可实现节能控制的门式斗轮堆取料机活动梁起升机构的制作方法
【专利摘要】一种可实现节能控制的门式斗轮堆取料机活动梁起升机构，属于机械领域。包括由柱塞液压缸和液压泵站组成的液压系统、柱塞液压缸头部链轮组、连接在活动梁和门腿上并与链轮啮合的滚子链条，其中的泵站包括两个并列的柱塞泵、两个保护单向阀、连接单向阀的两个的溢流阀与一个三位四通电液换向阀，所作的改进是：液压泵改为变量柱塞泵，增加一个液压锁，并将两个液压锁与柱塞液压缸直接刚性连接，在泵口保护单向阀输出端的主油路上与液压锁之间增加一条由单向阀、溢流阀、蓄能器、压力继电器、电磁换向阀、单向调速阀组成的液压开锁支路，本发明的有益效果是：液压系统效率得以提高，发热量减小、大幅度降低活动梁起升控制系统的能耗。
【专利说明】可实现节能控制的门式斗轮堆取料机活动梁起升机构
【技术领域】
[0001]本发明属于机械领域，具体涉及固体颗粒散物料向存储场地堆放或提取移走作业机械中的门式堆取料机。
【背景技术】
[0002]如图1、图2所示的包活动梁1、滚轮机构2、固定梁3、皮带机4、刚性门腿5、活动梁起升机构6、整机行走机构7、尾车8、柔性门腿9的门式斗轮堆取料机(以下简称门式斗轮机)，作为一种连续、高效的散状物料装卸输送设备，由于其具有回取率高、有一定的混匀效果、料堆便于管理、结构简单、操作方便和易于实现自动化控制等优点，得以广泛应用在大型火力发电厂、工矿企业及港口散装物料储料场。
[0003]门式斗轮机中的活动梁起升机构是门式斗轮机实现堆取料功能的主要组成部分，作用是通过外力带动活动梁实现高度方向的位置改变同时配合滚轮机构、胶带机及尾车等机构实现堆取料作业，其结构(参阅图3)包括通过耳轴固定在门腿立柱内的两个并联柱塞液压缸13，安装在刚性门腿内侧整套的液压泵站10，铰接在柱塞油缸头部链轮组12，链轮与重型滚子链条14啮合传动，其中滚子链条14 一端与活动梁连接，另一端与立柱滑道连接，通过液压泵站10供油驱动液压缸13直线伸缩运动，带动头部链轮12在链条14长度上啮合滚动，链条14拉动活动梁I通过导轮组在立柱滑道内上下移动，从而实现活动梁高度方向的起升运动。另外活动梁柔性腿侧升降采用钢丝绳平衡系统，钢绳采用双钢丝绳相互独立工作。其绳头固定在平衡杆上，以自动调整两根钢丝绳的长短，使其受力相等，通过钢丝绳及滑轮组传递使配重小车自重反向拉动活动梁，给活动梁向上提升力，以减小油缸负载力及起升机构液压系统的能耗。
[0004]现有的门式斗轮机起升机构液压系统(泵站与柱塞油缸)原理如图4所示。组成构件有柱塞泵15-1和13-2、溢流阀16-1和16-2、单向阀17_1盒7_2、电液换向阀18、液压锁19、单向节流阀20-1和20-2、柱塞液压缸13-1和13_2，连接关系是单向阀接柱塞泵输出端，单向阀输出端接溢流阀与电液换向阀，电液换向阀输出端接液压锁，液压锁输出接两个并联的单向节流阀，单向节流阀输出端接柱塞油缸。
[0005]现有的液压系统存在的缺点有:在活动梁下降过程中，必须启动电机带动柱塞泵建立压力才能打开液压锁，由于本液压系统的大功率、大流量，加之柱塞泵不宜频繁启动，通常必须采用泵的长时间持续运转配合电液换向阀开锁来实现活动梁下降动作。因而造成不必要的能源浪费，另外，本系统流量大，工作时溢流阀的闪流也会导致的油液温升高，同样具有较大的能量损失。综上情况，决定了活动梁起升机构的运行能耗大、效率低。此外，由于柱塞液压缸铰轴连接工作时存在微动，一般都采用一段高压胶管21-1和21-2连接在液压缸的进油口处。但在门式斗轮机非工作期间或活动梁停在某一高度堆取料作业，液压泵停止工作或处于卸荷状态，此时整个起升机构自重载荷完全被液压缸承受，因此要求液压系统应设置闭锁设施组成保压回路，具有锁缸功能，另外工程上一般要求在油缸非工作期间内，油温影响因素除外，油缸每小时的伸缩变化不大于5_且整个系统均无渗漏现象，这对与本系统一样具有高压、大流量及大功率的液压系统来说是比较苛刻的。再加上胶管在使用过程中的材料老化、外力损伤等原因，胶管有爆裂的可能。一旦胶管爆裂，油液急速外泄，会造成较大的能源浪费。同时，系统瞬间丢压，重则会导致活动梁及所附机构失重坠落，出现机毁人亡的事故。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种可实现节能控制的门式斗轮堆取料机活动梁起升机构，克服现有的起升机构耗能高、安全性差的不足。
[0007]本发明的起升机构包括由固定在门腿立柱上的柱塞液压缸和安装在刚性门腿上的液压泵站组成的液压系统、铰接在柱塞液压缸头部链轮组、连接活动梁和门腿并与链轮啮合的重型滚子链条，其中的泵站包括两个并列的柱塞泵、连接柱塞泵输出端的两个保护单向阀、连接两个单向阀输出端合并后管路上的两个的溢流阀与一个三位四通电液换向阀，所作的改进是：液压泵改为变量柱塞泵，增加一个液压锁，并将两个液压锁与柱塞液压缸直接刚性连接，液压锁安装在液压缸与高压胶管之间，电液换向阀输出端接两个并联的单向节流阀，单向节流阀输出端接与液压锁相连的高压胶管；在泵口保护单向阀输出端的主油路上与液压锁之间增加一条由单向阀、溢流阀、蓄能器、压力继电器、电磁换向阀、单向调速阀组成的液压开锁支路，液压开锁支路中构件的连接关系是：单向阀输出端接蓄能器、压力继电器、溢流阀、电磁换向阀，电磁换向阀输出端接单向调速阀，单向调速阀接液压锁控制油口。
[0008]本发明改进部分的工作原理是及有益效果是：两个液压锁与柱塞液压缸直接刚性连接，液压锁安装在液压缸与高压胶管之间，在高压胶管爆管的瞬间，系统的控制油路失压，关闭液压锁阀件，锁住液压缸缸油液外泄，能有效防止软管爆裂的意外发生，另外此阀为锥阀结构，液压锁锁紧能力强，有效的杜绝胶管破裂带来的安全隐患。另外该液压锁采用外控外泄式，改善原有系统锁紧能力，液压锁泄油端直接与油箱连接，使液压锁的锁紧能力不受主油路压力影响。所增加的液压开锁支路，在活动梁下降过程中不启动柱塞泵同样可以开锁满足活动梁下降要求。其中蓄 能器具有缓冲吸振和辅助动力源的双重作用，在活动梁上升动作时，由柱塞泵完成液压缸伸长动作的同时也完成蓄能器充油储能，当达到溢流阀设定压力时，溢流阀开始溢流，完成蓄能器储能过程，当活动梁下降动作时，蓄能器释放能量，将液压能转换成压力释放，同时通过单向调速阀的流量控制，得到流速适合的开锁压力油控制液压锁的阀口开启速度，最大限度减小开锁冲击；并通过电磁换向阀控制油路通断，完成活动梁在下降过程中在任意位置的起停。图中压力继电器作用是当支路压力低于其开锁压力时，系统液压泵开启给蓄能器充油。本系统由于采用蓄能器作为辅助动力源建立压力开锁，极大减少液压泵运行时间，有效的杜绝了不必要的能源浪费。同时系统调速采用件I变量泵与主油路单向节流阀组成的容积节流调速回路，可以最大限度减少溢流阀的闪流量，减少系统溢流损失和节流损失，使系统效率提高，发热量减小。综上可以看出本系统的优化改进措施在很大程度上降低活动梁起升系统的能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图I为门式斗轮机整体主视图。[0010]图2为门式斗轮机整体侧视图。
[0011]图3为门式斗轮机起升机构结构图。
[0012]图4为现有的门式斗轮机活动梁起升机构液压系统图。
[0013]图5为本发明门式斗轮机活动梁起升机构液压系统图。
【具体实施方式】
[0014]参阅图3、4、5，本发明包括固定在门腿5立柱上的两个变量柱塞液压缸13-1和13-2和安装在刚性门腿上的液压泵站10组成的液压系统，铰接在柱塞液压缸头部链轮组12，连接活动梁和门腿并与链轮啮合的重型滚子链条14 ;其中的泵站10包括两个并列的变量柱塞泵15-1和15-2、连接柱塞泵输出端的两个保护单向阀17-1和17-2，连接两个单向阀输出端合并后管路上的两个的溢流阀16-1和16-2与一个三位四通电液换向阀18，连接电液换向阀输出端的两个并联单向节流阀20-1和20-2、连接单向节流阀输出端的两个液压锁19-1和19-2，两个液压锁与柱塞液压缸直接刚性连接，液压锁安装在液压缸13与高压胶管21之间；在泵口保护单向阀17-1和17-2输出端的主油路上与液压锁19-1和19_2之间增加一条由单向阀22、溢流阀24、蓄能器25、压力继电器23、电磁换向阀26、单向调速阀27组成的液压开锁支路，液压开锁支路中构件的连接关系是:单向阀输出端接蓄能器、压力继电器、溢流阀、电磁换向阀，电磁换向阀输出端接单向调速阀，单向调速阀接液压锁控制油口。
【权利要求】
1.一种可实现节能控制的门式斗轮堆取料机活动梁起升机构，包括由固定在门腿立柱上的柱塞液压缸和安装在刚性门腿上的液压泵站组成的液压系统、铰接在柱塞液压缸头部链轮组、连接在活动梁和门腿上并与链轮啮合的重型滚子链条，其中的泵站包括两个并列的柱塞泵、连接柱塞泵输出端的两个保护单向阀、连接两个单向阀输出端合并后管路上的两个的溢流阀与一个三位四通电液换向阀，其特征是：液压泵改为变量柱塞泵，增加一个液压锁，并将两个液压锁与柱塞液压缸直接刚性连接，液压锁安装在液压缸与高压胶管之间，电液换向阀输出端接两个并联的单向节流阀，单向节流阀输出端接与液压锁相连的高压胶管；在泵口保护单向阀输出端的主油路上与液压锁之间增加一条由单向阀、溢流阀、蓄能器、压力继电器、电磁换向阀、单向调速阀组成的液压开锁支路，液压开锁支路中构件的连接关系是：单向阀输出端接蓄能器、压力继电器、溢流阀、电磁换向阀，电磁换向阀输出端接单向调速阀，单向调速阀接液压锁控制油口。
【文档编号】F15B20/00GK103486102SQ201310437418
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】徐万鑫, 于志民, 贾延逊, 黄有义, 徐春梅 申请人:长春发电设备总厂