一种液压驱动卷扬式启闭机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水利水电行业启闭机技术领域，特别是液压驱动卷扬式启闭机。
【背景技术】
[0002] 目前，在水利水电行业，卷扬式启闭机得到了广泛的应用，这种卷扬式启闭机由电 动机直接驱动减速器、开式齿轮副、卷筒、钢丝绳来提升或关闭水利水电工程中的闸门；这 种纯机械传动方式的卷扬式启闭机，是50年代从原苏联引进的技术，国内设计制造沿用至 今。
[0003] 当然，几十年来卷扬式启闭机技术也在不断的完善、进步和发展。现在的卷扬式启 闭机从材料应用、机构完善、安全性保障和自动化控制手段等方面都已取得很大的进步。即 便如此，现役的卷扬式启闭机也还存在某些技术上的不足，有待优化和改进。其主要在下述 几方面较为突出：
[0004] 卷扬式启闭机的传动基础是齿轮传动，减速器内的闭式齿轮传动和与卷筒连接的 开式齿轮传动副，构成了其整个机械传动的刚性传动链。传统的卷扬式启闭机是在电动机 和减速器高速级间设置瓦块式制动器来保障这一起重设备的制动安全。但整个齿轮传动链 均处于制动器保护之外，一旦哪一级齿轮出现疲劳断裂，闸门将无控制地往下掉，产生严重 的后果。
[0005] 传统卷扬式启闭机在起升、下降过程中的极限行程控制，只是依靠机械式行程开 关或主令控制器（后来又冗余增设数字行程传感器）来保障，传动系统自身没有超极限行 程安全保护功能。当出现行程开关（或传感器）故障，电动机不能自动停车，卷筒超极限行 程运转，易造成钢丝绳反向绞缠或闸门到上极限卡死，钢丝绳损坏或断裂，重大安全事故就 会发生。特别是当启闭机采用远程或自动化控制时最令人担忧。
[0006] 近些年，也有些工程在卷筒端加设末端制动器以保障安全；但由于末端制动器的 配套选用受参数和结构的限制，往往造成启闭机外形尺寸显著增大，使土建工程布置增加 麻烦，工程量显著增大，设备和基建投资规模明显增加。
[0007] 总之，现有卷扬式启闭机存在着：刚性的齿轮传动链受损后，闸门不能够得到制动 器的保护；卷筒易超极限行程运转，造成钢丝绳反向绞缠或闸门到上极限卡死，钢丝绳损坏 或断裂；以及外形结构庞大，土建工程量大之问题。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种液压驱动卷扬式启闭机，以解决现有卷 扬式启闭机存在着：刚性的齿轮传动链受损后，闸门不能够得到制动器的保护；卷筒易超 极限行程运转，造成钢丝绳反向绞缠或闸门到上极限卡死，钢丝绳损坏或断裂；以及外形结 构庞大，土建工程量大之问题。
[0009] 本发明的技术方案是：一种液压驱动卷扬式启闭机，包括机架、卷筒、转向滑轮组、 平衡滑轮组、钢丝绳、索具套环，液压系统、电气控制系统；所述卷筒安装在机架上；所述钢 丝绳的一端通过一索具套环固联在机架上，另一端依次绕越转向滑轮组、平衡滑轮组、缠绕 着卷筒、最后通过一索具套环固联在卷筒上；其中，所述液压系统包括电动机、油栗、液压阀 组、液压马达，以及滤油器、空气滤清器、油箱、压力表、液位计等；所述电气控制系统控制所 述液压系统；所述液压马达安装于所述机架上，并与所述卷筒的一端动力连接。
[0010] 所述液压马达包括一个液压制动器。
[0011] 所述液压阀组包括一个单向节流阀、一个平衡阀、一个梭阀、一个电磁换向阀、一 个单向阀、一个溢流阀及一个压力表。
[0012] 所述单向节流阀的通油口 B与所述液压马达的液压制动器通油口油路连接，该单 向节流阀的通油口 A与所述梭阀的出油口油路连接。所述平衡阀的通油口 A与所述液压马 达通油口 A油路连接，该平衡阀通油口 B与所述梭阀的进油口 PU以及所述电磁换向阀的通 油口 B油路连接，该平衡阀控制油口与所述液压马达的通油口 B、所述梭阀的进油口 P2、以 及所述电磁换向阀的通油口 A油路连接；所述单向阀的进油口与所述油栗的出油口、所述 压力表通油口、以及所述溢流阀的通油口 P油路连接，该单向阀的出油口与所述电磁换向 阀的通油口P油路连接。所述电磁换向阀的通油口T与所述油箱回油口油路连接。所述溢 流阀的通油口 T与所述油箱回油口油路连接。
[0013] 还包括一个安全制动器，安装于所述机架上；该安全制动器为载荷自制锲式点盘 制动器，其有一个制动盘，该制动盘与所述卷筒的另一端动力连接。
[0014] 由于本发明所述的一种液压驱动卷扬式启闭机，除卷扬机构（卷筒、转向滑轮组、 平衡滑轮组、钢丝绳等）属机械传动外，驱动系统完全采用液压传动。液压传动属于柔性传 动，启闭机在运行过程中不存在刚性的齿轮传动链受损后，闸门不能够得到制动器的保护 问题；又由于有溢流阀预先设定系统压力，当出现行程开关（或传感器）故障，电动机不能 自动停车，卷筒超极限行程运转时，造成钢丝绳反向绞缠或闸门到上极限卡住时，阻力会迅 速增大，也就是需要更大的驱动力矩来驱动卷筒，而液压马达由于系统的压力限定，无法提 供更大的驱动力矩，从而保护钢丝绳不会损坏或断裂；闸门也就不会被卡死。
[0015] 还由于液压控制系统选择的平衡阀及其控制油路与电磁换向阀及其中位的Y型 机能有机结合，选择了具有液压制动器的液压马达，即使液压动力系统出现故障或管道破 裂，液压马达也能自我制动；万一液压马达自我保护失效，在卷筒的另一端也设置了与之配 套研制的安全制动器；当停止或失电时，由于卷筒的一端与液压马达动力连接，另一端与安 全制动器的制动盘动力连接，这样卷筒的两端均同时得于有效制动，卷筒不会受到载荷的 惯性力矩的扭曲，从而使得制动更具平稳、有效。
[0016] 此外，由于液压系统中，液压马达、阀组、油箱，电动机等电气控制元件均可以远距 离分开设置，操控更为灵活、方便；没有了齿轮减速箱，减少了不必要的重量，且庞大结构没 了，使其结构更为紧凑，同时也简化了相应的土建工程，减少了土建工程量。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明的主视图；
[0018] 图2是图1的左视图；
[0019] 图3是图1的俯视图；
[0020] 图4是本发明的液压系统图；
[0021] 图5是本发明的安全制动器与卷筒、油马达、同步齿轮以及行程开关c和行程开关 d设置示意图。
【具体实施方式】
[0022] 为了更好的理解本发明，下面结合附图1到5对本发明优选实施例作进一步说 明：
[0023] 图中，1是钢丝绳，2是油箱，3是滤油器，4是油栗，5是安全制动器，6是电动机，7 是液压阀组，8是液压马达，9是泄漏油管，10是输油管a，11是输油管b，12是机架，13是油 液，14是平衡滑轮组，15是转向滑轮组，16是传感器，17是齿形同步带，18是卷筒，19是同 步轮，20是支座，21是索具套环，22是油箱面板，23是油箱侧板，51是安全制动器5的制动 盘，52是安全制动器5的电磁铁e，71是压力表，72是电磁换向阀，73是梭阀，74是单向节 流阀，75是平衡阀，76是单向阀，77是溢流阀，78是液位计，79是空气滤清器，81是液压马 达8的液压制动器，151是行程开关c，152是行程开关d。
[0024] 图1、2、3表明，本优选实施列所述的一种液压驱动卷扬式启闭机，卷筒18通过支 座20设置在机架12上。转向滑轮组15位于卷筒18 -端侧旁，设置在机架12上。平衡滑 轮组14位于闸门的上方、机架12的下方。钢丝绳1的一端通过一索具套环21固联在机架 12上，另一端依次绕越转向滑轮组15、平衡滑轮组14,然后缠绕着卷筒18,最后通过一索具 套环21固联在卷筒18上。液压系统包括电动机6、油栗4、液压阀组7、液压马达8,以及油 箱2、滤油器3、压力表71、液位计78、空气滤清器79 ;其中，液压阀组7为集成油路块类型， 安装在油箱2的面板22上面位于其中部。压力表71安装在液压阀组7之上面。油箱2安 装在机架12上，电动机6安装在油箱2的面板22的上面，位于其左边；油栗4安装在油箱 2面板22的下面，在油箱2之内，位于电动机6的正下方并与电动机6动力连接；滤油器3 在油箱2之内，浸没在油液里，其出油口与油栗4的入油口连通。液位计78安装在油箱2 的侧板23上；空气滤清器79安装在油箱2的面板22上面，位于其右边。
[0025] 液压马达8包括一个液压制动器81 ;液压马达8安装在机架12上，位于卷筒18的 一端并与其动力连接；安全制动器5,安装于机架12上，该安全制动器5为载荷自制锲式点 盘制动器，其有一个制动盘51，制动盘51位于卷筒18的另一端并与其动力连接。
[0026] 电气控制系统（现有技术，图中未示出）控制所述液压系统。
[0027] 图4中，表明了本发明的液压系统的工作原理。液压阀组7包括一个电磁换向阀 72、一个梭阀73、一个单向节流阀74、一个平衡阀75、一个单向阀76、一个溢流阀77。其中， 单向节流阀74的通油口 B与液压马达8的液压制动器81通油口油路连接，该单向节流阀 74的通油口 A与梭阀73的出油口 A油路连接。平衡阀75的通油口 A与液压马达8通油口 A油路连接；平衡阀75通油口 B与梭阀73的进油口 PU以及电磁换向阀72的通油口 B油 路连接；平衡阀75控制油口 K与液压马达8的通油口 B、梭阀73的进油口 P2、以及电磁换 向阀72的通油口 A油路连接。单向阀76的进油口与油栗4的出油口、压力表7