CN101492053B - 矿用索道液压驱动*** - Google Patents

矿用索道液压驱动*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种矿用索道液压驱动***，包括电机、闭式泵、齿轮泵、液压驱动***、液压张紧***和液压制动***，本发明具有如下的有益效果，(1)液压驱动能实现索道无级调速和正反转运动，可以在很低的速度(可以任意设定)下正反转，以便检查钢丝绳；(2)可以实现电动机的空载起动，从而提高电动机和电气元件的使用寿命；(3)可以任意设定起动和停车的加、减速特性(可设定启动加速和停车减速的时间)，从而提高乘坐的舒适性；(4)液压张紧具有体积紧凑，张紧力大且无级可调的特点，同时可以在线显示张紧力的大小，确保在负载变化的条件下实现恒张力张紧；(5)适用恶劣工作环境(多尘、潮湿和要求防爆)条件，其液压油流在液压泵和马达之间循环流动，主油路没有直接和空气接触，因而不会产生吸空和不容易污染***；(6)由于不需要采用隔爆设备调速(如隔爆变频器)，所以在井下瓦斯环境中使用液压***调速更安全，因为不存在失爆危险因素。

Description

矿用索道液压驱动***
技术领域
本发明涉及一种索道液压驱动***。
背景技术
目前在索道特别是煤矿井下索道上的驱动装置是电机通过变速箱带动驱动轮工作，缺点一是体积大，机件易磨损，维护量大；二是不能无级调速；三是不能空载启动，对电网和机械部件的冲击较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种体积小，能空载启动并能无级调速的索道液压驱动***。
本发明的目的是通过如下方式实现的：一种矿用索道液压驱动***，包括电机、闭式泵、液压驱动***，在电机上联接闭式泵，在油箱的出油管上有过滤器，在油箱的回油管上接散热器，所述的液压驱动***的连接关系为：闭式泵的进油口S接油箱的出油管，闭式泵内置补油泵出油口X3与阻尼阀块相联，阻尼阀块的另一端分别与驱动防爆三位四通电磁换向阀的P油口和防爆比例溢流阀相联，防爆比例溢流阀的另一端分别与驱动防爆三位四通电磁换向阀的T油口和油箱的回油支管T2联接；驱动防爆三位四通电磁换向阀的A、B油口分别与闭式泵的变量控制油缸接口X1、X2相联，闭式泵的泄油口X4接油箱的回油支管T1，闭式泵主油管接口A、B分别接液压马达的A、B接口，液压马达的泄油口接油箱的回油支管T2。
在闭式泵主油管接口B与液压马达B接口的管路上接有驱动压力传感器。
在闭式泵内置补油泵出油口X3与阻尼阀块相联的管路上接有补油压力信号传感器。
在矿用索道液压驱动***上联接了液压张紧***，所述的液压张紧***的连接关系为：在电机上联接张紧油泵，在张紧油泵的吸油口与油箱出油管相联，张紧油泵出油口分别与溢流阀和张紧防爆三位四通电磁换向阀的B油口相联，溢流阀的出油口接油箱回油支管T4，张紧防爆三位四通电磁换向阀的T油口经张紧节流阀与液控单向阀相联，液控单向阀另一端分别与溢流阀、张紧油缸的有杆腔油口相联，溢流阀的另一端接油箱回油支管T6，张紧防爆三位四通电磁换向阀的P油口经松开节流阀分别与液控单向阀的控制油口、张紧油缸的无杆腔油口相联，张紧防爆三位四通电磁换向阀的A油口接油箱的回油支管T5。
蓄能器联接张紧油缸的有杆腔油口。
在液控单向阀出口端接有测量张紧油缸的压力信号传感器。
在液压张紧***上联接液压制动***，所述的液压制动***的连接关系为：防爆二位四通电磁阀的油口B联接在液控单向阀与张紧油缸的有杆腔之间的油管上，油口A接油箱的回油支管T3，油口P与制动器油缸的无杆腔油口相联，油口T封堵。
本发明具有如下的有益效果，(1)液压驱动能实现索道无级调速和正反转运动，可以在很低的速度(可以任意设定)下正反转，以便检查钢丝绳；(2)可以实现电动机的空载起动，从而提高电动机和电气元件的使用寿命；(3)可以任意设定起动和停车的加、减速特性(可设定启动加速和停车减速的时间)，从而提高乘坐的舒适性；(4)液压张紧具有体积紧凑，张紧力大且无级可调的特点，同时可以在线显示张紧力的大小，确保在负载变化的条件下实现恒张力张紧；(5)适用恶劣工作环境(多尘、潮湿和要求防爆)条件，其液压油流在液压泵和马达之间循环流动，主油路没有直接和空气接触，因而不会产生吸空和不容易污染***；(6)由于不需要采用隔爆设备调速(如隔爆变频器)，所以在井下瓦斯环境中使用液压***调速更安全，因为不存在失爆危险因素。
附图说明
图1是本发明矿用索道液压驱动***的结构原理图；
图2是本发明在矿用索道液压驱动***上联接液压张紧***的结构原理图；
图3是本发明在液压张紧***上联接液压制动***的结构原理图；
具体实施方式
如图1所示，一种矿用索道液压驱动***，包括电机1、闭式泵2、液压驱动***，在电机1上联接闭式泵2，在油箱4的出油管上有过滤器5，在油箱4的回油管上接散热器19，所述的液压驱动***的连接关系为：闭式泵2的进油口S接油箱4的出油管，闭式泵2内置补油泵出油口X3与阻尼阀块7相联，阻尼阀块7的另一端分别与驱动防爆三位四通电磁换向阀8的P油口和防爆比例溢流阀9相联，防爆比例溢流阀9的另一端分别与驱动防爆三位四通电磁换向阀8的T油口和油箱4的回油支管T2联接；驱动防爆三位四通电磁换向阀8的A、B油口分别与闭式泵2的变量控制油缸接口X1、X2相联，闭式泵2的回油口X4接油箱4的回油支管T1，闭式泵2主油管接口A、B分别接液压马达6的A、B接口，液压马达6的泄油口接油箱4的回油支管T2；在闭式泵2主油管接口B与液压马达6B接口的管路上接有驱动压力传感器20；在闭式泵2内置补油泵出油口X3与阻尼阀块7相联的管路上接有补油压力信号传感器21。。
如图2所示，一种矿用索道液压驱动***，包括电机1、闭式泵2、液压驱动***，在电机1上联接闭式泵2，在油箱4的出油管上有过滤器5，在油箱4的回油管上接散热器19，所述的液压驱动***的连接关系为：闭式泵2的进油口S接油箱4的出油管，闭式泵2的出油口X3与阻尼阀块7相联，阻尼阀块7的另一端分别与驱动防爆三位四通电磁换向阀8的P油口和防爆比例溢流阀9相联，防爆比例溢流阀9的另一端分别与驱动防爆三位四通电磁换向阀8的T油口和油箱4的回油支管T2联接；驱动防爆三位四通电磁换向阀8的A、B油口分别与闭式泵2的变量控制油缸接口X1、X2相联，闭式泵2的回油口X4接油箱4的回油支管T1，闭式泵2主油管接口A、B分别接液压马达6的A、B接口，液压马达6的泄油口接油箱4的回油支管T2；在闭式泵2主油管接口B与液压马达6B接口的管路上接有驱动压力传感器20；在闭式泵2内置补油泵出油口X3与阻尼阀块7相联的管路上接有补油压力信号传感器21；在矿用索道液压驱动***上联接了液压张紧***，所述的液压张紧***的连接关系为：在电机1上联接张紧油泵3，在张紧油泵3的吸油口与油箱4出油管相联，张紧油泵3出油口分别与溢流阀12和张紧防爆三位四通电磁换向阀13的B油口相联，溢流阀12的出油口接油箱4回油支管T4，张紧防爆三位四通电磁换向阀13的T油口经张紧节流阀14a与液控单向阀15相联，液控单向阀15另一端分别与溢流阀16、张紧油缸17a、17b的有杆腔油口相联，溢流阀16的另一端接油箱4回油支管T6，张紧防爆三位四通电磁换向阀13的P油口经松开节流阀14b分别与液控单向阀15的控制油口、张紧油缸17a、17b的无杆腔油口相联，张紧防爆三位四通电磁换向阀13的A油口接油箱4的回油支管T5；蓄能器18联接张紧油缸17a、17b的有杆腔油口；在液控单向阀15出口端接有测量张紧油缸的压力信号传感器22。
如图3所示，一种矿用索道液压驱动***，包括电机1、闭式泵2、液压驱动***，在电机1上联接闭式泵2，在油箱4的出油管上有过滤器5，在油箱4的回油管上接散热器19，所述的液压驱动***的连接关系为：闭式泵2的进油口S接油箱4的出油管，闭式泵2的出油口X3与阻尼阀块7相联，阻尼阀块7的另一端分别与驱动防爆三位四通电磁换向阀8的P油口和防爆比例溢流阀9相联，防爆比例溢流阀9的另一端分别与驱动防爆三位四通电磁换向阀8的T油口和油箱4的回油支管T2联接；驱动防爆三位四通电磁换向阀8的A、B油口分别与闭式泵2的变量控制油缸接口X1、X2相联，闭式泵2的回油口X4接油箱4的回油支管T1，闭式泵2主油管接口A、B分别接液压马达6的A、B接口，液压马达6的泄油口接油箱4的回油支管T2；在闭式泵2主油管接口B与液压马达6B接口的管路上接有驱动压力传感器20；在闭式泵2内置补油泵出油口X3与阻尼阀块7相联的管路上接有补油压力信号传感器21；在矿用索道液压驱动***上联接了液压张紧***，所述的液压张紧***的连接关系为：在电机1上联接张紧油泵3，在张紧油泵3的吸油口与油箱4出油管相联，张紧油泵3出油口分别与溢流阀12和张紧防爆三位四通电磁换向阀13的B油口相联，溢流阀12的出油口接油箱4回油支管T4，张紧防爆三位四通电磁换向阀13的T油口经张紧节流阀14a与液控单向阀15相联，液控单向阀15另一端分别与溢流阀16、张紧油缸17a、17b的有杆腔油口相联，溢流阀16的另一端接油箱4回油支管T6，张紧防爆三位四通电磁换向阀13的P油口经松开节流阀14b分别与液控单向阀15的控制油口、张紧油缸17a、17b的无杆腔油口相联，张紧防爆三位四通电磁换向阀13的A油口接油箱4的回油支管T5；蓄能器18联接张紧油缸17a、17b的有杆腔油口；在液控单向阀15出口端接有测量张紧油缸的压力信号传感器22；在液压张紧***上联接液压制动***，所述的液压制动***的连接关系为：防爆二位四通电磁阀10的油口B联接在液控单向阀15与张紧油缸17a、17b的有杆腔之间的油管上，油口A接油箱4的回油支管T3，油口P与制动器油缸11的无杆腔油口相联，油口T封堵。
本发明的工作原理是：
***的起动：
启动电动机，闭式泵2运转，闭式泵2内置有主泵和补油泵，闭式泵2的主泵由于张紧防爆三位四通电磁换向阀8都未得电，故主泵无液压油输出，此时闭式泵2的补油泵在低压下工作(2.5MPa)，其消耗的电机功率非常小(约为2％的电机额定功率)，我们可以认为电机属于空载启动。
***的运行和速度控制：
在电动机运转的条件下，当驱动防爆三位四通电磁换向阀8左位电磁铁得电时，补油泵输出的压力油(2.5Mpa)经阻尼孔板7→驱动防爆三位四通电磁换向阀8的左位→推动闭式泵2泵内伺服阀运动到左位，此时在闭式泵2的内置补油泵的压力油作用下→闭式泵2的主泵的斜盘偏转→输出油流→液压马达6运转，从而驱动索道驱动轮旋转，牵引钢丝绳运行。
当调节防爆比例溢流阀9时，能改变阻尼孔板7以后的液压油压力，从而影响闭式泵2泵内伺服阀的开度，导致其上的压差发生变化，由于进入闭式泵2主泵内变量控制油缸的压力发生变化，此压力与控制油缸内的弹簧作用力平衡时，主泵的斜盘位置固定，从而使主泵的输出油流稳定，保证了***运行速度的稳定，改变驱动防爆三位四通电磁换向阀8的电流，***的速度随之变化。
当改由驱动防爆三位四通电磁换向阀8右位电磁铁通电时，***将反向运行，其速度的调节仍由调节防爆比例溢流阀9的电流来实现。
索道牵引钢丝绳的启动和停止时的加减速特性(启动时速度从零加速到设定运行速度，停止时从运行速度减速到零的时间)，由连接在防爆比例溢流阀9上的电压调节模块的输出特性决定。
安全保护措施
为了防止闭式泵2因缺油而损坏，在闭式泵2补油泵的压力油路上安装了补油压力信号传感器21，当补油压力低于0.8Mpa时，压力传感器将此传入计算机，控制电动机停机。
液压张紧***的工作原理：
当张紧防爆三位四通电磁换向阀13左位电磁铁得电，则张紧油泵3输出的压力油流经过张紧防爆三位四通电磁换向阀13的左位→一级节流阀14a →液控单向阀15→张紧油缸17a、17b的有杆腔→使张紧油缸17a、17b的活塞杆收进，此时张紧油缸17a、17b的无杆腔的回油经过二级节流阀14b和张紧防爆三位四通电磁换向阀13的A口上回油支管T5回油箱4。张紧过程中张紧力通过压力信号传感器22检测，并传入计算机，当张紧力超过溢流阀16的调定值时，溢流阀16溢流使张紧力恒定在设定值。
当张紧防爆三位四通电磁换向阀13的右位电磁铁得电时，张紧油泵3输出压力油经过→张紧防爆三位四通电磁换向阀13的右位→二级节流阀14b→张紧油缸17a、17b的无杆腔→使张紧油缸17a、17b的活塞杆伸出，从而降低牵引钢丝绳的张紧力，此时张紧油缸17a、17b有杆腔的回油经过液控单向阀15、一级节流阀14a和张紧防爆三位四通电磁换向阀13的A口经回油支管T5回油箱4。
通过调节溢流阀12可设定张紧油泵3的工作压力；一级节流阀14a、二级14b的作用是使得在张紧过程中张紧油缸17a、17b能缓慢平稳地移动；液控单向阀15使得张紧油缸17a、17b保持恒定的工作压力。
液压制动***的工作原理：
防爆二位四通电磁阀10用来控制液压制动器油缸11，它在未通电的状态下，能使液压制动器油缸11的液压油直接经回油支管T3排入油箱4，索道是制动状态。当索道运行时，防爆二位四通电磁阀10的电磁铁通电，液压制动器油缸11活塞杆在压力油的作用下，将制动闸打开，索道启动运行。

Claims (7)

1.一种矿用索道液压驱动***，包括电机[1]、闭式泵[2]、液压驱动***，其特征在于：在电机[1]上联接闭式泵[2]，在油箱[4]的出油管上有过滤器[5]，在油箱[4]的回油管上接散热器[19]，所述的液压驱动***的连接关系为：闭式泵[2]的进油口S接油箱[4]的出油管，闭式泵[2]内置补油泵出油口X3与阻尼阀块[7]相联，阻尼阀块[7]的另一端分别与驱动防爆三位四通电磁换向阀[8]的P油口和防爆比例溢流阀[9]相联，防爆比例溢流阀[9]的另一端分别与驱动防爆三位四通电磁换向阀[8]的T油口和油箱[4]的回油支管T3联接；驱动防爆三位四通电磁换向阀[8]的A、B油口分别与闭式泵[2]的变量控制油缸接口X1、X2相联，闭式泵[2]的泄油口X4接油箱[4]的回油支管T1，闭式泵[2]主油管接口A、B分别接液压马达[6]的A、B接口，液压马达[6]的泄油口接油箱[4]的回油支管T2。
2.根据权利要求1所述的一种矿用索道液压驱动***，其特征在于：在闭式泵[2]主油管接口B与液压马达[6]B接口的管路上接有驱动压力传感器[20]。
3.根据权利要求1所述的一种矿用索道液压驱动***，其特征在于：在闭式泵[2]内置补油泵出油口X3与阻尼阀块[7]相联的管路上接有补油压力信号传感器[21]。
4.根据权利要求1所述的一种矿用索道液压驱动***，其特征在于：在矿用索道液压驱动***上联接了液压张紧***，所述的液压张紧***的连接关系为：在电机[1]上联接张紧油泵[3]，张紧油泵[3]的吸油口与油箱[4]出油管相联，张紧油泵[3]出油口分别与溢流阀[12]和张紧防爆三位四通电磁换向阀[13]的B油口相联，溢流阀[12]的出油口接油箱[4]回油支管T4，张紧防爆三位四通电磁换向阀[13]的T油口经张紧节流阀[14a]与液控单向阀[15]相联，液控单向阀[15]另一端分别与溢流阀[16]、张紧油缸[17a、17b]的有杆腔油口相联，溢流阀[16]的另一端接油箱[4]回油支管T6，张紧防爆三位四通电磁换向阀[13]的P油口经松开节流阀[14b]分别与液控单向阀[15]的控制油口、张紧油缸[17a、17b]的无杆腔油口相联，张紧防爆三位四通电磁换向阀[13]的A油口接油箱[4]的回油支管T5。
5.根据权利要求4所述的一种矿用索道液压驱动***，其特征在于：蓄能器[18]联接张紧油缸[17a、17b]的有杆腔油口。
6.根据权利要求4所述的一种矿用索道液压驱动***，其特征在于：在液控单向阀[15]出口端接有测量张紧油缸的压力信号传感器[22]。
7.根据权利要求4所述的一种矿用索道液压驱动***，其特征在于，在液压张紧***上联接液压制动***，所述的液压制动***的连接关系为：防爆二位四通电磁阀[10]的油口B联接在液控单向阀[15]与张紧油缸[17a、17b]的有杆腔之间的油管上，油口A接油箱[4]的回油支管T3，油口P与制动器油缸[11]的无杆腔油口相联，油口T封堵。
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