專利名稱:液壓調(diào)速軟制動器的制作方法
所屬技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓調(diào)速型制動裝置。尤其適合與下運(yùn)膠帶機(jī)等須被制動的機(jī)械系統(tǒng)配套使用。
背景技術(shù)：
一些傾角較大的下運(yùn)帶式輸送機(jī)，由于物料的重力產(chǎn)生的下滑力，大大地超過了運(yùn)行阻力，使驅(qū)動電機(jī)在發(fā)電狀態(tài)下運(yùn)行，停機(jī)制動時，下滑力全部作用在制動裝置上，易導(dǎo)致制動裝置失靈產(chǎn)生飛車，造成跑煤、傷人、斷帶、電機(jī)轉(zhuǎn)子被甩壞等事故。針對這一情況，國內(nèi)外已經(jīng)研制了許多的制動裝置，使用較為普遍、且使用效果也較好的制動裝置之一是液壓調(diào)速制動器，但其主要的不足有三個一是用調(diào)速閥來進(jìn)行制動力的調(diào)節(jié)，目前國內(nèi)的調(diào)速閥最高使用壓力為28Mpa，而高壓力大流量液壓系統(tǒng)一般應(yīng)達(dá)到35Mpa的耐壓，所以必須在系統(tǒng)中加入基壓閥，基壓閥分配4～5Mpa的壓力后，調(diào)速閥才能正常工作。結(jié)果不管在制動工況或是非制動工況，基壓閥一直是帶壓工作，導(dǎo)致發(fā)熱，從而使整個液壓系統(tǒng)發(fā)熱，不能正常工作。二是采用預(yù)先設(shè)定的制動規(guī)律來進(jìn)行制動調(diào)速，控制部分簡單，沒有采用反饋信號，液壓系統(tǒng)所產(chǎn)生的制動力矩不能與膠帶機(jī)實(shí)際工況所需的制動力矩相一致，屬于開環(huán)控制。三是液壓制動系統(tǒng)一般采用開式系統(tǒng)，開式系統(tǒng)最容易受到周圍環(huán)境的影響，油液污染后，經(jīng)常導(dǎo)致整個系統(tǒng)(特別是重要閥件)不能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制動平穩(wěn)、不需冷卻器，且能很好解決高壓大流量液壓回路的調(diào)速和壓力沖擊問題的液壓調(diào)速軟制動器。
本發(fā)明采用比例節(jié)流閥進(jìn)行制動調(diào)速，同時用減壓閥來保證比例節(jié)流閥進(jìn)出口的壓差穩(wěn)定。通過調(diào)節(jié)比例節(jié)流閥開口大小來進(jìn)行制動調(diào)速。在非制動工況下，液壓調(diào)速軟制動器系統(tǒng)中所有元件壓力均為零壓，從而避免了系統(tǒng)的發(fā)熱問題。本發(fā)明采用比例、積分、微分控制規(guī)則(PID)進(jìn)行控制，可編程序控制器(PLC)把檢測到的反饋信號用PID規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、比較，根據(jù)比較結(jié)果來調(diào)節(jié)比例節(jié)流閥的開口大小，使制動力矩與負(fù)載所須的制動力矩一致，達(dá)到平穩(wěn)制動的目的，屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)。本發(fā)明液壓制動系統(tǒng)也是開式系統(tǒng)，但采用氣囊式油箱，氣囊上表面與空氣接觸，下表面與油箱油面接觸，既保證油面上有一個大氣壓的壓力，又可將油液與空氣完全隔離開，有效地解決了水份和粉塵對液壓油的污染，保證了整個系統(tǒng)正?？煽康墓ぷ鳌?br> 本發(fā)明由液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成。液壓系統(tǒng)包括有剎車泵和液壓泵站，液壓泵站包括有手動換向閥、電磁溢流閥、比例節(jié)流閥、定差減壓閥、精過濾器、粗過濾器、旁通閥、油箱、壓力表、截止閥、傳感器。傳感器包括有流量傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，分別與電控系統(tǒng)連接；電磁溢流閥包括有先導(dǎo)式溢流閥和電磁換向閥，用于系統(tǒng)的卸荷和壓力控制；先導(dǎo)式溢流閥卸荷口與電磁換向閥相連。電控系統(tǒng)包括有可編程序控制器(PLC)、數(shù)字模擬量轉(zhuǎn)換器(D/A轉(zhuǎn)換器)、信號放大器。PLC輸出的數(shù)字信號經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與該數(shù)字量成比例的電壓或電流信號，并經(jīng)過信號放大器放大后，控制電液比例節(jié)流閥的開啟量。
被制動系統(tǒng)的電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器與膠帶機(jī)減速器相連，減速器的輸出軸直接驅(qū)動輸送機(jī)驅(qū)動滾筒，剎車泵吸油口和排油口分別與液壓泵站相連；剎車泵通過聯(lián)軸器與膠帶機(jī)的減速器高速軸相連，使主系統(tǒng)帶動軟制動器進(jìn)行制動工作；剎車泵與電機(jī)同轉(zhuǎn)速，并對稱布置在減速器兩側(cè)；流量傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、電磁換向閥和比例節(jié)流閥分別與電控系統(tǒng)連接；電控系統(tǒng)通過信號線與被制動控制系統(tǒng)相連，該系統(tǒng)發(fā)出啟動或停車命令，電控系統(tǒng)返回允許命令或執(zhí)行停車制動命令，并對膠帶輸送機(jī)進(jìn)行控制。
本發(fā)明主要適用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動，也可用于輔助啟動或過載保護(hù)。本發(fā)明的流量傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器可以反饋瞬時流量信號和泵軸轉(zhuǎn)速信號，在啟動過程中，根據(jù)傳感器的電信號控制比例節(jié)流閥口的開啟，系統(tǒng)壓力降低，膠帶在物料重力作用下加速向下運(yùn)行，當(dāng)帶速趨于額定值時電機(jī)啟動，直到輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時，電磁換向閥得電，比例節(jié)流閥失電，液壓系統(tǒng)卸荷。需要制動時，電機(jī)斷電，同時電磁換向閥失電，比例節(jié)流閥得電，通過流量傳感器與轉(zhuǎn)速傳感器的電信號控制比例節(jié)流閥閥口緩慢關(guān)閉，系統(tǒng)壓力逐步達(dá)到溢流閥的調(diào)定值，使電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低，然后機(jī)械制動閘抱閘。若進(jìn)行緊急制動，電磁換向閥和比例節(jié)流閥同時失電，系統(tǒng)壓力迅速達(dá)到溢流閥的調(diào)定值，輸送機(jī)被緊急制動。
當(dāng)下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動時，采用本裝置，并按照載荷大小，通過控制電液比例調(diào)速閥，自動調(diào)整制動力矩，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)迅速的制動。啟動時，采用本裝置可控制下運(yùn)帶在物料重力驅(qū)動下的自滑加速過程，當(dāng)膠帶速度接近額定值時再投入電機(jī)，同時控制液壓系統(tǒng)卸荷空轉(zhuǎn)。
本發(fā)明主要用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動，也可用于輔助啟動或過載保護(hù)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理，制動平穩(wěn)，不需冷卻器具就能很好的解決高壓大流量液壓回路的調(diào)速和壓力沖擊問題。



下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明液壓系統(tǒng)原理圖；圖2為本發(fā)明的安裝布置示意圖。
圖中1、油箱，2、截止閥，3、粗過濾器，4、轉(zhuǎn)速傳感器，5、電機(jī)，6、剎車泵，7、電磁換向閥，8、先導(dǎo)式溢流閥，9、手動換向閥，10、11、壓力表，12、精過濾器，13、旁通閥，14、定差減壓閥，15、比例節(jié)流閥，16、放大器，17、D/A轉(zhuǎn)換器，18、可編程序控制器，19、流量傳感器，20、膠帶輸送機(jī)驅(qū)動滾筒，21、減速器，22、23、24、聯(lián)軸器，25、主控制系統(tǒng)，26、電控系統(tǒng)，27、高壓回油管，28、低壓進(jìn)油管，29、液壓泵站，30、軸承座，31、膠帶。
具體實(shí)施方式
液壓調(diào)速軟制動器是一個子系統(tǒng)，必須與被制動系統(tǒng)(主系統(tǒng))配合使用。主系統(tǒng)的電機(jī)5經(jīng)聯(lián)軸器22與膠帶機(jī)的減速器21相連，減速器21的輸出軸直接驅(qū)動輸送機(jī)驅(qū)動滾筒20。剎車泵6吸油口和排油口分別與液壓泵站29相連。手動換向閥9、先導(dǎo)式溢流閥8、電磁換向閥7、比例節(jié)流閥15、定差減壓閥14、精過濾器12、粗過濾器3、旁通閥13、油箱1、壓力表10、11、截止閥2、流量傳感器19、轉(zhuǎn)速傳感器4均設(shè)置在液壓泵站29中。剎車泵6通過聯(lián)軸器23與膠帶機(jī)的減速器21高速軸相連，使主系統(tǒng)帶動軟制動器進(jìn)行制動工作。剎車泵6及電機(jī)5同轉(zhuǎn)速，并對稱布置在減速器21兩側(cè)。流量傳感器19、轉(zhuǎn)速傳感器4、及電磁換向閥7和比例節(jié)流閥15分別與電控系統(tǒng)連接。電控系統(tǒng)通過信號線與主控制系統(tǒng)25相連。主系統(tǒng)給子系統(tǒng)發(fā)出啟動或停車命令，子系統(tǒng)返回允許命令或執(zhí)行停車制動命令，并按PID控制準(zhǔn)則，實(shí)時對膠帶輸送機(jī)進(jìn)行啟動、制動和正常工作的控制。
圖1所示手動換向閥9選用二位三通型，其一位通口分兩路，一路通過先導(dǎo)式溢流閥8、電磁換向閥7接油箱1；另一路順序通過精過濾器12、定差減壓閥14、比例節(jié)流閥15與油箱1相連；另一位通口直接接通油箱1，達(dá)到旁路回油卸荷的目的。
在油箱1上設(shè)置了一個可將油液與空氣完全隔離開的氣囊，氣囊上表面與空氣接觸，下表面與油箱油面接觸。有效地解決了水份和粉塵對液壓油的污染，保證了整個系統(tǒng)正?？煽康墓ぷ鳌?br>權(quán)利要求
1.一種液壓調(diào)速型軟制動器，其特征是由液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成；液壓系統(tǒng)包括有剎車泵和液壓泵站，液壓泵站包括有手動換向閥、電磁溢流閥、比例節(jié)流閥、定差減壓閥、精過濾器、粗過濾器、旁通閥、油箱、壓力表、截止閥、傳感器；傳感器包括有流量傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，分別與電控系統(tǒng)連接；電磁溢流閥包括有先導(dǎo)式溢流閥和電磁換向閥，先導(dǎo)式溢流閥卸荷口與電磁換向閥相連；手動換向閥為二位三通型，其一位通口分兩路，一路通過先導(dǎo)式溢流閥、電磁換向閥接油箱；另一路順序通過精過濾器、定差減壓閥、比例節(jié)流閥與油箱相連；另一位通口直接接通油箱；電控系統(tǒng)包括有可編程序控制器、數(shù)字模擬量轉(zhuǎn)換器、信號放大器；被制動系統(tǒng)的電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器與膠帶機(jī)減速器相連，減速器的輸出軸直接驅(qū)動輸送機(jī)驅(qū)動滾筒，剎車泵吸油口和排油口分別與液壓泵站相連；剎車泵通過聯(lián)軸器與膠帶機(jī)的減速器高速軸相連，剎車泵與電機(jī)同轉(zhuǎn)速，并對稱布置在減速器兩側(cè)；流量傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、電磁換向閥和比例節(jié)流閥分別與電控系統(tǒng)連接；電控系統(tǒng)通過信號線與被制動控制系統(tǒng)相連，可編程序控制器輸出的數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)字模擬量轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與該數(shù)字量成比例的電壓或電流信號，并經(jīng)過信號放大器放大后，控制電液比例節(jié)流閥的開啟量。
2.如權(quán)利要求
1所述的液壓調(diào)速軟制動器，其特征是油箱上設(shè)置了一個可將油液與空氣完全隔離開的氣囊，氣囊上表面與空氣接觸，下表面與油箱油面接觸。
專利摘要
一種液壓調(diào)速型軟制動器，屬液壓調(diào)速型制動裝置，主要用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動，也可用于輔助啟動或過載保護(hù)。其目的是制動平穩(wěn)、不需冷卻器具且能很好解決高壓大流量液壓回路的調(diào)速和壓力沖擊問題。本發(fā)明由液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成。液壓系統(tǒng)包括有剎車泵和液壓泵站，液壓泵站包括有手動換向閥、電磁溢流閥、比例節(jié)流閥、定差減壓閥、精過濾器、粗過濾器、旁通閥、油箱、壓力表、截止閥、傳感器。傳感器包括有流量傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，分別與電控系統(tǒng)連接；電磁溢流閥包括有先導(dǎo)式溢流閥和電磁換向閥，用于系統(tǒng)的卸荷和壓力控制；先導(dǎo)式溢流閥卸荷口與電磁換向閥相連。
文檔編號E21F13/00GKCN1219160SQ02135816
公開日2005年9月14日 申請日期2002年11月13日
發(fā)明者寇子明, 李軍霞, 譚鵬輝, 程仰瑞, 高貴軍 申請人:太原理工大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan