井下鏟運(yùn)機(jī)的靜壓制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及靜壓傳動(dòng)，更具體而言，涉及井下鏟運(yùn)機(jī)的靜壓制動(dòng)能量回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]靜壓傳動(dòng)，也稱謂閉環(huán)系統(tǒng)，是比較流行的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。靜壓傳動(dòng)有很多傳統(tǒng)手動(dòng)或機(jī)械傳動(dòng)所不具備的特點(diǎn)。靜壓制動(dòng)系統(tǒng)僅僅是傳動(dòng)系統(tǒng)的附屬功能，當(dāng)靜壓泵的泵斜盤從前進(jìn)或后退位置轉(zhuǎn)到居中位置時(shí)就產(chǎn)生制動(dòng)。
[0003]井下鏟運(yùn)車，或稱為礦用井下鏟運(yùn)機(jī)，廣泛應(yīng)用于井下礦業(yè)機(jī)械行業(yè)?，F(xiàn)有井下鏟運(yùn)車使用靜壓制動(dòng)，例如，由Brakecore Hydraulics公司提供的靜壓制動(dòng)系統(tǒng)。如圖1所示，現(xiàn)有靜壓制動(dòng)系統(tǒng)通過使用流體阻力制動(dòng)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)制動(dòng)過程中，靜壓馬達(dá)或變成泵，而靜壓泵變成馬達(dá)。
[0004]現(xiàn)有靜壓制動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)缺陷是制動(dòng)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高。當(dāng)提供制動(dòng)效果的液壓阻力傳導(dǎo)至發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)需要吸收鏟運(yùn)車的動(dòng)能。當(dāng)鏟運(yùn)車全速下坡行駛時(shí)，鏟運(yùn)車的動(dòng)能將很大。在這種情況下，可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)失速，例如，轉(zhuǎn)速超過2800轉(zhuǎn)/分鐘。
[0005]現(xiàn)有靜壓制動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)缺點(diǎn)是動(dòng)能被浪費(fèi)。鏟運(yùn)車的動(dòng)能先被轉(zhuǎn)化為流體的壓力和能量，流體的壓力和能量會(huì)傳導(dǎo)至發(fā)動(dòng)機(jī)并由發(fā)動(dòng)機(jī)反拖消耗掉能量。
[0006]盡管現(xiàn)有靜壓制動(dòng)能夠制動(dòng)車輛，但是仍需要一種能夠回收能量和吸收沖擊的制動(dòng)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一方面涉及井下鏟運(yùn)車的能量回收靜壓制動(dòng)系統(tǒng)。該制動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)靜壓泵，一個(gè)升壓泵，一個(gè)靜壓馬達(dá)，一個(gè)儲(chǔ)液罐和連通控制油的速度踏板。該系統(tǒng)還包括一個(gè)液壓控制的定向閥，該液壓控制的定向閥經(jīng)過一個(gè)止回閥與靜壓馬達(dá)的第一側(cè)油路連通，并經(jīng)過一個(gè)止回閥與靜壓馬達(dá)的第二側(cè)油路連通。一個(gè)蓄能器與液壓控制的定向閥連通。該液壓控制的定向閥由速度踏板所連通的控制油控制，當(dāng)速度踏板被壓下，液壓控制的定向閥將被關(guān)閉并且蓄能器將不能接收到來自靜壓馬達(dá)第一側(cè)或第二側(cè)的高壓油。如果速度踏板被快速釋放，液壓控制的定向閥將打開并且蓄能器將能接收來自靜壓馬達(dá)第一側(cè)或第二側(cè)的高壓油。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該系統(tǒng)還包括一個(gè)電磁定向閥。電磁定向閥連接在蓄能器和靜壓馬達(dá)之間，并且該電磁定向閥受速度踏板控制。當(dāng)經(jīng)過速度踏板的控制油壓力高于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，電磁定向閥打開并且從蓄能器釋放高壓油加入到從靜壓泵流至靜壓馬達(dá)的高壓油。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該系統(tǒng)還包括一個(gè)雙平衡閥，第一泄壓止回組合閥和第二泄壓止回組合閥。雙平衡閥一路連接至靜壓馬達(dá)的第一側(cè)，另一路連接至靜壓馬達(dá)的第二側(cè)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，當(dāng)井下鏟運(yùn)車平面前行或上坡時(shí)，連接至靜壓馬達(dá)第一側(cè)的管路處于高壓，連接至靜壓馬達(dá)第二側(cè)的管路處于低壓。雙平衡閥將會(huì)打開，并且來自靜壓馬達(dá)第二側(cè)的余油將通過雙平衡閥、第二泄壓止回組合閥和電磁定向閥至儲(chǔ)液罐。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，當(dāng)井下鏟運(yùn)車前行下坡時(shí)，連接至靜壓馬達(dá)第一側(cè)的管路處于低壓，連接至靜壓馬達(dá)第二側(cè)的管路處于高壓。如果蓄能器中有足夠壓力以便開啟或部分開啟雙平衡閥，來自靜壓馬達(dá)第二側(cè)的余油將通過雙平衡閥、第二泄壓止回組合閥和電磁定向閥至儲(chǔ)液罐。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，當(dāng)井下鏟運(yùn)車平面倒車或上坡倒車時(shí)，連接至靜壓馬達(dá)第一側(cè)的管路處于低壓，連接至靜壓馬達(dá)第二側(cè)的管路處于高壓。雙平衡閥將會(huì)打開，并且來自靜壓馬達(dá)第一側(cè)的余油將通過雙平衡閥、第一泄壓止回組合閥和電磁定向閥至儲(chǔ)液罐。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，當(dāng)井下鏟運(yùn)車倒車下坡時(shí)，連接至靜壓馬達(dá)第一側(cè)的管路處于高壓，連接至靜壓馬達(dá)第二側(cè)的管路處于低壓。如果蓄能器內(nèi)有足夠壓力以便開啟或部分開啟雙平衡閥，來自靜壓馬達(dá)第一側(cè)的余油將通過雙平衡閥、第一泄壓止回組合閥和電磁定向閥至儲(chǔ)液罐。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該系統(tǒng)還包括與靜壓馬達(dá)的第一和第二側(cè)都連接的壓力傳感器，如果靜壓馬達(dá)第一或第二側(cè)的壓力達(dá)到預(yù)定的閾值，電磁定向閥將關(guān)閉。
[0015]本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將通過以下結(jié)合附圖的描述而更加明了。
【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有靜壓制動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
[0017]圖2是井下鏟運(yùn)車的驅(qū)動(dòng)鏈?zhǔn)疽鈭D。
[0018]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的能量回收靜壓制動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及井下鏟運(yùn)車的能量回收靜壓制動(dòng)系統(tǒng)。圖2示出了井下鏟運(yùn)車200的示意圖。井下鏟運(yùn)車200的驅(qū)動(dòng)鏈?zhǔn)加诎l(fā)動(dòng)機(jī)201。動(dòng)力經(jīng)過變速箱202和泵集成203轉(zhuǎn)化為液壓能量。液壓能量經(jīng)馬達(dá)204轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)力，隨即，驅(qū)動(dòng)力經(jīng)變速箱205傳送至傳動(dòng)軸206。
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的能量回收靜壓制動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。當(dāng)前行按鈕按下，行駛方向控制閥2的SVOl側(cè)通電。如果速度踏板5被壓下，控制油將經(jīng)過行駛方向控制閥2的SVOl側(cè)，并且靜壓泵I將輸出高壓油從Al至A3至靜壓馬達(dá)6，則鏟運(yùn)車前行。同時(shí)，控制油將從速度踏板5流至液壓控制定向閥16的P4端,并控制液壓控制定向閥16關(guān)閉，則C3點(diǎn)阻斷。然后，通過A2、A5和Cl的高壓油將不能進(jìn)入蓄能器15。此時(shí)，如果來自速度踏板5的控制油壓力超過壓力開關(guān)4的設(shè)定壓力，例如4bar,電磁定向閥10的SV04側(cè)將被通電，并且電磁定向閥10將開啟，以便使蓄能器15中的油經(jīng)過A9、泄壓止回閥9中的止回閥、A8、A7、A6、A2、A3并最終加入到驅(qū)動(dòng)靜壓泵6的高壓油。
[0021]當(dāng)井下鏟運(yùn)車平面前行或上坡時(shí)，管路Al至A3處于高壓，管路BI至B3處于低壓，例如，30bar補(bǔ)油壓力。在A7點(diǎn)的油壓將雙平衡閥8的相對(duì)端打開，部分余油將通過B2、B6、雙平衡閥、B7、B8、并開啟泄壓止回組合閥18的泄壓閥，然后經(jīng)電磁定向閥10回到儲(chǔ)液罐。
[0022]當(dāng)井下鏟運(yùn)車前行下坡時(shí)，管路Al至A3處于低壓，管路BI至B3處于高壓。開始，蓄能器15可提供其所儲(chǔ)存的高壓油給靜壓馬達(dá)6的A3端。在A7點(diǎn)的油壓將雙平衡閥8的相對(duì)端打開，部分余油將通過B2、B6、雙平衡閥、B7、B8、并開啟泄壓止回組合閥18的泄壓閥(設(shè)定壓力30bar)，然后經(jīng)電磁定向閥10回到儲(chǔ)液罐。然而，當(dāng)蓄能器中的剩余油壓很小時(shí)，A7點(diǎn)的油壓將不足以開啟或部分開啟雙平衡閥8的相對(duì)端。用這樣的設(shè)置，雙平衡閥8根據(jù)蓄能器的輸出控制回油流量。總之，雙平衡閥8和泄壓止回組合閥18共同確保余油回流的流量與蓄能器流出的流量相等。
[0023]當(dāng)?shù)管嚢存I被按下，行駛方向控制閥2的SV02側(cè)通電。如果速度踏板5被壓下，控制油將經(jīng)過行駛方向控