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CN108501908A - 矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统 - Google Patents

矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统 Download PDF

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CN108501908A
CN108501908A CN201810389052.0A CN201810389052A CN108501908A CN 108501908 A CN108501908 A CN 108501908A CN 201810389052 A CN201810389052 A CN 201810389052A CN 108501908 A CN108501908 A CN 108501908A
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China
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wheel
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肖林京
张玉鲁
李兆松
孙传余
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Shandong University of Science and Technology
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Shandong University of Science and Technology
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Abstract

本发明提供一种矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统，在满足制动力条件下，具有安全可靠、生产效率的特点。期包括防抱死子系统和能量回收子系统；其中防抱死子系统包括制动踏板、制动主缸、三位三通电磁阀和储液器，制动踏板制动主缸连接，三位三通电磁阀分别通过管路连接制动主缸、车轮制动器和储液器，三位三通电磁阀通过改变电流大小能够实现增压、保压和减压三种工作状态，制动主缸供油端通过第一泵及管路连接储液器；能量回收子系统包括设置在车轮之间的驱动桥、设置在车辆上的驱动电机，驱动电机经传动装置连接轮轴，轮轴经驱动桥及离合器连接，第二泵进油端连接油箱，第二泵出油端连接蓄能器；蓄能器还连接车轮制动器。

Description

矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统
技术领域
本发明涉及一种液压制动系统，具体涉及一种矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统，属于矿用电机车技术领域。
背景技术
轨道运输仍是目前现代化煤矿井下最主要、最广泛的运输方式，它能够适应运输距离的变化和巷道的弯曲。煤矿轨道上运行的各种矿车达到了几百万辆，而在车辆运行过程中，与车辆主动安全关系最为紧密的应属制动系统，车辆的制动性能是表征车辆行驶安全的一个重要的指标。
目前井下轨道牵引机车是牵引车头提供牵引力，并实现机械制动，机械制动系统主要包括制动闸瓦及制动操纵机构，闸瓦制动装置的控制方法有手动、风动、和液压控制三种。其主要面临是动力不足、制动性能差，操作提前量大，如果遇紧急情况车辆难以控制等问题。而且，煤矿井下特殊使用工况和工作环境恶劣，对于井下车辆的制动要求更高，除了满足一定的制动力条件外，还必须考虑防爆、防污染、安全和可靠的各方面特性。
因此，针对井下轨道车辆的制动系统的研究显得十分重要,对制动系统的改进设计与优化不仅能有效提高井下运输的安全性，确保安全生产；也能减少井下运输车辆的故障率，大大的提高生产效率，带来经济效益。
发明内容
本发明目的是提供一种矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统，在满足制动力条件下，具有安全可靠、生产效率的特点。
本发明通过以下技术方案实现：
一种矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统，包括防抱死子系统和能量回收子系统；其中防抱死子系统包括制动踏板、制动主缸、三位三通电磁阀和储液器，制动踏板制动主缸连接，三位三通电磁阀分别通过管路连接制动主缸、车轮制动器和储液器，三位三通电磁阀通过改变电流大小能够实现增压、保压和减压三种工作状态，制动主缸供油端通过第一泵及管路连接储液器，第一泵连接制动电动机作为第一泵的动力源；能量回收子系统包括设置在车轮之间的驱动桥、设置在车辆上的驱动电机，驱动电机经传动装置连接轮轴，轮轴经驱动桥及离合器连接第二泵作为第二泵的动力源，第二泵进油端连接油箱，第二泵出油端连接蓄能器；蓄能器还连接车轮制动器。
上矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统优选方案，车轮制动器一个油路上设有常开式电磁阀，用于控制压力油从车轮制动器流向储液器，车轮制动器还一个油路设有常闭式电磁阀，用于控制压力油从蓄能器流向车轮制动器。
上矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统优选方案，其还包括控制器,传感器设在车轮，传感器设在车轮与控制器输入端连接并将所测得车速反馈给控制器，控制器的输出端连接到常开式电磁阀和常闭式电磁阀。
上矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统优选方案，第二泵的进口经过滤器连接油箱，第二泵的出口连接单向阀，单向阀的油路出口分为二条支油路，一条支油路连接蓄能器，另一条支油路与油箱连通且设有溢流阀。
上矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统优选方案，第一泵出油端连接单向控制阀。
上矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统优选方案，车轮制动器为两个，设置在车轮上。
本发明的优点在于：三位三通电磁阀可以处于三个工作状态，使制动主缸压力处于设定值附近，起到防抱死的作用，储能器用于储存矿用电机车减速过程中动能转化为液压能的能量，控制器控制蓄能器的压力油进入可以进入车轮制动器，使矿用电机车实现制动；不仅能有效提高井下运输的安全性，确保安全生产；也能减少井下运输车辆的故障率，大大的提高生产效率，带来经济效益。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为矿用电机车液压防抱死制动系统原理示意图。
图2为液压能量回收原理示意图。
图中：1、制动踏板；2、制动主缸；3、液压管路；4、三位三通电磁阀；5、制动电动机；6、第一泵；7、单向控制阀7；8、储液器；9、常开式电磁阀；10、常闭式电磁阀；11、车轮制动器；12、传感器；13、车轮；14、控制器；15、蓄能器；16、驱动电机；17、传动装置；18、驱动桥；19、轮轴；20、离合器；21、油箱；22、过滤器；23、第二泵；24、单向阀；25、溢流阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1，一种矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统，包括防抱死子系统和能量回收子系统；其中防抱死子系统包括制动踏板1、制动主缸2、三位三通电磁阀4和储液器8，制动踏板1制动主缸2连接，三位三通电磁阀4分别通过液压管路3连接制动主缸2、车轮制动器11和储液器8，三位三通电磁阀16通过改变电流大小能够实现增压、保压和减压三种工作状态，制动主缸2供油端通过第一泵6及管路连接储液器8，第一泵6连接制动电动机5作为第一泵6的动力源；能量回收子系统包括设置在车轮13之间的驱动桥18、设置在车辆上的驱动电机16，驱动电机16经传动装置17连接轮轴19，轮轴19经驱动桥18及离合器20连接第二泵23作为第二泵的动力源，第二泵23进油端连接油箱21，第二泵23出油端连接蓄能器15；蓄能器15还连接车轮制动器11。
本实施例中，车轮制动器11一个油路上设有常开式电磁阀9，用于控制压力油从车轮制动器流向储液器8，车轮制动器11还一个油路设有常闭式电磁阀10，用于控制压力油从蓄能器15流向车轮制动器11。
本实施例中，还包括控制器14,传感器12设在车轮13，传感器12设在车轮13与控制器14输入端连接并将所测得车速反馈给控制器14，控制器3的输出端连接到常开式电磁阀9和常闭式电磁阀10。控制器14控制常开式电磁阀9的工作状态，使制动主缸2压力保持在合适值，控制器14控制常闭式电磁阀10工作状态，使蓄能器15的压力油进入制动器，使矿用电机车实现制动。
本实施例中，第二泵23的进口经过滤器22连接油箱21，第二泵23的出口连接单向阀24，单向阀24的油路出口分为二条支油路，一条支油路连接蓄能器15，另一条支油路与油箱21连通且设有溢流阀25。单向阀24防止蓄能器15的液压油倒流。
本实施例中，第一泵6出油端连接单向控制阀7。
本实施例中，车轮制动器11为两个，设置在车轮13上。
矿用电机车正常行驶状态，驱动电机16作为动力源，通过传动装置17带动轮轴19以及车轮13转动，从而机车在轨道正常行驶；电机车在弯道以及需要常规减速的路段，驱动电机16断电失去动力，离合器联接，矿用电机车在惯性状态下，仍然在保持运动状态，矿用电机车的动能通过驱动桥18以及离合器20的传递，带动第二泵23工作，第二泵23抽取油箱21中的压力油，通过液压管路以及单向阀24输送到蓄能器15中储存起来，如果蓄能器15中的压力超过限定值可以通过溢流阀25排泄到油箱21中。矿用电机车在弯道以及需要常规减速的路段，控制器14接收到命令，驱动常开高速开关电磁阀9关闭、常闭式电磁阀10打开，然后蓄能器15中的压力油进入制动器11，使制动器11中的摩擦片压紧制动盘实现制动。制动结束后，常开式电磁阀9打开、常闭式电磁阀10关闭，制动器11中的压力油可以通过常开式电磁阀9排泄到储液器8中，从而矿用电机车可以正常运行。矿用电机车在紧急制动时，驱动电机16断电失去动力，驾驶员踩制动踏板1，制动踏板1带动制动主缸2中的活塞运动，制动主缸2中的压力油通过三位三通电磁阀4流向制动器11，实现矿用电机车的制动；当驾驶员持续用力踩刹车制动踏板1会导致制动器11中的油压过大，车轮13抱死，传感器12检测到车轮13抱死，传感器12把信号通过信号线14传送给控制器，控制器控制三位三通电磁阀4的工作状态，使制动器11和储液器8连通，制动器11中的压力油排泄到储液器8中，就这样三位三通电磁阀4就可以控制器的控制下实现各个工作状态的转换，实现制动器的增压、保压、减压，从而矿用电机车紧急制动就可以防抱死。在矿用电机车的制动踏板1制动失灵时，控制器14制器接收到命令，驱动常开高速开关电磁阀9关闭、常闭高速开关电磁阀10打开，然后蓄能器15中的压力油进入制动器11，使制动器11中的摩擦片压紧制动盘实现制动。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统，其特征在于:包括防抱死子系统和能量回收子系统；其中
防抱死子系统包括制动踏板(1)、制动主缸(2)、三位三通电磁阀(4)和储液器(8)，制动踏板(1)制动主缸(2)连接，三位三通电磁阀(4)分别通过管路连接制动主缸(2)、车轮制动器(11)和储液器(8)，三位三通电磁阀(16)通过改变电流大小能够实现增压、保压和减压三种工作状态，制动主缸(2)供油端通过第一泵(6)及管路连接储液器(8)，第一泵(6)连接制动电动机(5)作为第一泵(6)的动力源；
能量回收子系统包括设置在车轮(13)之间的驱动桥(18)、设置在车辆上的驱动电机(16)，驱动电机(16)经传动装置(17)连接轮轴(19)，轮轴(18)经驱动桥(18)及离合器(20)连接第二泵(23)作为第二泵的动力源，第二泵(23)进油端连接油箱(21)，第二泵(23)出油端连接蓄能器(15)；
蓄能器(15)还连接车轮制动器(11)。
2.根据权利要求1所述矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统，其特征在于:车轮制动器(11)一个油路上设有常开式电磁阀(9)，用于控制压力油从车轮制动器流向储液器(8)，车轮制动器(11)还一个油路设有常闭式电磁阀(10)，用于控制压力油从蓄能器(15)流向车轮制动器(11)。
3.根据权利要求2所述矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统，其特征在于:其还包括控制器(14),传感器(12设在车轮(13)，传感器(12设在车轮(13)与控制器(14)输入端连接并将所测得车速反馈给控制器(14)，控制器(3)的输出端连接到常开式电磁阀(9)和常闭式电磁阀(10)。
4.根据权利要求1所述矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统，其特征在于:第二泵(23)的进口经过滤器(22)连接油箱(21)，第二泵(23)的出口连接单向阀(24)，单向阀(24)的油路出口分为二条支油路，一条支油路连接蓄能器(15)，另一条支油路与油箱(21)连通且设有溢流阀(25)。
5.根据权利要求1至4任一项所述矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统，其特征在于:第一泵(6)出油端连接单向控制阀(7)。
6.根据权利要求1至4任一项所述矿用电机车的防抱死和能量回收液压制动系统，其特征在于:车轮制动器(11)为两个，设置在车轮(13)上。
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