CN216691938U - 工程机械回转平台的制动系统及旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种工程机械回转平台的制动系统，其包括上车总成、下车总成及制动机构；上车总成与下车总成之间通过回转支承连接；制动机构设置于上车总成与下车总成之间，制动机构用以锁紧回转支承限制上车总成转动；制动机构包括第一制动件、第二制动件及直线驱动件，第一制动件安装于上车总成或下车总成，直线驱动件对应安装于下车总成或上车总成，且第二制动件安装于直线驱动件的输出端，直线驱动件用以驱动第二制动件移动，使第二制动件与第一制动件相互接触摩擦。同时，还提供了一种旋挖钻机。与现有技术相比，工程机械回转平台的制动系统及旋挖钻机的自动化程度高，精度高，稳定性好，结构简单，成本低，降低了设备总重。

Description

工程机械回转平台的制动系统及旋挖钻机

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种工程机械回转平台的制动系统及旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机是在我国基础工程建设中广泛应用的大型桩工设备，旋挖钻机的上车总成与下车总成之间通过平台回转机构连接，从而上车能相对下车进行回转，上车回转是旋挖钻机作业过程中的频繁动作。当上车回转到位后再将平台回转机构锁紧制动，避免上车发生意外转动，从而保障成孔质量。

当涉及大直径入岩或大扭矩的工况下钻进时，此时的钻具反力会对平台回转机构产生巨大冲击，现有技术中旋挖钻机的平台回转机构的锁紧制动通常采用减速机进行制动，不仅增加了设备的总重，无法实现轻量化，并且成本高。

实用新型内容

针对现有技术中采用减速机对平台回转机构进行锁紧制动，增加了设备的总重，并且成本高的技术问题。本实用新型提供了一种能够实现轻量化，并且成本更低，制动效果良好的工程机械回转平台的制动系统。

一种工程机械回转平台的制动系统，其包括上车总成、下车总成及制动机构；

所述上车总成与所述下车总成之间通过回转支承连接，且所述上车总成通过所述回转支承能相对所述下车总成进行转动；

所述制动机构设置于所述上车总成与所述下车总成之间，用以锁紧所述回转支承；

其中，所述制动机构包括第一制动件、第二制动件及直线驱动件，所述第一制动件安装于所述上车总成或所述下车总成，所述直线驱动件对应安装于所述下车总成或所述上车总成，且所述第二制动件安装于所述直线驱动件的输出端，所述直线驱动件用以驱动所述第二制动件移动，使所述第二制动件与所述第一制动件相互接触摩擦。

优选的，所述第一制动件固定在所述上车总成底部，所述回转支承包括回转支承本体及回转圈，所述回转圈安装于所述回转支承本体且能相对所述回转支承本体转动，所述上车总成与所述回转圈连接，所述回转支承本体固定在所述下车总成，所述直线驱动件固定在所述回转支承本体。

优选的，所述直线驱动件沿所述回转支承的轴向设置。

优选的，所述第一制动件呈环状，所述直线驱动件设置有四个，相邻两个所述直线驱动件相互间隔设置，且四个所述直线驱动件呈环形分布并对应所述第一制动件设置，每个所述直线驱动件上均设置有所述第二制动件。

优选的，其特征在于，所述第一制动件为摩擦板，所述第二制动件为摩擦盖，所述直线驱动件为制动油缸，所述工程机械回转平台的制动系统还包括液路系统及控制系统，所述液路系统与所述制动油缸连通，所述控制系统用以控制所述液路系统中元件的运行。

优选的，所述液路系统包括油箱、换向阀、电磁阀及平衡阀，所述油箱通过管路与所述换向阀连通，所述换向阀通过管路与所述电磁阀连通，所述电磁阀通过管路与所述平衡阀连通，所述平衡阀通过管路与所述直线驱动件连通。

优选的，所述液路系统还包括设置于所述平衡阀与所述直线驱动件之间的蓄能器及单向节流阀。

优选的，所述控制系统包括传感器及控制器，所述传感器用以检测所述上车总成的运行状态，所述控制器分别与所述传感器及所述液路系统连接，所述控制器用以根据所述传感器的检测状态控制所述液路系统中的元件运行。

优选的，所述传感器包括钻头位置传感器及制动油缸压力传感器。

一种旋挖钻机，其包括如上述任一项所述的工程机械回转平台的制动系统。

与现有技术相比，本实用新型提供的工程机械回转平台的制动系统，其包括上车总成、下车总成及制动机构；所述上车总成与所述下车总成之间通过回转支承连接，且所述上车总成通过所述回转支承能相对所述下车总成进行转动；所述制动机构设置于所述上车总成与所述下车总成之间，所述制动机构用以锁紧所述回转支承限制所述上车总成转动；所述制动机构包括第一制动件、第二制动件及直线驱动件，所述第一制动件安装于所述上车总成或所述下车总成，所述直线驱动件对应安装于所述下车总成或所述上车总成，且所述第二制动件安装于所述直线驱动件的输出端，所述直线驱动件用以驱动所述第二制动件移动，使所述第二制动件与所述第一制动件相互接触摩擦。所述工程机械回转平台的制动系统通过所述直线驱动件带动所述第二制动件与所述第一制动件接触，从而通过所述第二制动件与所述第一制动件之间产生的摩擦阻力将所述回转支承锁紧，避免所述上车总成意外转动，有效的保障了制动效果，并且能实现轻量化，同时结构简单，成本也更低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种实施例提供的工程机械回转平台的制动系统的剖面结构示意图；

图2为图1所示A-A的剖面结构示意图；

图3为图1所示部分组件的立体结构示意图；

图4为图1所示部分组件的俯视图；

图5为一种实施例提供的工程机械回转平台的制动系统的液压原理图；

图6为一种实施例提供的工程机械回转平台的制动系统的电气原理图；

图7为一种实施例提供的工程机械回转平台的制动系统的控制流程图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“安装于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本实用新型提供了一种工程机械回转平台的制动系统，其包括上车总成、下车总成及制动机构；所述上车总成与所述下车总成之间通过回转支承连接，且所述上车总成通过所述回转支承能相对所述下车总成进行转动；所述制动机构设置于所述上车总成与所述下车总成之间，所述制动机构用以锁紧所述回转支承限制所述上车总成转动；其中，所述制动机构包括第一制动件、第二制动件及直线驱动件，所述第一制动件安装于所述上车总成或所述下车总成，所述直线驱动件对应安装于所述下车总成或所述上车总成，且所述第二制动件安装于所述直线驱动件的输出端，所述直线驱动件用以驱动所述第二制动件移动，使所述第二制动件与所述第一制动件相互接触摩擦制动。所述工程机械回转平台的制动系统结构简单，成本低，也有效的降低了设备的总重。

请结合参阅图1至图7。本实施例提供了一种工程机械回转平台的制动系统100，具体的，在本实施例中，所述工程机械为旋挖钻机。

旋挖钻机是在我国基础工程建设中广泛应用的大型桩工设备，上车回转是旋挖钻机作业过程中的频繁动作，涉及大直径入岩或大扭矩的工况下钻进时，此时的钻具反力会对平台回转机构产生巨大冲击，目前国内旋挖钻机回转复位操作多依靠人工控制回转手柄和减速机制动使钻机回转到原钻孔位置，其施工效率低和复位精度差、成孔质量一般，并且采用减速机进行制动成本高，重量大，增加了设备的总重，无法实现轻量化。因此，本实施例提供了一种自动化、强稳定、低成本、高精度的回转平台制动系统。

所述工程机械回转平台的制动系统100包括上车总成10、下车总成20及制动机构30，所述上车总成10与所述下车总成20之间通过回转支承40连接，且所述上车总成10通过所述回转支承40能相对所述下车总成20进行转动。所述制动机构30设置于所述上车总成10与所述下车总成20之间，所述制动机构30用以锁紧所述回转支承40限制所述上车总成10转动。

所述制动机构30包括第一制动件31、第二制动件32及直线驱动件33，所述第一制动件31安装于所述上车总成10或所述下车总成20，所示直线驱动件33对应安装于所述下车总成20或所述上车总成10。其中，对应安装指的是：当所述第一制动件31安装于所述上车总成10时，则所述直线驱动件 33安装于所述下车总成20；当所述第一制动件31安装于所述下车总成20时，则所述直线驱动件33安装于所述上车总成10。所述第二制动件32安装于所述直线驱动件33的输出端，所述直线驱动件33用以驱动所述第二制动件32 移动，使所述第二制动件32与所述第一制动件31接触摩擦制动。即所述第一制动件31、所述第二制动件32为摩擦制动件，当所述第二制动件32的表面与所述第一制动件31的表面相互接触时能产生摩擦阻力，从而通过所述第二制动件32与所述第一制动件31之间的摩擦阻力限制所述回转支承40的转动，确保所述上车总成10转动到位后，不会发生意外移动。本实施例提供的所述工程机械回转平台的制动系统100相较于采用减速机进行制动而言，整体重量更低，有效的降低了设备的总重，实现了轻量化，同时结构简单，成本更低。

优选的，所述第一制动件31固定在所述上车总成10底部，所述回转支承40包括回转支承本体及回转圈，所述回转圈安装于所述回转支承本体且能相对所述回转支承本体转动，所述上车总成10与所述回转圈连接，所述回转支承本体固定在所述下车总成20，所述直线驱动件33固定在所述回转支承本体。从而更好的保障了各部件之间的连接稳定性，更好的确保了所述第一制动件31与所述第二制动件32之间的制动效果。具体的，所述第一制动件31 通过螺栓及定位销连接固定在所述上车总成10上，所述第二制动件32通过螺栓连接固定在所述直线驱动件33上，所述直线驱动件33通过螺栓及衬套连接固定在所述回转支承40上，所述回转支承40通过螺栓连接固定在所述下车总成20上。从而，进一步的保障了各部件之间的连接稳定性。

优选的，所述直线驱动件33沿所述回转支承40的轴向设置，即所述直线驱动件33的可运动方向沿所述回转支承40的轴向，所述第二制动件32设置于所述第一制动件31的下侧，从而所述直线驱动件33能更好的将所述第二制动件32推动，更好的保障了制动效果。当然，在其他实施例中，所述直线驱动件33的设置角度可根据实际需求进行选择，如所述直线驱动件33还可沿所述回转支承40的径向设置。

优选的，所述第一制动件31呈环状，所述直线驱动件33设置有四个，相邻两个所述直线驱动件33相互间隔设置，且四个所述直线驱动件33呈环形分布并对应所述第一制动件31设置，每个所述直线驱动件33上均设置有所述第二制动件32。从而在制动时，能通过四个所述直线驱动件33同时驱动四个所述第二制动件32与所述第一制动件31接触，更好的保障了制动效果，同时让受力更平衡。

优选的，所述第一制动件31为摩擦板，所述第二制动件32为摩擦盖，所述直线驱动件33为制动油缸，所述工程机械回转平台的制动系统100还包括液路系统50及控制系统60，所述液路系统50与所述制动油缸连通，所述控制系统60用以控制所述液路系统50中元件的运行。即在本实施例中为液压驱动实现制动，在需要制动时，通过向所述制动油缸中注入液压油带动所述第二制动件32移动，从而更好的保障了驱动的稳定性，同时也能更好的避免所述第二制动件32与所述第一制动件31之间发生意外分离，更好的确保了制动效果。当然，在其他实施例中，所述第一制动件31、所述第二制动件 32还可采用其他制动结构，如所述第一制动件31、所述第二制动件32还可制动钳与制动盘的结构实现制动。而本实施例中采用摩擦板与摩擦盖的结构，让整体结构更加简单，同时也能良好的保障制动效果。

优选的，所述液路系统50包括油箱51、换向阀52、电磁阀53及平衡阀 54，所述油箱51通过管路与所述换向阀52连通，所述换向阀52通过管路与所述电磁阀53连通，所述电磁阀53通过管路与所述平衡阀54连通，所述平衡阀54通过管路与所述直线驱动件33连通。具体的，所述换向阀52包括第一换向阀及第二换向阀。更优的，所述液路系统50还包括设置于所述平衡阀 54与所述直线驱动件33之间的蓄能器55及单向节流阀56。当所述控制系统 60下达制动的指令，所述油箱51中的油液流经所述第一换向阀，所述第一换向阀中的阀芯向下移动，上油口打开，下油口关闭，油液通过所述第一换向阀的上油口后流经所述第二换向阀，所述第二换向阀中的阀芯向上移动，下油口打开，上油口关闭，油液通过所述第二换向阀的下油口后流经所述电磁阀53，此时电流通过控制所述电磁阀53的阀芯移动从而打开油口，使油液进入到所述平衡阀54中，所述平衡阀54允许油液以低压通过，分别进入四个所述直线驱动件33以举升，锁住回路，保持负载位置不变，同时所述蓄能器 55和所述单向节流阀56保证持续补充油液，稳定制动状态。更优的，在一种实施例中，所述电磁阀53可采用电磁比例阀。

优选的，所述控制系统60包括传感器61及控制器62，所述传感器61用以检测所述上车总成10的运行状态，所述控制器62分别与所述传感器61及所述液路系统50连接，所述控制器62用以根据所述传感器61的检测状态控制所述液路系统50中的元件运行。更优的，所述传感器61包括钻头位置传感器及制动油缸压力传感器。即所述传感器61包括设置于钻头的位置传感器，以及设置于所述直线驱动件33的压力传感器。制动状态下，所述控制器62根据此时所述钻头位置传感器的信号判断出需要制动，此时所述控制器62给予信号至回转制动Y1，电磁比例阀根据所述控制器62所输出的信号对应的出口流量，此时所述直线驱动件33获得对应压力值，将所述第二制动件32 向上顶住所述第一制动件31，达到制动状态；移动状态下，所述控制器62根据此时钻头位置传感器的信号判断不需要制动，此时所述控制器62给予信号至回转制动Y2，电磁比例阀根据所述控制器62所输出的信号调节对应的出口流量，此时所述直线驱动件33缩短，所述第二制动件32远离所述第一制动件31，车身正常转动。

具体的，所述控制器62为PID控制器。所述工程机械回转平台的制动系统100的控制流程为：在非正常状态下无法启动，待设备显示正常后，当主卷扬下放时，所述钻头位置传感器以及所述制动油缸压力传感器会检测深度值和所述直线驱动件33的压力值，直到钻头下放至孔底，此时会根据PID控制算法，对所述直线驱动件33进行保压，保证工作的精度以及回转效率；当主卷扬上提时，所述钻头位置传感器以及所述制动油缸压力传感器会检测深度值和所述直线驱动件33的压力值，直到钻头上提至出孔口，此时所述直线驱动件33缩短，制动结束，所述直线驱动件33压力值回到初始阶段，每做完一次主卷扬的上提或下放动作后系统均会进行一次故障检查，无故障时可正常作业，当出现故障报错时，会立即停止作业，并结束流程。其中，需要说明的是，根据实际需求PID控制算法也可被Fuzzy模糊控制、Optimal优化控制和神经网络控制等算法代替。

本实施例提供的所述工程机械回转平台的制动系统100包含自动化、强稳定、低成本、高精度等特点。具有自适应PID控制器，能够根据钻头位置调节所述直线驱动件33的压力值，实现自动化控制；所述直线驱动件33所产生的制动效果有效减缓了作业过程的钻具反力对平台回转机构的冲击，稳定性强；利用多个油缸代替单一传统减速机制动，减轻设备总重，实现轻量化，有效节省成本；多个油缸受系统控制并同时参与作业过程，提高了施工效率与复位精度。

同时，本实施例还提供了一种旋挖钻机，其包括所述工程机械回转平台的制动系统100。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种工程机械回转平台的制动系统，其特征在于，包括上车总成、下车总成及制动机构；

所述上车总成与所述下车总成之间通过回转支承连接，且所述上车总成通过所述回转支承能相对所述下车总成进行转动；

所述制动机构设置于所述上车总成与所述下车总成之间，用以锁紧所述回转支承；

其中，所述制动机构包括第一制动件、第二制动件及直线驱动件，所述第一制动件安装于所述上车总成或所述下车总成，所述直线驱动件对应安装于所述下车总成或所述上车总成，且所述第二制动件安装于所述直线驱动件的输出端，所述直线驱动件用以驱动所述第二制动件移动，使所述第二制动件与所述第一制动件相互接触摩擦。

2.根据权利要求1所述的工程机械回转平台的制动系统，其特征在于，所述第一制动件固定在所述上车总成底部，所述回转支承包括回转支承本体及回转圈，所述回转圈安装于所述回转支承本体且能相对所述回转支承本体转动，所述上车总成与所述回转圈连接，所述回转支承本体固定在所述下车总成，所述直线驱动件固定在所述回转支承本体。

3.根据权利要求2所述的工程机械回转平台的制动系统，其特征在于，所述直线驱动件沿所述回转支承的轴向设置。

4.根据权利要求3所述的工程机械回转平台的制动系统，其特征在于，所述第一制动件呈环状，所述直线驱动件设置有四个，相邻两个所述直线驱动件相互间隔设置，且四个所述直线驱动件呈环形分布并对应所述第一制动件设置，每个所述直线驱动件上均设置有所述第二制动件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的工程机械回转平台的制动系统，其特征在于，所述第一制动件为摩擦板，所述第二制动件为摩擦盖，所述直线驱动件为制动油缸，所述工程机械回转平台的制动系统还包括液路系统及控制系统，所述液路系统与所述制动油缸连通，所述控制系统用以控制所述液路系统中元件的运行。

6.根据权利要求5所述的工程机械回转平台的制动系统，其特征在于，所述液路系统包括油箱、换向阀、电磁阀及平衡阀，所述油箱通过管路与所述换向阀连通，所述换向阀通过管路与所述电磁阀连通，所述电磁阀通过管路与所述平衡阀连通，所述平衡阀通过管路与所述直线驱动件连通。

7.根据权利要求6所述的工程机械回转平台的制动系统，其特征在于，所述液路系统还包括设置于所述平衡阀与所述直线驱动件之间的蓄能器及单向节流阀。

8.根据权利要求5所述的工程机械回转平台的制动系统，其特征在于，所述控制系统包括传感器及控制器，所述传感器用以检测所述上车总成的运行状态，所述控制器分别与所述传感器及所述液路系统连接，所述控制器用以根据所述传感器的检测状态控制所述液路系统中的元件运行。

9.根据权利要求8所述的工程机械回转平台的制动系统，其特征在于，所述传感器包括钻头位置传感器及制动油缸压力传感器。

10.一种旋挖钻机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的工程机械回转平台的制动系统。

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