CN219009599U - 匹配电缆车的液压收放系统、地下铲运机和工程车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种匹配电缆车的液压收放系统、地下铲运机和工程车辆，属于工程机械技术领域，液压收放系统包括柱塞泵、与柱塞泵连通的集成阀块以及卷缆马达，卷缆马达连接有卷筒；集成阀块包括并联设置的第一电比例减压/顺序阀和第二电比例减压/顺序阀，第一电比例减压/顺序阀与卷缆马达相连形成第一油路，第二电比例减压/顺序阀与卷缆马达相连形成第二油路，第一油路和第二油路上均设置有传感器，用于检测液压收放系统的压力。通过以上设置，并联的电比例减压/顺序阀进行压力控制，对马达输出扭矩的调整更为迅速精确，进而保证电缆上的恒张力控制，减小收放过程中的切换冲击。

Description

匹配电缆车的液压收放系统、地下铲运机和工程车辆

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，更具体地说，涉及一种匹配电缆车的液压收放系统、地下铲运机和工程车辆。

背景技术

工程机械及矿山机械行业中，拖拽电缆驱动方案作为一种节能减排的现有可靠方案，在现有矿用地下铲运机中已占有一定比例，并在大吨位车辆使用中有逐步扩大的趋势。

由于铲运机在作业时运动速度变化大，作业地面坑洼凸起频繁，车身姿态变化要求频繁，现有的系统设计为常规泵，马达与溢流阀，电磁换向阀组成的电液控制方式，或完全电机驱动控制的电气方式。

现有的电缆液压收放系统输出存在对电缆张力调节精度差，收放状态切换时冲击大，造成收放时过松或过紧，而完全电机驱动控制的电缆收放方式存在力矩较小，在大吨位车辆卷筒上电缆较多时，存在收放吃力，且在冲击情况下易造成系统损坏。

CN202023052928公开了一种“矿用电缆收放车卷缆液压系统”，包括充液阀、多路换向阀、液压马达、溢流阀、先导控制阀、滤清器、液压泵、油箱，其特征在于，充液阀出油口并联接到溢流阀、先导控制阀入口，溢流阀出口接油箱，溢流阀起安全泄压作用，当管路中压力达到设定值就会泄油回到油箱；先导控制阀上设有操作手柄，操作手柄双向移动实现先导控制阀两油口的出油、回油，先导控制阀两油口分别接多路换向阀的两路入口，以控制多路换向阀的出油及回油，即液压马达的正、反时针旋转；油箱中的液压油通过滤清器、液压泵进入多路换向阀的压力油入口，并在先导控制阀的控制下从多路换向阀两路油口之一流出到液压马达，液压马达经溢流接回油箱，液压马达中如果油压过高，溢流回油箱。该方案的矿用电缆收放车卷缆液压系统，结构简单、操作方便。

但是，上述卷缆液压系统缺乏具有一定力矩输出的电缆引导装置，车辆在复杂作业时对放缆与排缆时电缆张力控制不够稳定，造成在电缆放缆收缆时电缆在卷筒上排缆混乱，排缆过松，相互缠绕，电缆受张力过大等不利情况。

同时，由于铲运机特殊的作业环境，需要在车辆无动力下便捷地拆装电缆。

为了避免电缆放缆与收缆过程中因作业环境和机器速度变化等引起的不利情况，需要一种能更好地匹配车速变化，以及作业环境变化的卷缆系统，同时为了解决无动力下拖拽电缆拆装不便的问题，需要一种更为便捷的无动力下拆装拖拽电缆的设计。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中电缆液压收放系统在复杂作业工况下对电缆难以进行即时精确的大收放力输出，无法主动精确地对收放过程中的电缆进行排缆导向以及在车辆故障无动力情况下难以便捷快速地拆装电缆的不足，提供了一种匹配电缆车的液压收放系统，旨在提高在车辆故障无动力情况下拆装电缆的便捷性、实现车辆电缆收放过程中主动对电缆进行排列导向，且该系统具有易于统一控制的即时收放功能。此外，本实用新型提供了一种利用所提出的液压收放系统的地下铲运机及工程车辆。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种匹配电缆车的液压收放系统，包括柱塞泵、与所述柱塞泵连通的集成阀块以及卷缆马达，所述卷缆马达连接有卷筒；

所述集成阀块包括并联设置的第一电比例减压/顺序阀和第二电比例减压/顺序阀，所述第一电比例减压/顺序阀与所述卷缆马达相连形成第一油路，所述第二电比例减压/顺序阀与所述卷缆马达相连形成第二油路，所述第一油路和所述第二油路上均设置有传感器，用于检测液压收放系统的压力。

优选地，所述集成阀块包括液控换向阀，所述柱塞泵连接所述液控换向阀的进油口。

优选地，所述第一油路上的传感器为压力传感器Ⅰ，所述压力传感器Ⅰ用于检测放缆时的系统压力，通过调节所述第二电比例减压/顺序阀的电流大小，可即时改变所述电缆卷筒带动所述卷缆马达转动时的需求扭矩，进而反作用调节电缆上的张力。

优选地，所述第二油路上的传感器为压力传感器Ⅱ，所述压力传感器Ⅱ用于检测收缆时的系统压力，通过调节所述第一电比例减压/顺序阀的电流大小，可即时根据车速及绳排层数改变所述卷缆马达的输出扭矩，进而改变电缆所受张力。

优选地，所述卷缆马达通过所述第一电比例减压/顺序阀的3号口与油箱连通；

和/或，

所述卷缆马达通过所述第二电比例减压/顺序阀的3号口与油箱连通。

优选地，所述第一电比例减压/顺序阀的3号口与油箱之间设置有第一电磁换向阀；

和/或，

所述第二电比例减压/顺序阀的3号口与油箱之间设置有第一电磁换向阀。

优选地，包括蓄能器和蓄能器控制阀块，所述蓄能器控制阀块包括第三电磁换向阀；当车辆开始倒车或倒车突然加速时，所述第三电磁换向阀得电，所述蓄能器中的高压油进入系统稳定压力，部分油液会进入所述卷缆马达做功带动所述电缆卷筒转动，进而即时地在倒车开始时或倒车突然加速时进行稳定地卷缆；当倒车速度平稳后，所述第三电磁换向阀失电，系统中高压油进入蓄能器进行充液。

优选地，包括外接集成块和第一盖板式电比例换向阀，外接油源的高压油经由所述外接集成块的IN油口到达所述第一盖板式电比例换向阀的P口。

优选地，包括插装式液压锁，用于防止高压油倒流。

优选地，包括叠加式顺序阀，用于控制电缆上的张力。

优选地，包括第二盖板式电比例换向阀和电缆导向油缸，所述柱塞泵与所述集成阀块之间的油路上设置有高压过滤器，所述柱塞泵输出高压油经所述高压过滤器后，流经接头式单向阀后进入所述第二盖板式电比例换向阀的P口，高压油由所述第二盖板式电比例换向阀流出，进入所述电缆导向油缸。

优选地，所述第二盖板式电比例换向阀与所述电缆导向油缸之间设置有叠加式液压锁和油路块，由所述第二盖板式电比例换向阀流出的高压油，流经所述叠加式液压锁后，从所述油路块流出。

优选地，包括叠加式溢流阀，用于避免所述电缆导向油缸在异常憋压时产生损坏。

第二方面，本实用新型提供一种地下铲运机，包括上述任一项所述的匹配电缆车的液压收放系统。

第三方面，本实用新型提供一种工程车辆，包括上述任一项所述的匹配电缆车的液压收放系统。

3.有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

1)通过匹配车速与电缆层数，即时地调整电比例减压/顺序阀的输入来精确控制电缆上的张力；此外，现有技术在车辆突然开始倒车或倒车突然加速时，液压收放系统中的压力会因初始时刻的高压油油量不足带来压力降低，电缆上的张力也会有相应时长的降低，之后会因油量充足突然又恢复张力，这样对卷缆系统和电缆是有害的。本实用新型通过在开始倒车或者突然倒车加速时连通蓄能器，稳定卷缆系统压力，来保证电缆上张力的稳定。

2)现有技术在机器无动力情况下，仍需保证控制系统正常运行才可以正常卷进电缆并排缆。如控制系统不能正常运行，会因排缆问题与缆绳张力无法控制问题进而无法收缆，本实用新型可在无动力情况下，使用外接液压动力源，采用带有手柄的盖板式电比例换向阀，人工控制快速便捷地拆装电缆。

3)在配合立式卷筒的条件下，在各工况下对电缆进行精确收放引导，做到收放时电缆多层排列整齐。

附图说明

图1为匹配电缆车的液压收放系统的液压原理图。

图中的标号说明：

1、柱塞泵；2、高压过滤器；3、集成阀块；31、第一电磁换向阀；32、第二电磁换向阀；33、液控换向阀；34、第一电比例减压/顺序阀；35、第二电比例减压/顺序阀；36、第一安全阀；37、第二安全阀；38、插装式液压锁；4、蓄能器控制阀块；41、第三电磁换向阀；42、溢流阀；5、蓄能器；6、压力传感器Ⅰ；7、卷缆马达；8、电缆卷筒；9、压力传感器Ⅱ；10、第一盖板式电比例换向阀；11、顺序阀；12、外接集成块；13、第二盖板式电比例换向阀；14、叠加式液压锁；15、叠加式溢流阀；16、油路块；17、接头式单向阀；18、电缆导向油缸；19、油箱；20、变速箱。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本实用新型作进一步的说明。说明的是，实施例中的术语“第一”、“第二”等，仅是出于便于描述的目的，不能理解为对数量或性质等的限定。

本实施例的匹配电缆车的液压收放系统可匹配到工程车辆中，例如地下铲运机、装载机等。结合在工程车辆中的应用，对所提供的匹配电缆车的液压收放系统进行详细说明。

图1示出了该液压收放系统的液压原理图。结合图1所示，该匹配电缆车的液压收放系统包括柱塞泵1、与柱塞泵1连通的集成阀块3以及卷缆马达7，卷缆马达7连接有卷筒8；集成阀块3包括并联设置的第一电比例减压/顺序阀34和第二电比例减压/顺序阀35，第一电比例减压/顺序阀34与卷缆马达7相连形成第一油路，第二电比例减压/顺序阀35与卷缆马达7相连形成第二油路，第一油路和第二油路上均设置有传感器，用于检测液压收放系统的压力。通过以上设置，并联的电比例减压/顺序阀进行压力控制，对马达输出扭矩的调整更为迅速精确，进而保证电缆上的恒张力控制，减小收放过程中的切换冲击。

其中，集成阀块3包括液控换向阀33，柱塞泵1连接液控换向阀33的进油口。

具体地，第一油路上的传感器为压力传感器Ⅰ6，压力传感器Ⅰ6用于检测放缆时的系统压力，通过调节第二电比例减压/顺序阀35的电流大小，可即时改变电缆卷筒8带动卷缆马达7转动时的需求扭矩，进而反作用调节电缆上的张力。第二油路上的传感器为压力传感器Ⅱ9，压力传感器Ⅱ9用于检测收缆时的系统压力，通过调节第一电比例减压/顺序阀34的电流大小，可即时根据车速及绳排层数改变卷缆马达7的输出扭矩，进而改变电缆所受张力。

下面对本实施例的液压收放系统如何通过匹配车速与电缆层数，即时地调整电比例减压/顺序阀的输入来精确控制电缆上的张力进行说明。

当机器点火处于待机状态时，第一电磁换向阀31与第二电磁换向阀32得电，第二电比例减压/顺序阀35处于最大电流，第一电比例减压/顺序阀34处于电缆对应层数的比例电流。此时，系统处于卷缆收放待机状态。

如电缆上张力未达到对应绳排要求张力，柱塞泵1输出高压油，经过液控换向阀33，通过第二电比例减压/顺序阀35减压后，进入卷缆马达7带动电缆卷筒8转动进而卷进电缆，进入卷缆马达7做工的油液经第一电比例减压/顺序阀34后，流经第一电磁换向阀31后进入油箱19。如电缆上张力达到对应绳排要求张力，卷缆马达7扭矩与卷缆通过卷筒及减速机构施加的反向扭矩平衡，此时，柱塞泵1不再向卷缆马达7输出维持做工的液压油，柱塞泵1处于切断压力，最小流量。

当车辆处于倒车状态时，第二电比例减压/顺序阀35处于最大电流，第一电比例减压/顺序阀34处于对应绳排层数的电流值，柱塞泵1输出高压油经液控换向阀33后，流经第二电比例减压/顺序阀35减压后，进入卷缆马达7做功，卷缆马达7做功带动电缆卷筒8转动进而开始收缆。此时，压力传感器Ⅱ9检测收缆时的系统压力，通过调节第一电比例减压/顺序阀34的电流大小，可即时根据车速及绳排层数改变卷缆马达7的输出扭矩，进而改变电缆所受张力。卷缆马达7的低压油通过第一电比例减压/顺序阀34上的3号口流经第一电磁换向阀31后流回油箱19。

本实施例中，系统设置有蓄能器5以及蓄能器控制阀块4，蓄能器控制阀块4包括第三电磁换向阀41和溢流阀42，用于稳定卷缆系统压力，保证电缆上张力的稳定。此外，系统还包括变速箱20。本实施例的匹配电缆车的液压收放系统，在车辆开始倒车或倒车突然加速时，第三电磁换向阀41得电，蓄能器5中的高压油会进入系统稳定压力，部分油液会进入卷缆马达7做功带动电缆卷筒8转动，进而即时地在倒车开始时或倒车突然加速时，进行稳定地卷缆。在倒车速度平稳5秒后，第三电磁换向阀41失电，在此期间系统中高压油会在流经第二电比例减压/顺序阀35后部分进入蓄能器5进行充液。

说明的是，当蓄能器5由于工况使用充液压力不足时，可在点火待机工况时手动控制第三电磁换向阀41进行充液。

当车辆处于前进状态时，此时被拖拽的电缆上的张力会拖拽卷筒8，卷筒8对卷缆马达7进行做功，此时柱塞泵1对卷缆马达7仅有补油作用。此状态下，第一电比例减压/顺序阀34处于最大电流，第二电比例减压/顺序阀35处于对应绳排层数的电流值，柱塞泵1输出高压油经液控换向阀33后，流经第一电比例减压/顺序阀34，进入卷缆马达7进行补油。此时压力传感器Ⅰ6检测放缆时的系统压力，通过调节第二电比例减压/顺序阀35的电流大小，可即时改变电缆卷筒8带动卷缆马达7转动时的需求扭矩，进而反作用调节电缆上的张力。卷缆马达7的低压油通过第二电比例减压/顺序阀35上的3号口流经第一电磁换向阀31后流回油箱19。

另外，第一电比例减压/顺序阀34与卷缆马达7连通形成的第一油路上、第二电比例减压/顺序阀35与卷缆马达7连通形成的第二油路设置有安全装置，该安全装置包括第一安全阀36和第二安全阀37。通过第一安全阀36和第二安全阀37的设置，可以避免压力冲击或异常憋压对系统产生的损坏，有助于延长液压收放系统的使用寿命。

本实施例所提供的匹配电缆车的液压收放系统，通过匹配车速与电缆层数，即时地调整并联设置的电比例减压/顺序阀的输入来精确控制电缆上的张力。此外，通过在开始倒车或者突然倒车加速时连通蓄能器，以稳定卷缆系统压力，来进一步保证电缆上张力的稳定。

在放缆或收缆动作的同时，当第二盖板式电比例换向阀13右位得电时，柱塞泵1输出高压油经高压过滤器2后，流经接头式单向阀17后进入第二盖板式电比例换向阀P口，高压油由第二盖板式电比例换向阀B口流出，流经叠加式液压锁14右位后从油路块16的B口流出，再从电缆导向油缸18的B口进入油缸。此时，电缆导向油缸18水平向左移动，低压侧油液由电缆导向油缸18的A口流出，从油路块16的A口进入后流经叠加式液压锁14左位，再经第二盖板式电比例换向阀13的A口到T口，回到油箱19。

当第二盖板式电比例换向阀13左位得电时，柱塞泵1输出高压油经高压过滤器2后，流经接头式单向阀17后进入第二盖板式电比例换向阀P口，高压油由第二盖板式电比例换向阀A口流出，流经叠加式液压锁14左位后从油路块16的A口流出，再从电缆导向油缸18的A口进入油缸。此时，电缆导向油缸18水平向右移动，低压侧油液由电缆导向油缸18的B口流出，从油路块16的B口进入后流经叠加式液压锁14右位，再经第二盖板式电比例换向阀13的B口到T口，回到油箱19。

另外，本实施例的液压收放系统中设置叠加式溢流阀15，以保证电缆导向油缸18不会在异常憋压时产生损坏。

本实施例所提供的匹配电缆车的液压收放系统，使用电缆导向油缸18的速度控制匹配作业工况，来完成多排电缆的收放过程中的方向引导，避免了电缆放缆收缆时在卷筒上排缆混乱，排缆过松，相互缠绕的情况。

下面对本实施例的液压收放系统如何利用外接动力源控制本系统控制元件及执行元件，快速完成电缆拆装工作进行说明。

在机器处于无动力情况时，需要一种便捷的外接动力方式来拆装电缆。本实施例中，使用外在的液压动力来拆装电缆，外接油源的高压油由外接集成块12的IN油口到达第一盖板式电比例换向阀10的P口，通过手动控制第一盖板式电比例换向阀10进行拆装电缆。第一盖板式电比例换向阀10的手柄向左拉动阀芯处于右位，进行收缆；手柄向右拉动阀芯处于左位，进行放缆。此过程中插装式液压锁38的设置，能够防止高压油倒流。

同时，可手动控制第二盖板式电比例换向阀13。第二盖板式电比例换向阀13的手柄向左阀芯处于右位，电缆导向油缸18水平向左移动；第二盖板式电比例换向阀13的手柄向右阀芯处于左位，电缆导向油缸18水平向右移动。

系统失去电力情况下，第一电磁换向阀31失电处于左位，此时，低压油经过第一盖板式电比例换向阀10与第二盖板式电比例换向阀13后，经外接集成块12返回外接油箱。在机器处于电气系统工作正常，而初始缠绕电缆或者复装电缆时，外接油源的高压油连通外接集成块12的IN油口。此时，系统程序自动控制第一盖板式电比例换向阀10与第二盖板式电比例换向阀13，完成绳排与收缆过程。在此过程中通过叠加式顺序阀11控制电缆上张力。

另一方面，本实用新型还提供了一种地下铲运机，该地下铲运机包括上述的匹配电缆车的液压收放系统，将所提供的液压收放系统设置到地下铲运机上，具体此处就不再赘述，可以参照上述的说明。

第三方面，本实用新型还提供了一种工程车辆，该工程车辆包括了上述的匹配电缆车的液压收放系统，具体的是匹配电缆车的液压收放系统可以直接安装于工程车辆的液压系统中。在上述的说明中，对各零件的位置及安装均有所说明，此处就不再赘述。

以上实施例仅为本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。其具体结构和尺寸可根据实际需要进行相应的调整。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。

Claims (15)

1.一种匹配电缆车的液压收放系统，包括柱塞泵(1)、与所述柱塞泵(1)连通的集成阀块(3)以及卷缆马达(7)，所述卷缆马达(7)连接有卷筒(8)；其特征在于：

所述集成阀块(3)包括并联设置的第一电比例减压/顺序阀(34)和第二电比例减压/顺序阀(35)，所述第一电比例减压/顺序阀(34)与所述卷缆马达(7)相连形成第一油路，所述第二电比例减压/顺序阀(35)与所述卷缆马达(7)相连形成第二油路，所述第一油路和所述第二油路上均设置有传感器，用于检测液压收放系统的压力。

2.根据权利要求1所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：所述集成阀块(3)包括液控换向阀(33)，所述柱塞泵(1)连接所述液控换向阀(33)的进油口。

3.根据权利要求1所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：所述第一油路上的传感器为压力传感器Ⅰ(6)，所述压力传感器Ⅰ(6)用于检测放缆时的系统压力，通过调节所述第二电比例减压/顺序阀(35)的电流大小，可即时改变所述电缆卷筒(8)带动所述卷缆马达(7)转动时的需求扭矩，进而反作用调节电缆上的张力。

4.根据权利要求1所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：所述第二油路上的传感器为压力传感器Ⅱ(9)，所述压力传感器Ⅱ(9)用于检测收缆时的系统压力，通过调节所述第一电比例减压/顺序阀(34)的电流大小，可即时根据车速及绳排层数改变所述卷缆马达(7)的输出扭矩，进而改变电缆所受张力。

5.根据权利要求1所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：所述卷缆马达(7)通过所述第一电比例减压/顺序阀(34)的3号口与油箱(19)连通；

和/或，

所述卷缆马达(7)通过所述第二电比例减压/顺序阀(35)的3号口与油箱(19)连通。

6.根据权利要求5所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：所述第一电比例减压/顺序阀(34)的3号口与油箱(19)之间设置有第一电磁换向阀(31)；

和/或，

所述第二电比例减压/顺序阀(35)的3号口与油箱(19)之间设置有第一电磁换向阀(31)。

7.根据权利要求1所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：包括蓄能器(5)和蓄能器控制阀块(4)，所述蓄能器控制阀块(4)包括第三电磁换向阀(41)；当车辆开始倒车或倒车突然加速时，所述第三电磁换向阀(41)得电，所述蓄能器(5)中的高压油进入系统稳定压力，部分油液会进入所述卷缆马达(7)做功带动所述电缆卷筒(8)转动，进而即时地在倒车开始时或倒车突然加速时进行稳定地卷缆；当倒车速度平稳后，所述第三电磁换向阀(41)失电，系统中高压油进入蓄能器(5)进行充液。

8.根据权利要求1所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：包括外接集成块(12)和第一盖板式电比例换向阀(10)，外接油源的高压油经由所述外接集成块(12)的IN油口到达所述第一盖板式电比例换向阀(10)的P口。

9.根据权利要求8所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：包括插装式液压锁(38)，用于防止高压油倒流。

10.根据权利要求8所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：包括叠加式顺序阀(11)，用于控制电缆上的张力。

11.根据权利要求1所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：包括第二盖板式电比例换向阀(13)和电缆导向油缸(18)，所述柱塞泵(1)与所述集成阀块(3)之间的油路上设置有高压过滤器(2)，所述柱塞泵(1)输出高压油经所述高压过滤器(2)后，流经接头式单向阀(17)后进入所述第二盖板式电比例换向阀(13)的P口，高压油由所述第二盖板式电比例换向阀(13)流出，进入所述电缆导向油缸(18)。

12.根据权利要求11所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：所述第二盖板式电比例换向阀(13)与所述电缆导向油缸(18)之间设置有叠加式液压锁(14)和油路块(16)，由所述第二盖板式电比例换向阀(13)流出的高压油，流经所述叠加式液压锁(14)后，从所述油路块(16)流出。

13.根据权利要求11所述的一种匹配电缆车的液压收放系统，其特征在于：包括叠加式溢流阀(15)，用于避免所述电缆导向油缸(18)在异常憋压时产生损坏。

14.一种地下铲运机，其特征在于，包括权利要求1-13任一项所述的匹配电缆车的液压收放系统。

15.一种工程车辆，其特征在于，包括权利要求1-13任一项所述的匹配电缆车的液压收放系统。

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