【文章內(nèi)容簡介】 動或運動趨勢的制動部件，它在行駛過程中起減速和停車，下坡時保持速度相對穩(wěn)定，以及在平地或坡道上較長時間實現(xiàn)駐車的功能。為滿足煤礦井下單軌吊的使用要求，一般應(yīng)設(shè)有工作制動、緊急制動和駐車制動等三種制動方式。 工作制動：單軌吊正常運行中由司機(jī)操縱的制動。緊急制動：(安全制動):在工作制動失靈、或者單軌吊出現(xiàn)突發(fā)情況需緊急停車、或超速狀態(tài)下的自動停車制動。駐車制動:單軌吊停車后為了防止停在坡道上下滑的制動。這種制動可以有獨立的制動系統(tǒng)。也可以采用上述任一形式的制動。但是必須能產(chǎn)生可靠和足夠大的制動力。a)非制動狀態(tài) b)制動狀態(tài) c)極限制動狀態(tài)圖4單軌吊機(jī)車標(biāo)準(zhǔn)對單軌吊制動系統(tǒng)及制動性能做出了規(guī)定:l 機(jī)車超速保護(hù)裝置一離心限速釋放器動作時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速值不超過規(guī)定值的5%。l 單軌吊機(jī)車應(yīng)設(shè)有工作制動、緊急制動和停車制動。工作制動裝置和緊急制動裝置必須具有相互獨立的控制系統(tǒng)，緊急制動和停車制動裝置允許合二為一。l 緊急制動必須設(shè)計成失效安全型，且既可手動又可自動的制動裝置。l 制動閘塊所用的材料，應(yīng)選用在制動時阻燃且不會引爆外界爆炸性物質(zhì)的材料。單軌吊制動性能的規(guī)定:v ~2倍。v 。v 在最大坡道上，以相應(yīng)的最大載荷和最大速度向下運行時，制動距離應(yīng)不超過相當(dāng)于在這一速度運行6s的行程。 主要尺寸的確定 在設(shè)計制動系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)時，要確定以下幾個關(guān)鍵尺寸:178。 制動閘塊摩擦片到鋼軌的距離。制動閘塊到鋼軌的距離，應(yīng)該在一個合理的范圍內(nèi)：尺寸過小，對于設(shè)計安裝要求就比較高。尺寸過大，則會造成下端制動彈簧以及液壓缸行程過長，制動結(jié)構(gòu)整體尺寸過大。178。 鋼軌底端到制動系統(tǒng)最小距離。鋼軌由于相互之間的連接，下方焊接了連接機(jī)構(gòu)178。 和吊鉤。為防止機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉，要注意其間的尺寸，不應(yīng)過小。178。 制動連接桿相關(guān)尺寸的確定。為了減小制動彈簧以及液壓缸所受壓力，采用了1:3的178。 杠桿機(jī)構(gòu)。其他一些尺寸，如制動彈簧，液壓缸等，在具體零件設(shè)計中，單獨考慮。 相關(guān)尺寸如圖5所示。圖5 杠桿結(jié)構(gòu)1）外置閥塊外置式制動模塊，通過外部接油管的方式控制一個驅(qū)動部的一對制動缸。該外置式制動由阻尼孔、單向閥和插裝閥組成。外置式制動模塊加工制造工藝簡單、成本低，能方便更換和維修閥組。圖6制動液壓系統(tǒng)圖1電機(jī)；2齒輪泵；3溢流閥；4單向節(jié)流閥；5，6電液換向閥；7插裝閥；8阻尼孔；9單向閥；10制動缸。11X腔壓力傳感器；12—B腔壓力傳感器；13液擬閥該系統(tǒng)中有兩個兩位三通電液換向閥[5]和[6],控制外置式制動模塊，該模塊中的單向閥[9]向制動缸[10]的有桿腔進(jìn)油而反向截止，阻尼孔[8]為插裝閥的X腔和B腔提供壓差，插裝閥開啟后由于液油路阻力，制動缸活塞腔的容積在制動彈簧伸出力作用下擴(kuò)大，形成局部負(fù)壓——吸油，絕大多數(shù)油液迅速進(jìn)入制動缸活塞腔，縮短了回油時間，增強(qiáng)了緊急制動效果。電液換向閥[5],[6]通電，輔助泵2產(chǎn)生的高壓液體經(jīng)電液換向閥[5]、單向閥[42]、電液換向閥[6]、單向閥[9]進(jìn)入制動缸[10]液壓力克服彈簧力脫離軌道，機(jī)車行走，這個工況稱為解除制動。當(dāng)圖1中的電液換向閥[5]，[6]都得電時，機(jī)車行進(jìn)；當(dāng)電液換向閥[5]斷電時，液流通過阻尼孔、節(jié)流閥、電液換向閥[6]，從電液換向閥[5]的T回油箱，實施行進(jìn)制動。離心式限速器的結(jié)構(gòu)及原理離心式限速器是制動系統(tǒng)中重要的一個機(jī)構(gòu),其作用是在單軌吊機(jī)車運行過程中超過限定速度時,起到自動制動的作用。一旦達(dá)到設(shè)定速度,限速器的撥桿伸出,撥動行程閥開關(guān),使液壓缸快速卸荷。圖是山東立業(yè)公司使用的離心限速器機(jī)構(gòu)。離心限速器是緊急制動系統(tǒng)中的重要部件。圖是離心限速器的結(jié)構(gòu)圖,主要有轉(zhuǎn)動體組件,滑塊、,滑動軸,連接板組件,壓簧等組成。在滑動軸上裝有個滑塊,滑塊通過銷釘與滑動軸相聯(lián)結(jié),滑塊可在滑動軸上滑動。在轉(zhuǎn)動體組件高速旋轉(zhuǎn)時,滑塊做類似于圓錐擺運動,產(chǎn)生離心現(xiàn)象?；瑝K沿滑動軸向外移動,由于滑塊與滑動軸聯(lián)結(jié)在一起,所以當(dāng)滑塊向外移動時,就帶動滑動軸一起向外移動。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)得越快,滑動軸向外移動距離越大,即滑動軸向外移動距離的大小與轉(zhuǎn)動體組件軸的旋轉(zhuǎn)快慢有著對應(yīng)關(guān)系。圖7立業(yè)公司離心限速器結(jié)構(gòu)圖8 離心式限速器結(jié)構(gòu)示意圖離心釋放器的優(yōu)點離心釋放器只在單軌吊機(jī)車超速運行時才動作。單軌吊在運行中,一旦發(fā)生連接部分?jǐn)嗔?則牽引部后面的車體,將失去動力,此時離心限速器靠車輪與鋼軌之間的粘著力完全能使限速器動作,打開制動裝置。離心限速器動作靈敏可靠,堅固耐用,不用防爆,造價低,維修方便。第三章 液壓系統(tǒng)選型設(shè)計在液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計時須從實際出發(fā)，結(jié)合各種傳動形式，充分發(fā)揮液壓傳動的優(yōu)點，力求能設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高、工作可靠、操作簡單和維修方便的液壓傳動系統(tǒng)。液壓技術(shù)與其它傳動方式相比較具有如下優(yōu)勢：單位功率的質(zhì)量輕，布局較靈活方便，調(diào)速范圍大，即可采用調(diào)節(jié)變量泵的容積和內(nèi)燃機(jī)的油門結(jié)合變速，從而實現(xiàn)大范圍的無極調(diào)速，工作平穩(wěn)、油液具有彈性，可吸收沖擊，易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向，易于實現(xiàn)自動化和機(jī)電液一體化，液壓系統(tǒng)易于實現(xiàn)直線運動，且其設(shè)計、制造和使用維護(hù)等比較方便。液壓系統(tǒng)通常按油液的循環(huán)方式分類，可以分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種。開式系統(tǒng)：即液壓泵從油箱吸油，執(zhí)行元件回油返回油箱。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、散熱條件好，但需要較大容積的油箱、低壓油路與空氣接觸，空氣易滲入管路而造成沖擊和振動；閉式系統(tǒng)的主要特點是結(jié)構(gòu)緊湊、無論高壓還是低壓管路都有一定的壓力，空氣不易進(jìn)入管路，運動平穩(wěn)且無沖擊現(xiàn)象，但是液壓系統(tǒng)較復(fù)雜，需用補(bǔ)油泵進(jìn)行補(bǔ)油，并用沖洗閥換油進(jìn)行熱交換，液壓執(zhí)行元件排出的油液直接流回到泵的進(jìn)口，此系統(tǒng)效率較高，這種系統(tǒng)多應(yīng)用于車輛、船舶絞車、起重運輸機(jī)械、造紙和紡織等設(shè)備中。根據(jù)工作特性可分為液壓傳動系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)。液壓傳動系統(tǒng)通常是不帶反饋的開環(huán)系統(tǒng)，它主要是以傳遞動力為主，以信息的傳遞為次，追求其傳動特性的完善。液壓系統(tǒng)的特性液壓元件的特性及它們之間的相互作用來確定，其工作質(zhì)量受工作條件變化的影響比較大，因此液壓傳動系統(tǒng)的應(yīng)用較為普遍；液壓控制系統(tǒng)通常為采用伺服閥等組成的帶反饋的閉式系統(tǒng)，以信息傳遞信息為主，以動力傳遞為次，追求控制特性的完善。因為加入了檢測反饋，故系統(tǒng)可用一般的元件來構(gòu)成精確的控制系統(tǒng)，控制質(zhì)量受其工作條件變化的影響較小，液壓控制系統(tǒng)在高精數(shù)控機(jī)床、冶金、航空等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。綜上所述，單軌機(jī)車的液壓系統(tǒng)的設(shè)計不僅要滿足主機(jī)所要求的工作循環(huán)和主機(jī)的性能要求，而且還應(yīng)達(dá)到效率高，工作可靠、壽命長、造價低，制造容易和維修方便等方面的要求，而且要充分考慮單軌機(jī)車的使用工況及動作特點的情況下設(shè)計完成液壓系統(tǒng)。目前液壓系統(tǒng)的設(shè)計主要還是經(jīng)驗法，往往隨著設(shè)計的實際的實際情況和設(shè)計者的經(jīng)驗不同而各有差異，但從總體上看，設(shè)計過程主要分為以下幾個方面：1)明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求，進(jìn)行其工況分析；2)確定執(zhí)行元件；3)草擬液壓系統(tǒng)原理圖；4)計算和選擇液壓元件；5)驗證液壓系統(tǒng)的性能；6)液壓系統(tǒng)的裝配設(shè)計。 單軌吊系統(tǒng)原理圖單軌吊機(jī)車啟動前，剎車片是緊貼軌道起到制動防止單軌吊滑動出現(xiàn)事故，驅(qū)動輪是離開軌道。啟動時的工作狀態(tài)回路：主泵1→→泵出頭壓力控制溢流閥15（當(dāng)油壓超過21MPa時多余的油壓將返回油箱）→二位四通電磁換向閥14（Y1斷電）→單向閥10→（Y2得電）→單向閥12→（Y3得電），此時主油路將分別進(jìn)入1號及2號驅(qū)動部的制動缸和夾緊缸、1號和2號駕駛室的控制缸和蓄能器與壓力指示表里。1）當(dāng)油液通往驅(qū)動部的制動缸時的情況，得先經(jīng)過外置制動閥塊（分別由插裝閥、節(jié)流閥和單向閥組成，）通過單向閥→制動缸的上腔體（活塞固定，缸體自由）隨著缸體上腔體體積的增大，隨著缸體的不斷上升表示剎車片不斷地脫離軌道。2）當(dāng)油液通往驅(qū)動部的夾緊缸時的情況，先經(jīng)過減壓閥25（夾緊缸是使驅(qū)動輪與軌道的夾緊與松弛；過大的油壓，容易使得兩個驅(qū)動輪對軌道壓力過大，不僅破壞軌道也易于使驅(qū)動輪變形或損壞，效率也不高，將壓力降低到12MPa左右）→先導(dǎo)式二位四通電磁換向閥32（Y4斷電）→夾緊缸22下腔體，上腔體油液返回油箱；此時活塞缸上升，即驅(qū)動輪開始不斷夾緊軌道，此時如果驅(qū)動部電機(jī)帶動驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，隨著夾緊的摩擦力增大，當(dāng)牽引力將帶動單軌吊行走。3）當(dāng)油液通往駕駛室的控制缸時的情況，其工作原理與驅(qū)動部制動缸相似，均是先通過外置制動閥塊的單向閥→控制缸的上腔體，下腔體油液返回油箱，解除制動狀態(tài)。4）當(dāng)油液通往蓄能器與壓力指示表時的情況，直接供給開光球閥給蓄能器補(bǔ)液且通過指路在壓力指示表中顯示油壓；直觀地顯示出當(dāng)前油壓，便于工作員調(diào)節(jié)壓力。以上四個支路均是同時進(jìn)行的，不分先后順序由于回路較為長，所以單軌吊啟動較為平緩，不會出現(xiàn)因快速啟動導(dǎo)致顛簸。單軌吊的制動可分為工作制動、緊急制動、超速制動及其駕駛室的手動制動。工作制動回路：（Y2斷電）、（Y3得電）和先導(dǎo)式電磁兩位四通換向閥32（Y4得電）；（Y2斷電）此時主油路將不再為各個油缸提供油壓，在正常行駛的狀態(tài)里，驅(qū)動部的制動缸及駕駛室的控制缸彈簧都是壓縮的，油液沒有油壓繼續(xù)作用下，它將恢復(fù)原長，→（Y3得電）→ 節(jié)流閥11→（Y2斷電），部分油液返回油箱，即剎車片夾緊軌道；此時，先導(dǎo)式電磁兩位四通換向閥32（Y4得電），部分液壓缸的油液進(jìn)過減壓閥2和換向閥32后回到夾緊缸的上腔體，活塞缸下降，下腔體油液返回到油箱，即驅(qū)動輪離開軌道；由于回路較長所以制動相對較為緩慢，所以稱之為工作制動。緊急制動回路：（Y3斷電），，，油壓可視為0MPa。但由于之前機(jī)車還處于行駛狀態(tài)，液壓缸彈簧處于被壓縮狀態(tài)，要恢復(fù)原長，所以油液從上腔體流出，絕大部分油液通過插裝閥（開啟狀態(tài)）快速回到油壓缸的下腔體，液壓缸缸體下降，即剎車片貼近軌道起制動作用，由于回路短，所以制動快捷、迅速，所以稱之緊急制動。但是由于夾緊缸回路，下腔體由于通過換向閥32（Y4得電）返回下腔體相對制動缸稍慢點，所以這種緊急制動容易驅(qū)動