一种绞车液压系统及绞车控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及矿用绞车技术领域。特别涉及一种矿用绞车的液压系统及控制系统。


背景技术：

2.在工程机械、矿用机械或井下工装设备产品上，通常会用到绞车设备，利用钢丝绳的收放动作拖拽或下放重物，有用于垂直起吊重物的，需要克服重物的重力势能和惯性力的影响，常用液压平衡阀和机械制动器实现绞车的锁止；也有用于水平方向的拖拽，提供水平方向牵引力，主要克服重物的移动摩擦阻力和惯性力，通过机械制动器锁止绞车即可，不需要液压平衡阀。
3.现有绞车系统所用的常闭式制动器(静置不动时制动器机械锁止，绞车动作时制动器及时开启)，在需要绞车起落动作时，通过马达ab口的高压油源将制动器开启或关闭，但在吊重二次起升时，如果制动器提前开启，而系统建压还不足以承载重物，则会产生重物下滑现象。为解决此类问题，通常采用在液压系统中引入恒压先导油源实现，参照图1所示，开启制动器22的油源来自马达b口或先导压力油源x口，加入一个二位三通换向阀，在绞车起升动作(比如马达a口进油b口回油)时，通过a口的压力传感器检测压力值超过一定值(能够承载当前吊重量)，然后开启电磁阀26，先导x口恒压油源经过梭阀打开卷扬制动器，这样延时开启制动器可以有效防止吊重二次起升下滑；当马达21的ab口压力降低后，电磁阀失电，制动器油口卸荷将其抱死。该液压系统从功能上可以实现防止二次起升下滑的问题，但是，该液压系统需要引入额外的恒压油源以及与正常油路切换的电磁阀，组成元件较多，存在系统可靠性风险，且成本增加；另外，该液压系统引入马达b口压力传感器检测来延时控制制动器电磁阀的开启，与实际的绞车反转现象判断还存在一定的差异，如果制动器和马达运转的开启时序控制匹配不当，则很难实现防止二次下滑或失速的目的。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是现有绞车液压系统的组件较多、可靠性差的问题。
5.针对上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种绞车液压系统，包括：动力单元，用于提供液压动力；绞车马达以及制动器，所述制动器用于制动所述绞车马达；所述动力单元与所述绞车马达通过第一供液管路连通，所述第一供液管路上设置用于控制所述绞车马达转向的三位四通换向阀，所述三位四通换向阀处于中位时，所述绞车马达处于卸荷状态；所述动力单元与所述制动器通过第二供液管路连通，所述第二供液管路上设有串联连接的第一电磁换向阀以及液控换向阀，所述液控换向阀的液控端与所述三位四通换向阀的输出口连通，初始状态下，所述制动器处于卸荷状态。
7.本实用新型的部分实施方式中，所述第二供液管路上还设有减压阀，所述动力单
元的液压油通过减压阀后依次经过所述第一电磁换向阀及所述液控换向阀，最终至所述制动器。
8.本实用新型的部分实施方式中，所述第一电磁换向阀为二位三通换向阀，所述第一电磁换向阀得电后使压力油连通至所述液控换向阀上。
9.本实用新型的部分实施方式中，所述液控换向阀的液控端与所述三位四通换向阀的输出端通过梭阀连通。
10.本实用新型的部分实施方式中，所述液控换向阀为二位三通换向阀，其包括初始位以及液控位，所述液控换向阀处于液控位时使压力油连通至所述制动器上。
11.本实用新型的部分实施方式中，所述液控换向阀位于初始位时，所述液控换向阀的第一输入口与输出口连通，所述第一输入口与卸荷管路连通。
12.本实用新型的部分实施方式中，所述卸荷管路上设置第一单向阀，所述制动器经过液控换向阀及第一单向阀卸荷。
13.本实用新型的部分实施方式中，还包括溢流阀与第二电磁换向阀，所述第二电磁换向阀处于初始位时，所述溢流阀使动力单元处于卸荷状态，所述第二电磁换向阀得电时，所述溢流阀使液压系统处于压力供给状态。
14.本实用新型的部分实施方式中，还包括节流阀，动力单元的压力油经过所述节流阀节流后进入所述第一供液管路及所述第二供液管路。
15.本实用新型同时提供一种绞车控制系统，包括：检测绞车转速的转速传感器、上述绞车液压系统以及控制单元。
16.本实用新型的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
17.本实用新型提供的绞车液压系统采用一路系统主油源，就可实现绞车的正反转和制动器的开启关闭，系统组成元件较少；制动器通过第一电磁换向阀及液控换向阀控制，绞车马达通过三位四通换向阀控制，且液控换向阀与三位四通换向阀的输出口连通，可实现制动器解除制动后，绞车马达运行，使绞车的工作可靠性较高。
附图说明
18.下面将通过附图详细描述本实用新型中优选实施例，将有助于理解本实用新型的目的和优点，其中:
19.图1为现有绞车液压系统的结构示意图；
20.图2为本实用新型提供的绞车液压系统的结构示意图；
21.图3为本实用新型提高的绞车控制系统的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是
为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
26.如图2所示为本实用新型提供的矿用绞车液压系统的具体实施方式，包括：用于提供液压动力的动力单元15，具体地，所述动力单元15包括液压动力泵站，用于为液压系统提供压力油；用于驱动绞车运行的绞车马达1以及制动器2，所述制动器2用于制动所述绞车马达1，以避免绞车二次下滑或速度异常；具体地，所述制动器2包括单活塞杆油缸以及连接于油缸输出端的抱紧部，当所述油缸活塞杆腔具有压力油时，所述抱紧部解锁所述绞车马达1，当油缸活塞杆腔泄压时，所述抱紧部抱紧所述绞车马达1实现制动。
27.其中，所述动力单元15与所述绞车马达1通过第一供液管路3连通，所述第一供液管路3上设置用于控制所述绞车马达1转向的三位四通换向阀4，具体地，所述三位四通换向阀4为电磁换向阀，其中，第一电磁阀y1得电时，三位四通换向阀4位于第一工作位，第二电磁阀y2得电时，三位四通换向阀4位于第二工作位；所述三位四通换向阀4处于中位时，所述绞车马达1的a、b口贯通且与液压系统的回油口t口连通，绞车马达1处于卸荷状态，所述三位四通换向阀4处于第一工作位时，所述绞车马达1沿第一方向转动，所述三位四通换向阀4处于第二工作位时，所述绞车马达1沿第二方向转动；所述动力单元15与所述制动器2通过第二供液管路5连通，所述第二供液管路5上设有串联连接的第一电磁换向阀6以及液控换向阀7，所述液控换向阀7的液控端与所述三位四通换向阀4的输出口连通，初始状态下，所述制动器2处于卸荷状态。
28.采用上述液压系统控制绞车正转时，控制第一电磁换向阀6的第三电磁阀y3及三位四通换向阀4的第一电磁阀y1得电，由于液控换向阀7与所述三位四通换向阀4的输出口连通，使液控换向阀7由初始工作位切换至第一工作位，此时，压力油经过第一电磁换向阀6及液控换向阀7进入所述制动器2，使制动器2解除对绞车马达1的制动，绞车马达1在三位四通换向阀4的作用下沿第一方向转动，以实现绞车正转；当控制绞车反转时，控制第一电磁换向阀6的第三电磁阀y3及三位四通换向阀4的第二电磁阀y2得电，此时，压力油经过第一电磁换向阀6及液控换向阀7进入所述制动器2，使制动器2解除对绞车马达1的制动，绞车马达1在三位四通换向阀4的作用下沿第二方向转动，以实现绞车反转；当进行紧急制动时，控制第一电磁换向阀6的第三电磁阀y3失电，所述制动器2处于卸荷状态，进而使抱紧部抱紧所述绞车马达1，实现绞车马达1的制动锁止。该液压系统采用一路系统主油源，就可实现绞车的正反转和制动器2的开启关闭。
29.一种可选的实施方式中，所述第二供液管路5上还设有减压阀8，所述动力单元15的液压油通过减压阀8后依次经过所述第一电磁换向阀6及所述液控换向阀7，最终至所述制动器2。由于压力过高时会降低制动器2的使用寿命或增加漏油风险，通过在第二供液管
路5上增设减压阀8，使主系统油源引出一路低压油，作为制动器开启压力油源，使制动器的使用寿命较长。
30.具体地，所述第一电磁换向阀6为二位三通换向阀，包括第一输入口p1、第二输入口p2以及输出口e；所述第一电磁换向阀6的第一输入口p1连通卸荷管路10，所述第一电磁换向阀6的第二输入口p2与所述减压阀8连通，所述输出口e与所述液控换向阀7连通；所述第一电磁换向阀6的第三电磁阀y3得电后，第一电磁换向阀6处于第一工作位，所述第二输入口p2与输出口e连通，使经过减压阀8减压后的压力油连通至所述液控换向阀7上。所述第一电磁换向阀6处于第二工作位时，所述第一输入口p1与输出口e连通。
31.一种可选的实施方式中，所述液控换向阀7的液控端与所述三位四通换向阀4的输出端通过梭阀9连通，以使所述三位四通换向阀4切换至第一工作位或第二工作位时均可以控制液控换向阀7，使其处于液控位。
32.一种可选的实施方式中，所述液控换向阀7为二位三通换向阀，其包括第一输入口p1、第二输入口p2以及输出口e，所述液控换向阀7的第一输入口p1与卸荷管路10连通，所述液控换向阀7的第二输入口p2与第一电磁换向阀6的输出口e连通；所述液控换向阀7处于初始位时，所述第一输入口p1与所述输出口e连通，以使制动器2处于卸荷状态；所述液控换向阀7处于液控位时，所述第二输入口p2与所述输出口e连通，使经过第一电磁换向阀6的压力油连通至所述制动器2上。
33.一种可选的实施方式中，所述卸荷管路10上设置第一单向阀11，所述制动器2经过液控换向阀7及第一单向阀11卸荷。所述第一单向阀11设置压力较低，一方面用于制动器2管路预存低压油，在制动器2二次开启时响应迅速，另外，也是防止卸荷管路10的高压反向进入制动器2，引起制动器2的异常开启。
34.一种可选的实施方式中，该液压系统还包括溢流阀12与第二电磁换向阀13，所述第二电磁换向阀13处于初始位时，所述溢流阀12使动力单元15处于卸荷状态，所述第二电磁换向阀13得电时，所述溢流阀12使液压系统处于压力供给状态。其中，溢流阀12与第二电磁换向阀13组合使用，以使常态位时系统卸荷，第二电磁换向阀13的第四电磁阀得电时系统建压，可以进行工作。所述第二电磁换向阀13为两位三通电磁阀，其包括第一输入口p1、第二输入口p2以及输出口e，第二电磁换向阀13的第一输入口p1与回油口连通，所述第二电磁换向阀13的第二输入口p2与所述溢流阀12的先导口连通，第二电磁换向阀13的输出口e与回油口连通，第一工作位时，所述第二输入口p2与输出口e连通，第二工作位时，所述第一输入口p1与输出口e连通；初始状态下，所述第二电磁换向阀13处于第一工作位，所述第四电磁阀得电时，所述第二电磁阀y2处于第二工作位。
35.一种可选的实施方式中，该液压系统还包括节流阀14，动力单元15的压力油经过所述节流阀14节流后进入所述第一供液管路3及所述第二供液管路5，以实现进油流量的调节限制。
36.本实用新型同时提供一种绞车控制系统的具体实施方式，如图3所示，绞车控制系统包括用于检测所述绞车转速的转速传感器300、控制绞车运行的绞车液压系统200以及控制单元100、所述转速传感器300实时监测绞车的运行状态，当绞车运行速度异常或二次下滑时，控制单元通过控制所述绞车液压系统200实现绞车的制动锁止，具体地，通过控制液压系统200的各个电磁阀得电或失电以控制绞车马达1及制动器2的运行状态。
37.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。