括充液单元，其包括充液阀组8、与所述充液阀组8的第一输出口连通的第一蓄能器9a以及与所述充液阀组8的第二输出口连通的第二蓄能器9b，所述第一蓄能器9a与所述第二蓄能器9b采用隔膜式蓄能器，利用所述第一蓄能器9a与所述第二蓄能器9b为所述制动驱动单元提供液压动力。

其中，所述第一蓄能器9a与所述第二蓄能器9b与所述双路制动踏板阀10的输入口分别连通；更具体地，所述行车制动器12包括第一行车制动器12和第二行车制动器12，所述双路制动踏板阀10为比例减压阀，所述第一行车制动器12通过所述双路制动踏板阀10与所述第一蓄能器9a连通，所述第二行车制动器12通过所述双路制动踏板阀10与所述第二蓄能器9b连通。由于第一行车制动器12与所述第二行车制动器12两路完全独立，即使一路失效，另外一路依然能正常工作，确保系统安全。

如图3所示，所述充液阀组8包括由依次连通的主阀20、先导控制阀19以及反向第一梭阀25，所述主阀20为二位三通电磁阀，所述主阀20的输入口与所述三位四通换向阀5的回液口连通，所述主阀20的输出口与所述先导控制阀19连通，所述主阀20的回液口形成所述充液阀组的第四输出口；所述反向梭阀18的第一输出口与所述第一蓄能器9a连通，所述反向梭阀18的第二输出口与所述第二蓄能器9b连通。

所述充液阀组8还包括第三输出口，所述第三输出口与所述第二输出口连通，所述第三输出口与所述驻车阀组11连通，所述驻车阀组11包括依次连接的第一减压阀21以及第一电磁阀22；所述第三输出口与所述第一减压阀21连通，所述第一电磁阀22与所述驻车制动器13连通。

其中，反向梭阀18通过第一输出口A1与第二输出口A2的压力比较，使第一输出口A1与第二输出口A2中压力较低的油路与所述充液阀组8的第三输出口SW连通。先导控制阀19用于控制主阀20换向，通过先导控制阀19与主阀20使充液阀具备第一输出口A1或第二输出口A2低于设定压力时，主阀20向第一输出口A1、第二输出口A2充液，达到设定压力后，油液从所述主阀20的输入口P流入、所述主阀20的回液口O流出。主阀20内具有流量控制阀，使从主阀20的输入口P流向第一输出口A1、第二输出口A2的流量恒定为3L/min左右。

所述第一电磁阀22为两位三通电磁阀，所述第一电磁阀22的输入口与所述第一减压阀21的输出口连通，所述第一电磁阀22的回液口与回油管路连通，所述第一电磁阀22的输出口与所述驻车制动器13连通。高压油从充液阀组8的第三输出口SW流出，并从驻车阀组11的第一减压阀21的输入口P流入，第一减压阀21将高压油压力降低到适合驻车驱动单元工作压力，以保证驻车驱动单元工作稳定。第一电磁阀22控制驻车油路的通断，通过在驾驶室操作驻车按钮，控制第一电磁阀22得电，压力表23与防爆压力传感器24用于监测制动系统压力，防爆压力传感器24还可将监测到的压力接入车辆控制系统，发生制动力低时，主动报警并自动投入制动。

具体地，所述转向驱动单元包括助力转向器7，助力转向器7采用常流结构转向器，即输入口P与回液口T连通，方向盘不转动时，油液从转向器P口进入，T口流出。所述助力转向器7的输入口P与所述充液阀组8的第四输出口连通。充液阀组8不工作时，全部流量从充液阀组8的第四输出口O流出，通过助力转向器7的输入口P、回液口T流回油箱1。充液阀组8工作时，3L/min流量通过主阀20进入制动驱动单元，其余流量依然从第四输出口O口流出，确保充液时转向系统流量充足。

所述供油单元与所述三位四通换向阀5之间的管路上设置溢流阀组4，所述溢流阀组4包括过滤器14、单向阀16以及主溢流阀15，所述过滤器14与所述单向阀16串联后与所述主溢流阀15并联。过滤器14采用板式安装结构，安装在溢流阀组4上，提高系统集成度，减少管路及接头数量，过滤器14采用目视式堵塞发讯器，无需电信号即可实现堵塞报警。主溢流阀15限定液压泵的出口压力，防止压力过高损坏系统其他元件，或使防爆发动机3堵转。单向阀16用于防止油液回流，或高压冲击液压泵，对液压泵起到保护作用，测压接头用于测量高压油路压力。

应用上述液压系统时需要对系统流量进行综合匹配，卷扬驱动单元6为救援时使用，使用频次最少，采用高压小流量设计，使卷扬驱动单元6流量与转向系统工作流量基本相同，同时制动驱动单元可能与转向驱动单元同时工作，设计小流量3L/min充液阀限制制动驱动单元工作流量，从而整体降低系统流量。根据系统流量匹配，选用11cc/r叶片泵即可满足卷扬、制动及转向驱动单元流量需求。根据系统压力及流量，选定额定功率为4KW的防爆三相异步电动机，节约成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种防爆电动应急救援车的液压系统，其特征在于，其包括：

供油单元、卷扬驱动单元、制动驱动单元以及转向驱动单元；

所述卷扬驱动单元与所述供油单元之间设置三位四通换向阀，所述三位四通换向阀的进液口与所述供油单元连通，所述三位四通换向阀的输出口与所述卷扬驱动单元连通，所述三位四通换向阀的回液口与所述制动驱动单元及转向驱动单元连通；

所述三位四通换向阀的第一工作位中，所述三位四通换向阀的进液口与所述三位四通换向阀的回液口连通。

2.根据权利要求1所述的一种防爆电动应急救援车的液压系统，其特征在于，所述卷扬驱动单元包括：

卷扬马达，所述卷扬马达的第一端与所述三位四通换向阀的第一输出口通过第一管路连通，所述卷扬马达的第二端与所述三位四通换向阀的第二输出口通过第二管路连通，所述第一管路与所述第二管路上设有双路平衡阀；

卷扬制动器，所述卷扬制动器与第一梭阀连通，所述第一梭阀的第一输入口与所述第一管路连通，所述第一梭阀的第二输入口与所述第二管路连通，所述梭阀的输出口与所述卷扬制动器连通。

3.根据权利要求2所述的一种防爆电动应急救援车的液压系统，其特征在于，所述制动驱动单元包括：

行车制动驱动单元，所述行车制动驱动单元包括行车制动器以及用于控制所述行车制动器的双路制动踏板阀；

驻车制动驱动单元，所述驻车制动驱动单元包括驻车制动器以及用于控制驻车制动器的驻车阀组。

4.根据权利要求3所述的一种防爆电动应急救援车的液压系统，其特征在于，还包括充液单元，其包括充液阀组、与所述充液阀组的第一输出口连通的第一蓄能器以及与所述充液阀组的第二输出口连通的第二蓄能器，所述第一蓄能器与所述第二蓄能器与所述双路制动踏板阀的输入口分别连通；

所述充液阀组包括由输入端至输出端依次连通的主阀、先导控制阀以及反向梭阀，所述主阀的输入口与所述三位四通换向阀的回液口连通，所述反向梭阀的第一输出口与所述第一蓄能器连通，所述反向梭阀的第二输出口与所述第二蓄能器连通。

5.根据权利要求4所述的一种防爆电动应急救援车的液压系统，其特征在于，所述行车制动器包括第一行车制动器和第二行车制动器，所述双路制动踏板阀为比例减压阀，所述第一行车制动器通过所述双路制动踏板阀与所述第一蓄能器连通，所述第二行车制动器通过所述双路制动踏板阀与所述第二蓄能器连通。

6.根据权利要求5所述的一种防爆电动应急救援车的液压系统，其特征在于，所述充液阀组还包括第三输出口，所述第三输出口与反向梭阀的输出口连通，所述第三输出口与所述驻车阀组连通，所述驻车阀组包括依次连接的第一减压阀及第一电磁阀；所述第三输出口与所述第一减压阀连通，所述第一电磁阀与所述驻车制动器连通。

7.根据权利要求6所述的一种防爆电动应急救援车的液压系统，其特征在于，所述第一电磁阀为两位三通电磁阀，所述第一电磁阀的输入口与所述第一减压阀的输出口连通，所述第一电磁阀的回液口与回油管路连通，所述第一电磁阀的输出口与所述驻车制动器连通。

8.根据权利要求7所述的一种防爆电动应急救援车的液压系统，其特征在于，所述转向驱动单元包括助力转向器，所述助力转向器与所述充液阀组的第四输出口连通，所述第四输出口与所述主阀的回液口连通。

9.根据权利要求1所述的一种防爆电动应急救援车的液压系统，其特征在于，所述供油单元与所述三位四通换向阀之间的管路上设置溢流阀组，所述溢流阀组包括过滤器、单向阀以及主溢流阀，所述过滤器与所述单向阀串联后与所述主溢流阀并联。

10.根据权利要求1所述的一种防爆电动应急救援车的液压系统，其特征在于，所述供油单元包括油箱、液压油泵以及防爆发动机。

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