CN2767407Y - 一种门座式起重机的制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种门座式起重机的制动系统，包括空压机、三联件、脚踏阀、气液增压缸、液压缸、制动器，空压机、三联件、脚踏阀、气液增压缸依此排列顺序通过气管串联连接，气液增压缸通过油管与液压缸串联连接，液压缸与制动器串联连接。它将气动与液压结合起来，发挥气动技术的动作快，损失小，工作压力低，操作轻便的优点；发挥液压稳定性好，速度易于控制的优点，且当负载变化大时，油缸不易产生“爬行”或“自走”现象。因此，本实用新型的制动系统克服了传统制动系统存在的缺点，既降低了起重机司机的劳动强度，且在制动时平稳性好、冲击力小。

Description

一种门座式起重机的制动系统

技术领域

本实用新型涉及起重机中的制动系统，更具体地指一种门座式起重机的制动系统。

背景技术

近年来，随着全球经济和贸易的持续增长、各港口的吞吐量也直线上升，为完成繁重的装卸任务，要有高效、安全可靠的先进设备显得更为重要。同样对于减轻工作繁重的体力劳动，提高生产率和实现生产过程的机械化自动化也是必不可少。

减轻体力劳动也是文明生产的体现，减轻体力劳动也是为了更好适应高生产节奏的需要。

然而传统的门座式起重机中，机构制动系统一般为液压式制动系统，或者为气压式制动系统。液压式制动系统全靠司机脚踏制动踏板作功，通过液压油缸执行制动动作，制动踏板的作用力R可按下式计算

$R=p\·\frac{{\mathrm{\πD}}^2}{4}i\·\frac{1}{\mathrm{\η}}$

式中

p：制动系统油压

i：踏板杠杆传动比

η：操作机构效率，可取η＝0.92-0.95

D：油缸活塞直径

一般计算，要求作用力R不应超过500N。

可想司机每一次的制动，脚下要踏如此之重的负荷，而且起重机机构中，以回转机构为例，每小时开动次数，工作级别为轻级的约为20次，工作级别为特重极的约为160次，同样，开动的次数就是制动的次数，一个工作日下来，司机脚下就得踩数百次，甚至上千次，负荷重量为几百牛顿的力，所以司机的劳动强度太大。

另一种是气压式制动系统，它是利用压缩空气驱动制动器张开机构，产生制动作用。由于空气具有可压缩性，因此工作速度的稳定性差，它的制动过程也是司机踏下踏板，压缩空气使用储气罐经脚踏制动阀，进入制动气缸推动活塞杆，使得制动臂动作，完成制动。踏板力撤去后，气缸内气体由脚踏制动阀上的排气口排入大气而松闸。这种制动系统，司机的脚踏力是小了，但，制动平稳性差，冲击力大，所以传统的气压式制动系统也是一种不理想的装置。

发明内容

本实用新型的目的是针对传统门座式起重机中制动系统存在的上述缺点，提供一种工作压力低、操作轻便、速度易于控制的门座式起重机的制动系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

该门座式起重机的制动系统，

包括空压机、三联件、脚踏阀、气液增压缸、液压缸、制动器，空压机、三联件、脚踏阀、气液增压缸依此排列顺序通过气管串联连接，气液增压缸通过油管与液压缸串联连接，液压缸与制动器串联连接。

所述的三联件包括分水滤气器、减压阀、油雾器，分水滤气器、减压阀、油雾器依此排列顺序串联连接。

在本实用新型的技术方案中，制动系统包括了空压机、三联件、脚踏阀、气液增压缸、液压缸、制动器，空压机、三联件、脚踏阀、气液增压缸依此排列顺序通过气管串联连接，气液增压缸通过油管与液压缸串联连接，液压缸与制动器串联连接。它将气动与液压结合起来，发挥气动技术的动作快，损失小，工作压力低，操作轻便的优点；发挥液压稳定性好，速度易于控制的优点，且当负载变化大时，油缸不易产生“爬行”或“自走”现象。因此，本实用新型的制动系统克服了传统制动系统存在的上述缺点，既降低了起重机司机的劳动强度，且在制动时平稳性好、冲击力小。

附图说明

图1为本实用新型的起重机的制动系统原理示意图。

图2为本实用新型的制动系统中制动器受力分析示意图。

具体实施方式

本实用新型的制动系统构思主要是将液压传动与控制、气动传动与控制结合在一起，取长补短。请先参阅图1所示，门座式起重机的制动系统包括空压机1、三联件2、脚踏阀3、气液增压缸4、液压缸5、制动器6，气液增压缸4具有进口和出口。空压机1、三联件2、脚踏阀3、气液增压缸4的进口依此排列顺序通过气管7串联连接，气液增压缸4的出口还通过油管8与液压缸5串联连接，液压缸5与制动器8串联连接。

所述的三联件2内包括分水滤气器、减压阀、油雾器，分水滤气器、减压阀、油雾器依此排列顺序串联连接。

气液增压缸是气动技术中的一个成熟部件，所需要的输入工作压力较低，一般为0.3-0.5Mpa，气液增压缸实际是一气缸与液压缸的串联部件，两缸活塞采用一根活塞杆，活塞杆的输出力是气缸中压缩空气的推力与液压缺中的油的阻力差，由于此部件的行程较短，阻力可忽略，液压缸本身不由液压泵供油而只是被气缸活塞所带动，起一种阻尼、调速作用，液压缸进出口之间装有单向阀和节流阀，调节节流阀就能控制两活塞的运动速度，从而利用液压的平稳性，可调性，达到制动平稳利用气缸增大面积增加输出力及操作轻巧，司机踩踏板的力，只是操作一只小小的控制阀的力，也就是只要克服控制阀中的弹簧复位力，大大减轻了操作工作的体力劳动。

一个好的制动系统，原件的选择与匹配是很重要。下面再对本实用新型中的几个重要部件如何选择作一简单介绍：

空压机的选择

选择空压机的根据是，制动系统所需的工作压力、空气排量额定转速和驱动功率。

根据工作压力为0.5MPA，空压机的额定常用气压为0.7MPA。因考虑到气动系统由于比较长，沿途输送会有所损失，下面计算空压机的供气量Qj，以选择空压机的额定排气量。

$\mathrm{Qj}=\mathrm{\ψ}\·k_1\·k_2\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_z$

式中：

ψ-利用系数，两台设备ψ＝0.95，1台设备ψ＝1，K₁＝漏损系数；K₂＝1.2，n＝用气设备台数；K₂＝备用系数；K₂＝6-10

由于制动系统不另带储气筒，而利用空压机本身的储气筒，如容积过小会使制动后压力下降后，当发动机不工作时的有效制动次数过少，故备用系数适当增大，太大也会导致充气时间过程。

Q_z：一台制动系统在一个周期内的平均自由空气用气量米³/秒

在本系统中用气设备只是气缸，故耗气量Q_Z按下式计算：

$Q_Z=\frac{\mathrm{\π}}{4}{D}_1^2\·\frac{s}{t}$

式中：D₁——气缸活塞直径(米)

s——行程(米)

t——全行程需要的时间(秒)

三联件的选择

三联体是起净化减压稳压及润滑作用，安装在气动部件之前，由分水滤气器，减压阀，油雾器串接起来，其中，分水滤气器是起到滤除压缩空气中的杂质微粒，达到气压传动所要求的净化程度，油雾器是使润滑油雾化后注入空气流中，随着空气流进入需要润滑的部件，达到润滑目的，由于来自空压机的有压气体往往比制动系统实际所需的压力高，同时其压力值波动也较大，因此需要用减压阀将其压力减到装置所需的压力，并使减压后的压力稳定在需要的值上，这样才能保证该部件的可靠性。

分水滤气器的选择主要根据制动系统所需额定流量及过滤度两个参数，油雾器的选取也是按流量及油雾粒径大小来进行，减压阀的选择，按最大输出流量选择阀的通径，输入压力必须比最高的输出压力高0.1MPA以上。

气液增压缸的选择

在选择该部件时，根据气缸工作压力、行程、增压比来选择。

在气缸工作压力已定，制动系统的制动器仍用YWZ块式制动器，油缸直径已知，再根据所要求的制动力大小，算出活塞杆的推力，由力平衡式得。

$P_2\·\frac{\mathrm{\π}}{4}{d}_2^2=F$

$P_2=\frac{4F}{{\mathrm{\πd}}_2^2}\×{10}^{-3}(N/m^2)$

式中

P₂：液压缸中液压油工作压力N/mm²

d₂：制动臂处油缸活塞直径mm

F：活塞杆推力N

制动器的选择

根据制动臂的设计，如图2所示，有以下力臂关系：

F·l₁＝N·l₂+g·l₁

得 $F=\frac{N\·l_2}{l_1}+g$

式中

l₁：力臂1

l₂：力臂2

g：弹簧力

N：制动正压力

增压比q为

$q=\frac{P_2}{P_1}$

在图2中，示意了制动器，它们均接在气液增压缸之后。

需要说明的是，部件的正确选择对整个制动系统的安全、可靠工作是很重要的，通过计算一定会选好各部件，使整个制动系统匹配合理。

经过试验表明，本实用新型的制动系统是一种用于门座式起重机中的理想的系统，它能满足起重机所要求的制动转矩，上闸和松闸，动作迅速，制动力矩稳定，操作轻巧省力、制动平稳，工作可靠，检查、维修调整方便。

Claims (2)

1、一种门座式起重机的制动系统，

其特征在于：

该制动系统包括空压机、三联件、脚踏阀、气液增压缸、液压缸、制动器，空压机、三联件、脚踏阀、气液增压缸依此排列顺序通过气管串联连接，气液增压缸通过油管与液压缸串联连接，液压缸与制动器串联连接。

2、如权利要求1所述的门座式起重机的制动系统，

其特征在于：

所述的三联件包括分水滤气器、减压阀、油雾器，分水滤气器、减压阀、油雾器依此排列顺序串联连接。

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