一种单轨吊油压调节式超速保护器及液压系统的制作方法

1.本发明涉及轨道车辆制动技术领域，具体涉及一种单轨吊油压调节式超速保护器及液压系统。


背景技术：

2.单轨吊辅助运输系统通过吊挂在矿井巷道上方的工字钢轨道完成井下设备、人员及物料的运送。为保证单轨吊机车发生故障时可以及时停车，防止造成严重安全事故，一般采用离心超速保护装置对超过最大运行速度的单轨吊进行紧急制动。但是，传统的离心超速保护装置将速度信号转化为离心装置的动作信号，利用离心装置拨动顶住制动换向阀的机械结构，将离心装置的动作信号转化为制动换向阀阀芯的动作信号，通过换向阀连通制动器和油箱，实现紧急制动。
3.由于井下的恶劣运行工况，单轨吊机车运行时会产生持续且较为剧烈的振动，上述装置在离心装置的动作信号到制动换向阀阀芯的动作信号的转化过程中，机械结构的灵敏度过高，会因为运行振动导致制动器的误触发，无法兼顾超速制动的灵敏度和判断机车超速的准确性。


技术实现要素：

4.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种单轨吊油压调节式超速保护器及液压系统，其将机车速度信号转化为油液压力信号，代替原有拨杆等机械结构的动作，避免了运行振动导致的误触发问题，实现了超速制动的灵敏度和判断机车超速的准确性的兼顾。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明提供一种单轨吊油压调节式超速保护器，包括定圈，所述定圈的腔体内设有与其适配且同轴线的动圈，所述定圈包括定圈壳体，所述定圈壳体的内壁开有环形的低压油槽和压力油槽，所述定圈壳体的外壁开有连通低压油槽的低压油口和连通压力油槽的压力油口；动圈的外壁分别与压力油槽、低压油槽组成单独的封闭容腔；定圈固定在超速保护小车的车体上，动圈底部连接超速保护小车的取速轮轮轴；
7.所述动圈包括动圈壳体，所述动圈壳体上开有与压力油槽、低压油槽相适配的动圈压力油口和动圈低压油口，所述动圈壳体内设有离心块以及用于保证离心块相对于动圈做直线运动的头部限位块和尾部限位块；
8.所述离心块包括离心块头部和离心块尾部，所述离心块尾部的末端设有与动圈压力油口相适配且能够对其封堵的堵油柱；
9.所述离心块尾部的两侧对称固定有两个内连接轴，所述内连接轴上滑动连接在弹簧组件一端，所述弹簧组件远离内连接轴的另一端滑动连接在外连接轴上，所述外连接轴底部固定在动圈壳体底板上。
10.所述动圈壳体上端设有盖合密封的动圈盖，所述动圈壳体、头部限位块、动圈盖与
离心块头部之间形成复位油腔，所述动圈内部空腔除复位油腔外的部分为主油腔，复位油腔与主油腔通过外部管路连通；所述动圈压力油口和动圈低压油口连通主油腔。
11.优选地，所述低压油槽与压力油槽的宽度以及最大外径尺寸相同，所述低压油口、压力油口的内径小于低压油槽的宽度。
12.优选地，所述动圈盖包括动圈盖板，所述动圈盖板上开有连通主油腔的主油口和连通复位油腔的复位油口，主油口与复位油口之间通过液压软管连通，液压软管连接动圈盖主油口的一端设有液压快速接头。
13.优选地，所述头部限位块半包裹在离心块头部，使得复位油腔与主油腔在动圈内部不相通，所述尾部限位块设有两个，对称布置在离心块尾部的两侧。
14.优选地，所述弹簧组件包括能够伸缩的空心套管，所述空心套管的两端对称固定有两个套环，两个套环对应嵌套在外连接轴和内连接轴上，所述空心套管的内部设有弹簧，所述弹簧的两端与空心套管的两端固定，保证弹簧仅沿轴线方向发生变形。
15.优选地，所述离心块尾部的两侧对称固定有两个连接板，所述连接板上固定内连接轴。
16.本发明还提供一种采用所述单轨吊油压调节式超速保护器的液压系统，包括超速保护器、制动换向阀、液压泵、减压阀、低压油管、液控油管、复位油管及制动器；所述液压泵高压油口分出两支油路，其中一支油路经过减压阀连接液控油管其中一端口，另一支油路直接进入复位油管；所述液控油管的两外两个端口分别连接制动换向阀的控制油口和超速保护器的压力油口；所述复位油管的另一端安装有另一个液压快速接头用于连接超速保护器，所述低压油管一端连接油箱，一端连接超速保护器的低压油口；制动换向阀的p口连通制动器。
17.优选地，所述制动换向阀为液控式换向阀，所述液压泵为单轨吊液压驱动系统原有的辅助供油泵。
18.本发明的有益效果在于：
19.(1)本发明提出的超速保护器，利用弹簧将速度信号转化为离心块的动作信号，利用离心块上的堵油柱控制压力油口与低压油口的通断状态，将离心块的动作信号转化为液控制动换向阀控制油口的压力信号。
20.(2)本发明提出的超速保护器直接输出油液的压力信号，可直接用于控制液控换向阀的阀芯运动，简化了原有超速保护装置复杂的机械结构。
21.(3)本发明提出的超速保护器利用油液压力的变化代替原有拨杆等机械结构的动作，避免了运行振动导致的误触发问题，实现了超速制动的灵敏度和判断机车超速的准确性的兼顾。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例提供的一种单轨吊油压调节式超速保护器的结构示意图；
24.图2为本发明实施例提供的一种单轨吊油压调节式超速保护器的结构示意图(剖视图)；
25.图3为本发明实施例提供的弹簧组件的结构示意图；
26.图4为本发明实施例提供的液压系统连接图。
27.附图标记说明：
28.1-超速保护器、2-制动换向阀、3-液压泵、4-减压阀、5-低压油管、6-液控油管、7-复位油管、8-制动器、111-定圈壳体、112-压力油口、113-压力油槽、114-低压油口、115-低压油槽、121-动圈壳体、122-尾部限位块、123-头部限位块、124-外连接轴、125-动圈压力油口、126-动圈低压油口、131-动圈盖板、132-液压快速接头、133-液压软管、134-动圈盖主油口、135-复位油口、14-离心块、141-离心块头部、142-离心块尾部、143-堵油柱、144-内连接轴、15-弹簧组件、151-空心套管、152-弹簧、91、复位油腔、92、主油腔。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.如图1至图3所示，一种单轨吊油压调节式超速保护器，包括定圈11，所述定圈11的腔体内设有与其适配且同轴线的动圈12，所述定圈11包括定圈壳体111，所述定圈壳体111的内壁开有环形的低压油槽115和压力油槽113，所述定圈壳体111的外壁开有连通低压油槽115的低压油口114和连通压力油槽113的压力油口112；动圈12的外壁分别与压力油槽113、低压油槽115组成单独的封闭容腔；定圈11固定在超速保护小车的车体上，动圈12底部连接超速保护小车的取速轮轮轴；
31.所述低压油槽115与压力油槽113的宽度以及最大外径尺寸相同，所述低压油口114、压力油口112的内径小于低压油槽115的宽度。
32.所述动圈12包括动圈壳体121，所述动圈壳体121上开有与压力油槽113、低压油槽115相适配的动圈压力油口125和动圈低压油口126，所述动圈壳体121内设有离心块14以及用于保证离心块14相对于动圈12做直线运动的头部限位块123和尾部限位块122；
33.所述头部限位块123半包裹在离心块头部141，使得复位油腔91与主油腔92在动圈12内部不相通，所述尾部限位块122设有两个，对称布置在离心块尾部142的两侧。
34.所述离心块14包括离心块头部141和离心块尾部142，所述离心块尾部142的末端设有与动圈压力油口125相适配且能够对其封堵的堵油柱143；
35.所述离心块尾部142的两侧对称固定有两个连接板，所述连接板上固定内连接轴144。所述内连接轴144上滑动连接在弹簧组件15一端，所述弹簧组件15远离内连接轴144的另一端滑动连接在外连接轴124上，所述外连接轴124底部固定在动圈壳体121底板上。
36.所述弹簧组件15包括能够伸缩的空心套管151，所述空心套管151的两端对称固定有两个套环，两个套环对应嵌套在外连接轴124和内连接轴144上，所述空心套管151的内部设有弹簧151，所述弹簧151的两端与空心套管151的两端固定，保证弹簧151仅沿轴线方向发生变形。
37.所述动圈壳体121上端设有盖合密封的动圈盖13，所述动圈壳体121、头部限位块123、动圈盖13与离心块头部141之间形成复位油腔91，所述动圈12内部空腔除复位油腔91外的部分为主油腔92，复位油腔91与主油腔92通过外部管路连通；所述动圈压力油口125和动圈低压油口126连通主油腔92。
38.所述动圈盖13包括动圈盖板131，所述动圈盖板131上开有连通主油腔92的主油口134和连通复位油腔91的复位油口135，主油口134与复位油口135之间通过液压软管133连通，液压软管133连接动圈盖主油口134的一端设有液压快速接头132。
39.参见图4，本发明还提供一种采用所述单轨吊油压调节式超速保护器的液压系统，包括超速保护器1、制动换向阀2、液压泵3、减压阀4、低压油管5、液控油管6、复位油管7及制动器8；所述液压泵3高压油口分出两支油路，其中一支油路经过减压阀4连接液控油管6其中一端口，另一支油路直接进入复位油管7；所述液控油管6的两外两个端口分别连接制动换向阀2的控制油口和超速保护器1的压力油口112；所述复位油管7的另一端安装有另一个液压快速接头132用于连接超速保护器1的液压快速接头132，所述低压油管5一端连接油箱，一端连接超速保护器1的低压油口114；制动换向阀2的p口连通制动器8。
40.所述制动换向阀2为液控式换向阀，所述液压泵3为单轨吊液压驱动系统原有的辅助供油泵。
41.工作原理：单轨吊机车超速时，离心块14运动过程如下：
42.无论离心块14处于任何位置，弹簧151始终保持压缩状态。当弹簧151的轴向与离心块14的运动方向夹角为锐角时，弹簧151阻碍离心块14的运动，阻止堵油柱143的拔出。当弹簧151的轴向与离心块14的运动方向夹角为钝角时，弹簧151推动离心块14的运动，加速堵油柱143的拔出。当离心块14触发后，在弹簧151的作用下，离心块14头部抵住动圈12内壁，保持堵油柱143的拔出状态。当弹簧151的轴向与离心块14的运动方向夹角从锐角变为钝角时，堵油柱143未完全拔出，保证离心块14不会因为机车制动降低离心力从而自动复位。
43.单轨吊未超速时，主油腔92与复位油腔91保持连通。在弹簧力作用下，离心块14的尾部抵住动圈12内壁，堵油柱143堵住动圈压力油口125，隔绝主油腔92和压力油槽113。液控油管6与油箱不连通，内部存在油液压力。制动换向阀2油路断开，单轨吊正常运行。
44.单轨吊机车发生超速时，离心块14在离心力的作用下克服弹簧151的阻力，与动圈12之间发生相对滑动，复位油腔91的油液经过液压软管133进入主油腔92。堵油柱143脱离动圈压力油口125，连通压力油槽113与主油腔92。液控油管6与油箱连通，内部油液压力瞬间下降。制动换向阀2油路连通，制动器8泄压，单轨吊发生紧急制动。
45.单轨吊故障排除后，将动圈盖13上的液压软管133与动圈盖主油口134分离，并通过液压快速接头132和复位油管7上的快速接头71连接，复位油管7的高压油通入复位油腔91，推动离心块14克服弹簧力复位。堵油柱143重新堵住动圈压力油口125，隔绝主油腔92和压力油槽113。液控油管6与油箱不再连通，内部油液压力重新建立。制动换向阀2油路重新断开，允许制动器8松开轨道。
46.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种单轨吊油压调节式超速保护器，其特征在于：包括定圈(11)，所述定圈(11)的腔体内设有与其适配且同轴线的动圈(12)，所述定圈(11)包括定圈壳体(111)，所述定圈壳体(111)的内壁开有环形的低压油槽(115)和压力油槽(113)，所述定圈壳体(111)的外壁开有连通低压油槽(115)的低压油口(114)和连通压力油槽(113)的压力油口(112)；动圈(12)的外壁分别与压力油槽(113)、低压油槽(115)组成单独的封闭容腔；定圈(11)固定在超速保护小车的车体上，动圈(12)底部连接超速保护小车的取速轮轮轴；所述动圈(12)包括动圈壳体(121)，所述动圈壳体(121)上开有与压力油槽(113)、低压油槽(115)相适配的动圈压力油口(125)和动圈低压油口(126)，所述动圈壳体(121)内设有离心块(14)以及用于保证离心块(14)相对于动圈(12)做直线运动的头部限位块(123)和尾部限位块(122)；所述离心块(14)包括离心块头部(141)和离心块尾部(142)，所述离心块尾部(142)的末端设有与动圈压力油口(125)相适配且能够对其封堵的堵油柱(143)；所述离心块尾部(142)的两侧对称固定有两个内连接轴(144)，所述内连接轴(144)上滑动连接在弹簧组件(15)一端，所述弹簧组件(15)远离内连接轴(144)的另一端滑动连接在外连接轴(124)上，所述外连接轴(124)底部固定在动圈壳体(121)底板上；所述动圈壳体(121)上端设有盖合密封的动圈盖(13)，所述动圈壳体(121)、头部限位块(123)、动圈盖(13)与离心块头部(141)之间形成复位油腔(91)，所述动圈(12)内部空腔除复位油腔(91)外的部分为主油腔(92)，复位油腔(91)与主油腔(92)通过外部管路连通；所述动圈压力油口(125)和动圈低压油口(126)连通主油腔(92)。2.如权利要求1所述的一种单轨吊油压调节式超速保护器，其特征在于：所述低压油槽(115)与压力油槽(113)的宽度以及最大外径尺寸相同，所述低压油口(114)、压力油口(112)的内径小于低压油槽(115)的宽度。3.如权利要求2所述的一种单轨吊油压调节式超速保护器，其特征在于：所述动圈盖(13)包括动圈盖板(131)，所述动圈盖板(131)上开有连通主油腔(92)的主油口(134)和连通复位油腔(91)的复位油口(135)，主油口(134)与复位油口(135)之间通过液压软管(133)连通，液压软管(133)连接动圈盖主油口(134)的一端设有液压快速接头(132)。4.如权利要求3所述的一种单轨吊油压调节式超速保护器，其特征在于：所述头部限位块(123)半包裹在离心块头部(141)，使得复位油腔(91)与主油腔(92)在动圈(12)内部不相通，所述尾部限位块(122)设有两个，对称布置在离心块尾部(142)的两侧。5.如权利要求4所述的一种单轨吊油压调节式超速保护器，其特征在于：所述弹簧组件(15)包括能够伸缩的空心套管(151)，所述空心套管(151)的两端对称固定有两个套环，两个套环对应嵌套在外连接轴(124)和内连接轴(144)上，所述空心套管(151)的内部设有弹簧(151)，所述弹簧(151)的两端与空心套管(151)的两端固定，保证弹簧(151)仅沿轴线方向发生变形。6.如权利要求4所述的一种单轨吊油压调节式超速保护器，其特征在于：所述离心块尾部(142)的两侧对称固定有两个连接板，所述连接板上固定内连接轴(144)。7.一种采用如权利要求5所述单轨吊油压调节式超速保护器的液压系统，其特征在于：包括超速保护器(1)、制动换向阀(2)、液压泵(3)、减压阀(4)、低压油管(5)、液控油管(6)、复位油管(7)及制动器(8)；所述液压泵(3)高压油口分出两支油路，其中一支油路经过减压
阀(4)连接液控油管(6)其中一端口，另一支油路直接进入复位油管(7)；所述液控油管(6)的两外两个端口分别连接制动换向阀(2)的控制油口和超速保护器(1)的压力油口(112)；所述复位油管(7)的另一端安装有另一个液压快速接头(132)用于连接超速保护器(1)，所述低压油管(5)一端连接油箱，一端连接超速保护器(1)的低压油口(114)；制动换向阀(2)的p口连通制动器(8)。8.一种采用如权利要求5所述单轨吊油压调节式超速保护器的液压系统，其特征在于：所述制动换向阀(2)为液控式换向阀，所述液压泵(3)为单轨吊液压驱动系统原有的辅助供油泵。

技术总结
本发明公开了一种单轨吊油压调节式超速保护器及液压系统，属于轨道车辆制动技术领域；液压系统包括超速保护器、制动换向阀、液压泵、减压阀、低压油管、液控油管、复位油管及制动器。本发明的单轨吊油压调节式超速保护器简化了原有超速保护装置复杂的机械结构，将机车速度信号转化为油液压力信号，代替原有拨杆等机械结构的动作，避免了运行振动导致的误触发问题，实现了超速制动的灵敏度和判断机车超速的准确性的兼顾。的准确性的兼顾。的准确性的兼顾。


技术研发人员：卢昊 苗昀 朱真才 彭玉兴 汤裕 江红祥 李贻斌 王超群 王庆国 杜迈 郑福平
受保护的技术使用者：徐州立人单轨运输装备有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/8/14