[实用新型]一种液压紧急制动系统

说明书

1、技术领域：

本实用新型涉及机电一体化技术领域，尤其是液压传动与控制领域。

2、背景技术：

由于液压传动具有传动功率大、结构简单、控制方便且成本低廉等特点，因此，液压 传动在工程实践中的应用日益广泛。

随着工业生产的现代化及规模化，大型设备越来越多，单机功率也越来越大。一旦发 生意外事故，需要紧急停车时，就需要紧急制动系统，使得高速旋转的机械设备能迅速停 下来，以尽量减少事故的危害。

本系统利用液压传动的原理，通过操纵换向阀的手柄，能使高速旋转的大型机械设备 在很短的时间内停止。

3、发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种液压紧急制动系统。主要包含液压泵(1)、单向阀(2)、 压力继电器(3)、蓄能器(4)、安全阀(5)、油箱(6)、手动换向阀(7)、油管(8)、右 液压缸(9)、左液压缸(10)、飞轮(11)。

本系统用液压传动工作原理，蓄能器(4)分别与压力继电器(3)、液压泵(1)连接， 单向阀(2)的输入端与液压泵(1)的输出端连接，安全阀(5)的输入端与手动换向阀(7) 连接，安全阀(5)的输出端与油箱(6)连接，手动换向阀(7)的输出端分别连接左液压缸 (9)、右液压缸(10)的输入端；采用单作用的液压缸(9、10)，且左/右两个液压缸的活塞 相向运动夹住飞轮(11)的两侧外缘实现紧急制动；用2位三通手动换向阀(7)控制制动功 能，用蓄能器(4)及压力继电器(3)控制液压泵(1)的启动与停止，使液压泵(1)间歇 运动，达到节能的功能。

本发明的工作原理是：

本系统采用电机与液压泵集成一体的液压泵(1)，其特点是体积小，工作可靠。液压 泵(1)的作用是把油箱(6)中的液压油泵入到蓄能器(4)中成为高压油。蓄能器(4)与 压力继电器(3)连接。压力继电器(3)的作用是控制蓄能器的油液压力处于设定的范围 之内：即当蓄能器的油液压力达到压力继电器设定的上限值时，自动停止液压泵运转；当蓄 能器的压力小于压力继电器设定的下限时，启动液压泵运转。安全阀(4)的作用是限制蓄 能器的最大工作压力不超出安全阀设定的门限值。手动换向阀(7)控制压力油与液压缸的 连接方法，它有两种状态：制动状态与非制动状态。当大型设备处于正常运行工况时，手 动换向阀(7)处于非制动状态；当大型设备处于非正常运行工况时，也即出现故障需要紧 急制动时，值守人员把换向阀的手柄扳到紧急制动状态，此时，蓄能器(4)中的高压油进 入位于飞轮(11)两侧的左、右液压缸，驱动两液压缸活塞伸出夹紧飞轮(11)，由摩擦力 产生巨大的制动力矩，使飞轮制动。当完成制动功能后，手动换向阀(7)的手柄扳到非制 动状态，两液压缸活塞在回复力的作用下缩回，退出制动功能，飞轮处于自由状态。

4、附图说明：

图1为液压紧急制动系统组成图，由液压泵(1)、单向阀(2)、压力继电器(3)、蓄能 器(4)、安全阀(5)、油箱(6)、手动换向阀(7)、油管(8)、右液压缸(9)、左液压缸(10)、 飞轮(11)组成。

图2为本实用新型的实施图，图示状态为本系统处于非制动状态。

5、具体实施方式：

本液压紧急制动系统整体结构简单，包含基本的液压元器件，实施例如图2所示。本 实施例是针对小型水力发电机组(600KW)实施紧急制动，要求在紧急意外情况下，本系统 能使机组在n＝500rpm的转速下迅速(3秒内)停下来，以防止机械设备的损坏甚至人员的 伤亡。蓄能器(4)的容积要根据机组及飞轮运行的工况参数合理选择，如果容积选择太 大，使得整个系统的体积增大，且增加成本；如果容积选择太小，会使得液压泵(1)频繁 起动，缩短液压泵的使用寿命。本例选择工作压力2.0Mpa，初始公称容积为60L的皮囊式 液压蓄能器。液压缸采用自主设计的专用单作用液压缸，其特点是液压缸活塞能承受较大 的径向力，而且液压缸活塞的端面，需要安装抗磨损的耐磨材料，液压缸还加装自复位机 构。在液压缸安装方面，当手动换向阀(7)处于非制动状态时，液压缸活塞的端面与飞轮 端面保持水平，间隙保持在5-8mm之间。