单轨吊运行速度液压测量系统及其方法与流程

[0001]
本发明涉及矿山运输装备技术领域，尤其涉及一种单轨吊运行速度液压测量系统及其方法。


背景技术：

[0002]
单轨吊运输是煤矿井下最常见的辅助运输装备，运输能力强，充分利用巷道的顶部空间。目前，煤矿井下运行的单轨吊都需要具备超速制动功能，从而达到防范目的。
[0003]
为了减小或避免单轨吊失速带来的危害，按照《煤矿安全规程》要求，柴油机和蓄电池单轨吊车,必须设置超速保护装置；运送人员时,必须使用人车车厢，两端必须设置制动装置。
[0004]
当前国内外单轨吊上主要采用电磁阀控制液压系统实现失效安全型制动油缸的动作。但由于井下存在恶劣工况下的防爆需求，需要采取一定防爆措施来适应井下单轨吊的自动制动，导致设备经济性不强；同时由于电控形式稳定性和可靠性不足，故障频发，存在一定安全隐患。相关矿山轨道运输装备的制动形式提供了自动超速保护的机液控制方法，比如专利2019106385231采用电测试方法，设计了一种基于编码器的单轨吊测速系统，需要针对煤矿等特殊场合的防爆需求加以改造，可靠性不足；专利2014106478110设计了一种多级超速保护系统，但其调速阀形成的检测回路始终与油箱连通，使得泄油控制压力建立缓慢，需要油缸伸出进行制动时的响应慢。
[0005]
基于上述情况，需要进一步改进现有单轨吊制动系统的控制形式，通过机液控制方法实现在安全可靠前提下单轨吊的超速检测，以利于实现快速制动。


技术实现要素：

[0006]
本发明针对现有技术的不足，提供一种单轨吊运行速度液压测量系统，该液压测量系统在单轨吊运行速度超限时，能够快速地与泄油回路之间建立液控压力，及时将制动油缸（执行机构）泄油，实现快速制动，从而实现安全可靠前提下单轨吊的超速检测。
[0007]
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种单轨吊运行速度液压测量系统，包括取速轮、联轴器、液压系统；所述液压系统包括泵、检测回路、泄油回路和油箱；所述泵的转轴通过联轴器与取速轮的转轴连接，且泵作为液压系统的动力端布置在检测回路中，检测回路与泄油回路连接，泄油回路一端连接油箱，另一端连接执行机构；所述检测回路包括液压全桥以及速度检测单元，速度检测单元通过一组以上的速度检测支路并联连接而形成；所述检测回路中还包括有通断控制油路，速度检测单元通过通断控制油路分别与泄油回路、油箱直接连接；当单轨吊正常运行时，速度检测单元通过通断控制油路直接与油箱连通，并通过通断控制油路截断与泄油回路之间的油路；当单轨吊运行速度超限时，速度检测单元通过通断控制油路与泄油回路连通，并通过通断控制油路截断与油箱直接连通的油路。
[0008]
进一步地，每一组速度检测支路中，均包括两条速度检测支路，每一条速度检测支路中，均包括串联连接的截止阀、调速阀，所述通断控制油路由两个连锁的液控换向阀构成；两个液控换向阀分别为一号液控换向阀、二号液控换向阀；液压全桥的进油口与油箱连通；液压全桥的出口与速度检测单元中的前端进口、二号液控换向阀的b1口、二号液控换向阀的液控x2口相连通；一号液控换向阀的p5口与速度检测单元的后端出口相连通，而二号液控换向阀的b1口则与速度检测单元的前端进口相连通；一号液控换向阀的a5口、二号液控换向阀的a6口均与油箱连通；一号液控换向阀的b口、一号液控换向阀的液控x1口、二号液控换向阀的p6口连通；一号液控换向阀的b口、一号液控换向阀的液控x1口、二号液控换向阀的p6口均与泄油回路中液控单向阀的液控x3口相连。
[0009]
进一步地，每一组速度检测支路中，均包括两条速度检测支路，每一条速度检测支路中，均包括串联连接的截止阀、调速阀，所述通断控制油路由两个连锁的顺序阀构成；两个顺序阀分别为一号顺序阀、二号顺序阀；液压全桥的进油口与油箱连通；液压全桥的出口与速度检测单元的前端进口、二号顺序阀的b1口、二号顺序阀的液控x2口相连通；一号顺序阀的p5口与速度检测单元的后端出口相连通，而二号顺序阀的b1口则与速度检测单元的前端进口相连通；一号顺序阀的a5口、二号顺序阀的a6口均与油箱连通；一号顺序阀的b口、一号顺序阀的液控x1口、二号顺序阀的p6口连通；一号顺序阀的b口、一号顺序阀的液控x1口、二号顺序阀的p6口均与泄油回路中液控单向阀的液控x3口相连。
[0010]
进一步地，所述速度检测支路的组数根据运行限速需求来设置；所述检测回路工作时，与运行速度对应的一组速度检测支路中的截止阀打开，其余速度检测支路中的截止阀关闭。
[0011]
进一步地，速度检测单元包括一组速度检测支路，该组速度检测支路包括两个截止阀、两个调速阀；两个截止阀分别为一号截止阀、二号截止阀；两个调速阀分别为一号调速阀、二号调速阀；一号截止阀的a1口通过与一号调速阀的p2口相连而形成一条速度检测支路；二号截止阀的a3口与二号调速阀的p4口相连而形成另一条速度检测支路；液压全桥的出口还分别与一号截止阀的p1口、二号截止阀的p3口相连通；一号调速阀的p2口、二号调速阀的p4口和一号液控换向阀或一号顺序阀的p5口相连通。
[0012]
进一步地，所述取速轮和联轴器安装在单轨吊驱动部上；取速轮的数量有两个，分别设置在单轨吊轨道的两侧，其中一个取速轮的转轴穿过单轨吊驱动部的腹板后通过联轴器与泵的转轴连接；所述取速轮的转轴与单轨吊驱动部的腹板之间设置有轴承，取速轮的转轴与泵的转轴在联轴器内通过键固定连接。
[0013]
进一步地，所述检测回路ⅰ还包括过滤器、溢流阀；过滤器设置在液压全桥的进液口与油箱之间；溢流阀的p口与液压全桥的出口相连通，溢流阀的t口与油箱连通；液压全桥由四个单向阀组成。
[0014]
进一步地，所述泄油回路包括液控单向阀和两个插装阀；两个插装阀分别为一号插装阀、二号插装阀，且一号插装阀的a9口和二号插装阀的a10口相连；液控单向阀的a8口和一号插装阀的p9口、二号插装阀的p10口相连通；一号插装阀的p9口和a9口之间设置有阻尼孔a，二号插装阀的p10口和a10口之间设置有阻尼孔b；液控单向阀的p8口、一号插装阀的t1口、二号插装阀的t2口均与油箱相连。
[0015]
进一步地，所述检测回路与泄油回路之间布置有三号截止阀，所述三号截止阀的p7口分别与一号液控换向阀或一号顺序阀的b口、一号液控换向阀或一号顺序阀的液控x1口、二号液控换向阀或二号顺序阀的p6口相连通；所述三号截止阀的a7口与油箱连通。
[0016]
本发明的另一个技术目的是提供一种单轨吊运行速度液压测量方法，基于上述的单轨吊运行速度液压测量系统而实现，包括如下步骤：单轨吊正常运行时，单轨吊驱动部上的取速轮在单轨吊轨道上运动，泵的转轴随单轨吊驱动部上的取速轮转动，泵将油箱中的油液依次经过滤器、液压全桥后泵出，泵出的流量小于一号调速阀或二号调速阀调定的流量，一号液控换向阀处于左位，油液全部经一号液控换向阀的p5口、a5口流回油箱；此时二号液控换向阀也处于左位，将液控单向阀的x3口与油箱连通，液控单向阀闭锁，泄油回路无法泄油；当单轨吊运行速度超限时，泵的转速随着取速轮的转速增加而增加，此时，泵泵出的流量超过一号调速阀或二号调速阀调定的流量，一号调速阀或二号调速阀来不及将泵泵出的所有流量排入油箱，来不及排出的油液流入二号液控换向阀的x2口并建立起液控压力，立即将二号液控换向阀推到右位，使得二号液控换向阀的b1口、p6口连通，油液经二号液控换向阀的p6口进入一号液控换向阀的x1口、液控单向阀的x3口，将一号液控换向阀推向右位，将经一号调速阀或二号调速阀流入油箱的油液切断，同时将液控单向阀的a8口、p8口连通，一号插装阀和二号插装阀开启；执行机构内的压力油经泄油回路快速流回油箱。
[0017]
通过上述的技术方案，相对于现有技术而言，本发明具有如下的有益效果：1、本发明在速度检测单元的后端出口设置通断控制油路，以分别与油箱、泄油回路择一连通，且通断控制油路与油箱/泄油回路的连通是通过单轨吊运行速度来控制；由此可知，当单轨吊运行速度超限时，速度检测支路不直接与油箱连通，并通过通断控制油路与液控单向阀（泄油回路）之间快速建立起液控压力，及时将制动油缸（执行机构）泄油，实现快速制动。
[0018]
2、本发明通过检测回路与泄油回路之间的截止阀控制检测油路的通断，满足系统安装维护时的需要。
[0019]
3、本发明改变取速轮数量时能够实现多点测速，实现对整列单轨吊速度进行检测。
附图说明
[0020]
图1为本发明的测速结构示意图；
图2为液压系统原理图；图3是本发明的实施例2的液压系统原理图；图中：
ⅰ-
检测回路；
ⅱ-
泄油回路；1-单轨吊轨道；2-取速轮；3-轴承；4-单轨吊驱动部；5-键；6-联轴器；7-泵；8-过滤器；9-单向阀；10-溢流阀；14-液控单向阀；16-压力表；17-油箱；18-执行机构。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图中的实施例对发明作进一步的描述：如图1至3所示，本发明所述的单轨吊运行速度液压测量系统，包括取速轮2、联轴器6、液压系统；其中：所述液压系统包括泵7、检测回路ⅰ、泄油回路ⅱ和油箱17；所述泵7的转轴通过联轴器6与取速轮2的转轴连接，且泵7作为液压系统的动力端布置在检测回路ⅰ中，检测回路ⅰ与泄油回路ⅱ连接，泄油回路ⅱ一端连接油箱17，另一端连接执行机构18；所述检测回路ⅰ包括液压全桥以及速度检测单元，速度检测单元通过一组以上的速度检测支路并联连接而形成；所述检测回路ⅰ中还包括有通断控制油路，速度检测单元通过通断控制油路分别与泄油回路ⅱ、油箱17直接连接；当单轨吊正常运行时，速度检测单元通过通断控制油路直接与油箱17连通，并通过通断控制油路截断与泄油回路ⅱ之间的油路；当单轨吊运行速度超限时，速度检测单元通过通断控制油路与泄油回路ⅱ连通，并通过通断控制油路截断与油箱17直接连通的油路。
[0022]
以下将结合两个实施例，详细地说明本发明所述的通断控制油路。
[0023]
实施例1图1和图2中，本发明包括取速轮2、联轴器6、液压系统等。所述液压系统包括泵7、检测回路ⅰ、泄油回路ⅱ和油箱17等。所述取速轮2和联轴器安6装在现有的单轨吊驱动部4上，取速轮2设置在单轨吊轨道1的两侧，其中一个取速轮2的转轴穿过单轨吊驱动部4的腹板后通过联轴器6与泵7的传动轴连接；所述泵7作为液压系统的动力端布置在检测回路ⅰ中，检测回路ⅰ与泄油回路ⅱ中液控单向阀14的液控口x3连接，检测回路ⅰ与油箱17之间还连接有截止阀11.3，泄油回路ⅱ一端连接油箱17，一端连接执行机构18。
[0024]
所述取速轮2的转轴与单轨吊驱动部4的腹板之间设置有轴承3，取速轮2的转轴与泵7的转轴在联轴器6内通过键5固定连接。
[0025]
所述检测回路ⅰ包括过滤器8、四个单向阀、泵7、溢流阀10、两个截止阀（一号截止阀11.1和二号截止阀11.2）、两个调速阀（一号调速阀12.1和二号调速阀12.2）、两个液控换向阀（一号液控换向阀13.1和二号液控换向阀13.2）；泵7与由四个单向阀9.1、9.2、9.3和9.4组成的液压全桥连通，在液压全桥的进液口与油箱17之间设置过滤器8；溢流阀10的p口、一号截止阀11.1的p1口、二号截止阀11.2的p3口、二号液控换向阀13.2的b1口、二号液控换向阀13.2的液控x2口均与液压全桥的出口相连通；一号截止阀11.1的a1口与一号调速阀12.1的p2口相连；二号截止阀11.2的a3口与二号调速阀12.2的p4口相连；一号调速阀12.1的p2口、二号调速阀12.2的p4口和一号液控换向阀13.1的p5口相连通；一号液控换向阀13.1的b口、一号液控换向阀13.1的液控x1口和二号液控换向阀13.2的p6口连通；一号液
控换向阀13.1的a5口、二号液控换向阀13.2的a6口、溢流阀10的t口均与油箱17连通。
[0026]
所述泄油回路ⅱ包括液控单向阀14和两个插装阀（一号插装阀15.1、二号插装阀15.2）；所述液控单向阀14的液控x3口与检测回路ⅰ中的一号液控换向阀13.1的b口、一号液控换向阀13.1的液控x1口和二号液控换向阀13.2的p6口相连通；液控单向阀14的a8口和一号插装阀15.1的p9口、二号插装阀15.2的p10口相连通；一号插装阀15.1的a9口和二号插装阀15.2的a10口相连，一号插装阀15.1的p9口和a9口之间设置有阻尼孔，二号插装阀15.2的p10口和a10口之间设置有阻尼孔；液控单向阀14的p8口、一号插装阀15.1的t1口、二号插装阀15.2的t2口均与油箱17相连。
[0027]
所述检测回路ⅰ与泄油回路ⅱ之间布置有三号截止阀11.3，所述三号截止阀11.3的p7口与一号液控换向阀13.1的b口、一号液控换向阀13.1的液控x1口和二号液控换向阀3.2的p6口相连通；所述三号截止阀13.2的a7口与油箱17连通。
[0028]
所述检测回路ⅰ中的截止阀11.1或11.2和不同调速阀12.1或12.2成组连接后并联在检测回路ⅰ中，可以根据运行限速需求设置多组，工作时与运行速度对应的一组截止阀打开，其余截止阀关闭。
[0029]
工作过程：单轨吊正常运行时，单轨吊驱动部4上的取速轮2在单轨吊轨道1上运动，泵7的转轴随单轨吊驱动部4上的取速轮2转动，泵7将油箱17中的油液经过滤器8和液压全桥后泵出，泵出的流量小于调速阀6.1或6.2调定的流量，一号液控换向阀13.1处于左位，油液全部经p5和a5口回油箱17；二号液控换向阀13.2处于左位，将液控单向阀14的x3口与油箱17连通，液控单向阀14闭锁，泄油回路ⅱ无法泄油。
[0030]
当单轨吊运行速度超限时，泵7随取速轮2的转速增加，泵7泵出的流量超过一号调速阀12.1或二号调速阀12.2调定的流量，一号调速阀12.1或二号调速阀12.2来不及将所有的流量排入油箱17，油液流入二号液控换向阀13.2的x2口并建立起液控压力，立即将二号液控换向阀13.2推到右位，使得二号液控换向阀13.2的b1口和p6口连通，油液经二号液控换向阀13.2的p6口进入一号液控换向阀13.1的x1口和液控单向阀14的x3口，将一号液控换向阀13.1推向右位，将经调速阀12.1或12.2流入油箱17的油液切断，同时将液控单向阀14的a8口和p8口连通，一号插装阀15.1和二号插装阀15.2开启；执行机构18内的压力油经泄油回路ⅱ快速流回油箱17。
[0031]
一号调速阀12.1与二号调速阀12.2分别设置为高低流量，一号截止阀11.1和一号调速阀12.1与二号截止阀11.2和二号调速阀12.2的组合使液压系统在不同运行速度下泄油。当需要切换运行速度时，只需要操作相应的截止阀11进行限速选择。
[0032]
溢流阀10作为检测回路的安全防护，在系统工作时保护系统压力超限。
[0033]
系统进行拆装时，关闭三号截止阀11.3将检测回路与泄油回路切断。
[0034]
实施例2如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处仅在于，将实施例1中两个液控换向阀13.1、13.2由两个顺序阀13.1
′
、13.2
′
替代，其他部分保持不变。
[0035]
由此可知，本实施例在限速控制时，与实施例1基本一致，在此不再赘述。