一種卷纜馬達系統的製作方法
2023-05-14 11:12:56
專利名稱：一種卷纜馬達系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及井下作業設備技術領域，特別涉及一種卷纜馬達系統。
背景技術：
在目前的井下作業過程中，梭車是一種較為常見的短途運煤車，該種梭車為由電纜傳輸的電力驅動，可雙向駕駛。工作狀態下，將電纜的一端固定，另一端連接於梭車的電纜滾筒上，電纜滾筒依靠卷纜馬達驅動，前進時，卷纜馬達在梭車牽引力作用下，自動放纜； 後退時，卷纜馬達自動將電纜捲起。請參考圖1，圖1為現有技術中一種典型的卷纜馬達系統的收纜工況下的液壓原理圖。目前現有的自動卷纜馬達系統，通常包括相互配合的卷纜馬達11、溢流閥12、單向閥13、兩位四通換向閥14、油泵15以及各相關連接管路。在實際工作中，當梭車後退，需要對電纜進行收卷作業時，兩位四通換向閥14在其復位彈簧的作用下處於上端工作位置， 此時油泵15輸出的壓力油經由兩位四通換向閥14和單向閥13進入卷纜馬達11，使得卷纜馬達11正向進油並帶動電纜捲筒旋轉，從而完成對電纜的收卷作業，且在此收卷作業過程中，卷纜馬達11的供油壓力由溢流閥12控制。請參考圖2，圖2為現有技術中一種典型的卷纜馬達系統的放纜工況下的液壓原理圖。在實際工作中，當梭車前進，需要對電纜進行放纜作業時，電纜在梭車牽引力的作用下從捲筒內拉出，使得卷纜馬達11反向旋轉，此時卷纜馬達11以液壓泵方式工作，卷纜馬達11與單向閥13間的管路油壓升高，使得兩位四通換向閥14的控制壓力升高，其閥芯在控制壓力作用下壓縮復位彈簧並換向至下端工作位置，此時由油泵15內排出的液壓油經兩位四通換向閥14直接回流至油箱內，由卷纜馬達11內排出的液壓油經溢流閥12回流至油箱。然而，雖然上述現有的卷纜馬達系統能夠滿足基本的卷纜和放纜工況的使用需要，但當梭車停止運行或前進放纜時，油泵內輸出的油液經由高壓溢流閥回流至油箱，造成了不必要的功率損失，並使液壓系統的相關組件發熱，影響液壓元件的使用壽命。同時，電纜滾筒的啟動較慢，梭車剛啟動時，電纜滾筒的速度低於梭車的速度，極易壓住電纜，甚至對電纜造成損壞。因此，如何減少卷纜馬達系統的功率損失，減小系統發熱，並使其電纜捲筒的啟動速度加快是本領域技術人員目前需要解決的重要技術問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種卷纜馬達系統，該卷纜馬達系統的功率損失較少，系統發熱較低，且其電纜捲筒的啟動速度較快。為解決上述技術問題，本發明提供一種卷纜馬達系統，包括相互配合的卷纜馬達、兩位六通換向閥、卸荷閥、背壓閥、蓄能器、油泵以及油箱，所述油泵與所述兩位六通換向閥之間連接有第一主路，所述兩位六通換向閥與所述卷纜馬達之間連接有第二主路，所述卷纜馬達與所述油箱間連接有第三主路，所述兩位六通換向閥與所述蓄能器之間連接有第一分路；所述第一主路與所述第三主路之間連接有第一支路，所述卸荷閥具體設置於所述第一支路上，且所述卸荷閥與所述蓄能器之間連接有第二分路，所述兩位六通換向閥與所述第三主路之間連接有第二支路，所述背壓閥具體設置於所述第二支路上；當所述兩位六通換向閥處於左端工作位置且所述卷纜馬達正常工作時，所述第一主路、所述第二主路以及所述第三主路均連通，且所述第二支路斷開，當所述卷纜馬達停止工作時，所述第一分路和所述第二分路連通，當所述蓄能器的儲液壓力高於所述卸荷閥的調定壓力時，所述卸荷閥開始工作，所述第一支路連通；當所述兩位六通換向閥處於右端工作位置且所述卷纜馬達處於泵工況時，所述第二主路、所述第三主路、所述第一分路、所述第二分路、所述第一支路以及所述第二支路均連通，所述第一主路斷開。優選地，所述兩位六通換向閥包括閥體，所述閥體的中部可滑動地設置有第一閥芯，所述第一閥芯的中部具有閥腔，所述閥腔內可滑動地設置有第二閥芯，所述第二閥芯的中部具有空腔；所述閥體的左端具有與所述第一主路相連通的第一主油口，所述閥體的右端具有連通所述空腔與所述第二主路的第二主油口，所述第一閥芯的左端具有連通所述第一主油口與所述閥腔的第三主油口，所述第一主油口、所述第二主油口以及所述第三主油口的軸線的延伸方向與所述閥體的延伸方向相一致，且所述第三主油口的內側具有與所述第二閥芯的左端相配合的止口；所述第一閥芯的側部具有與所述第一分路相連通的第一副油口，所述第二閥芯的側部具有連通所述第一副油口與所述空腔的第二副油口，且所述第一副油口與所述第二副油口的軸線的延伸方向與所述閥體的徑向相一致。優選地，所述第一主油口的內側與所述第一閥芯之間設置有第一復位裝置，所述第一閥芯的右端的內側與所述第二閥芯的右端之間設置有第二復位裝置。優選地，所述第一復位裝置與所述第二復位裝置均具體為復位彈簧。優選地，所述止口具體為錐面止口，且所述第二閥芯的左端的外邊沿處具有與所述止口相適配的錐形面。相對上述背景技術，本發明所提供的卷纜馬達系統，包括相互配合的卷纜馬達、兩位六通換向閥、卸荷閥、背壓閥、蓄能器、油泵以及油箱，所述油泵與所述兩位六通換向閥之間連接有第一主路，所述兩位六通換向閥與所述卷纜馬達之間連接有第二主路，所述卷纜馬達與所述油箱間連接有第三主路，所述兩位六通換向閥與所述蓄能器之間連接有第一分路；所述第一主路與所述第三主路之間連接有第一支路，所述卸荷閥具體設置於所述第一支路上，且所述卸荷閥與所述蓄能器之間連接有第二分路，所述兩位六通換向閥與所述第三主路之間連接有第二支路，所述背壓閥具體設置於所述第二支路上；當所述兩位六通換向閥處於左端工作位置且所述卷纜馬達正常工作時，所述第一主路、所述第二主路以及所述第三主路均連通，且所述第二支路斷開，當所述卷纜馬達停止工作時，所述第一分路和所
4述第二分路連通，當所述蓄能器的儲液壓力高於所述卸荷閥的調定壓力時，所述卸荷閥開始工作，所述第一支路連通；當所述兩位六通換向閥處於右端工作位置且所述卷纜馬達處於泵工況時，所述第二主路、所述第三主路、所述第一分路、所述第二分路、所述第一支路以及所述第二支路均連通，所述第一主路斷開。工作過程中，當梭車進行後退，需要對電纜進行收卷作業時，由所述油泵內輸出的油液，經第一主路進入所述兩位六通換向閥，此時所述兩位六通換向閥處於左端工位，然後油液經過所述第二主路進入所述卷纜馬達內，保證所述卷纜馬達正常工作，以便完成相關的卷纜作業；當梭車停止移動時，由所述油泵內輸出的油液，經所述第一主路進入所述兩位六通換向閥，然後經過所述第一分路進入所述蓄能器內，當所述蓄能器內的油液壓力達到所述卸荷閥的調定壓力時，油液經所述第二分路和所述第一支路進入所述卸荷閥內，並通過所述卸荷閥回流至所述油箱內，以完成卸荷；當梭車前進，需要對電纜進行放纜作業時，電纜在梭車牽引力的作用下由電纜捲筒內拉出，所述卷纜馬達在所述電纜捲筒的作用下反轉，此時所述卷纜馬達轉為泵工況，油液由所述卷纜馬達經所述第二主路進入所述兩位六通換向閥，此時所述兩位六通換向閥處於右端工位，且所述蓄能器的油液被封死，所述蓄能器內的油液壓力保持不變，所述卸荷閥保持卸荷狀態， 此時油液經所述第二支路進入所述背壓閥，並通過所述背壓閥回流至所述油箱內。該卷纜馬達系統通過加裝所述卸荷閥，提高了所述卷纜馬達系統的卸荷能力，避免了因不能卸荷而造成的功率損失和系統發熱，並通過加裝所述蓄能器，既能夠保壓，維持所述卸荷閥的卸荷狀態，同時當梭車啟動時，所述蓄能器內的高壓油液能夠快速釋放為系統供油，大大提高了電纜捲筒的啟動速度，從而減少了因車輛啟動較慢造成的電纜被車輪壓住甚至損壞的現象。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現有技術中一種典型的卷纜馬達系統的收纜工況下的液壓原理圖；圖2為現有技術中一種典型的卷纜馬達系統的放纜工況下的液壓原理圖；圖3為本發明一種具體實施方式
所提供的卷纜馬達系統的收纜工況下的液壓原理圖；圖4為本發明一種具體實施方式
所提供的卷纜馬達系統的放纜工況下的液壓原理圖；圖5為圖3中兩位六通換向閥的結構剖視圖；圖6為圖4中兩位六通換向閥的結構剖視圖。
具體實施例方式本發明的核心是提供一種卷纜馬達系統，該卷纜馬達系統的功率損失較少，系統發熱較低，且其電纜捲筒的啟動速度較快。為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。請參考圖3和圖4，圖3為本發明一種具體實施方式
所提供的卷纜馬達系統的收纜工況下的液壓原理圖；圖4為本發明一種具體實施方式
所提供的卷纜馬達系統的放纜工況下的液壓原理圖。在具體實施方式
中，本發明所提供的卷纜馬達系統，包括相互配合的卷纜馬達21、 兩位六通換向閥22、卸荷閥23、背壓閥M、蓄能器25、油泵沈以及油箱27，油泵沈與兩位六通換向閥22之間連接有第一主路31，兩位六通換向閥22與卷纜馬達21之間連接有第二主路32，卷纜馬達21與油箱27間連接有第三主路33，兩位六通換向閥22與蓄能器25之間連接有第一分路；34 ；第一主路31與第三主路33之間連接有第一支路36，卸荷閥23具體設置於第一支路36上，且卸荷閥23與蓄能器25之間連接有第二分路35，兩位六通換向閥22 與第三主路33之間連接有第二支路37，背壓閥M具體設置於第二支路37上；當兩位六通換向閥22處於左端工作位置且卷纜馬達21正常工作時，第一主路31、第二主路32以及第三主路33均連通，且第二支路37斷開，當卷纜馬達21停止工作時，第一分路34和第二分路35連通，當蓄能器25的儲液壓力高於卸荷閥23的調定壓力時，卸荷閥23開始工作，第一支路36連通；當兩位六通換向閥22處於右端工作位置且卷纜馬達21處於泵工況時，第二主路32、第三主路33、第一分路34、第二分路35、第一支路36以及第二支路37均連通， 第一主路31斷開。工作過程中，當梭車進行後退，需要對電纜進行收卷作業時，由油泵沈內輸出的油液，經第一主路31進入兩位六通換向閥22，此時兩位六通換向閥22處於左端工位，然後油液經過第二主路32進入卷纜馬達21內，保證卷纜馬達21正常工作，以便完成相關的卷纜作業；當梭車停止移動時，由油泵沈內輸出的油液，經第一主路31進入兩位六通換向閥22，然後經過第一分路34進入蓄能器25內，當蓄能器25內的油液壓力達到卸荷閥23的調定壓力時，油液經第二分路35和第一支路36進入卸荷閥23內，並通過卸荷閥23 回流至油箱27內，以完成卸荷；當梭車前進，需要對電纜進行放纜作業時，電纜在梭車牽引力的作用下由電纜捲筒內拉出，卷纜馬達21在所述電纜捲筒的作用下反轉，此時卷纜馬達 21轉為泵工況，油液由卷纜馬達21經第二主路32進入兩位六通換向閥22，此時兩位六通換向閥22處於右端工位，且蓄能器25的油液被封死，蓄能器25內的油液壓力保持不變，卸荷閥23保持卸荷狀態，此時油液經第二支路37進入背壓閥24，並通過背壓閥M回流至油箱27內。該卷纜馬達系統通過加裝卸荷閥23，提高了所述卷纜馬達系統的卸荷能力，避免了因不能卸荷而造成的功率損失和系統發熱，並通過加裝蓄能器25，既能夠保壓，維持卸荷閥23的卸荷狀態，同時當梭車啟動時，蓄能器25內的高壓油液能夠快速釋放為系統供油， 大大提高了電纜捲筒的啟動速度，從而減少了因車輛啟動較慢造成的電纜被車輪壓住甚至損壞的現象。請參考圖5和圖6，圖5為圖3中兩位六通換向閥的結構剖視圖；圖6為圖4中兩位六通換向閥的結構剖視圖。進一步地，所述兩位六通換向閥包括閥體41，閥體41的中部可滑動地設置有第一閥芯42，第一閥芯42的中部具有閥腔421，閥腔421內可滑動地設置有第二閥芯43，第二閥芯43的中部具有空腔431 ；閥體41的左端具有與第一主路31相連通的第一主油口 411， 閥體41的右端具有連通空腔431與第二主路32的第二主油口 412，第一閥芯42的左端具有連通第一主油口 411與閥腔421的第三主油口 422，第一主油口 411、第二主油口 412以及第三主油口 422的軸線的延伸方向與閥體41的延伸方向相一致，且第三主油口 422的內側具有與第二閥芯43的左端相配合的止口 423 ；第一閥芯42的側部具有與第一分路34 相連通的第一副油口 424，第二閥芯43的側部具有連通第一副油口似4與空腔431的第二副油口 432，且第一副油口似4與第二副油口 432的軸線的延伸方向與閥體41的徑向相一致。當所述卷纜馬達系統處於卷纜工況時，所述兩位六通換向閥處於左端工位，此時，由第一主油口 411進入的油液經第三主油口 422進入閥腔421內，並通過第二副油口 432進入空腔431，然後通過第二主油口 412進入第二主路32，並最終流入卷纜馬達21內，當梭車停止時，油液經第一副油口似4進入第一分路34，並最終流入蓄能器25 ；當卷纜馬達21轉入泵工況時，所述兩位六通換向閥處於右端工位，此時，第二閥芯42左移，第二閥芯42的左端與止口 423緊密貼合，以將第三主油口 422密封，第二主油口 412的內側與第一閥芯42之間形成可容納油液通過的臨時油口 52，油液由第二主油口 412進入閥體41後，經由臨時油口 52進入第二支路37，然後進入背壓閥M內，並通過背壓閥M回流至油箱27內。所述兩位六通換向閥具有高度集成結構，無需多個液壓閥協同作業，結構簡單，便於加工製造，且其加工成本較低，從而使得所述卷纜馬達系統的整體製造成本得以相應降低。具體地，第一主油口 411的內側與第一閥芯42之間設置有第一復位裝置44，第一閥芯42的右端的內側與第二閥芯43的右端之間設置有第二復位裝置45。第一復位裝置 44與第二復位裝置45能夠進一步提高第一閥芯42以及第二閥芯43及其相關結構間的調整效率，並使其整個結構配合更加靈活高效，從而使得所述兩位六通換向閥的整體使用性能得以相應提高。更具體地，第一復位裝置44與第二復位裝置45均具體為復位彈簧。該種復位彈簧的製造成本較低，且其對周圍相關部件的結構影響較小，從而使得所述兩位六通換向閥的整體製造成本及其結構穩定性得以相應提高。當然，上述第一復位裝置44和第二復位裝置45具體為復位彈簧僅為優選方案，只要是能夠滿足所述卷纜馬達系統的實際使用需要均可。另一方面，止口 423具體為錐面止口，且第二閥芯43的左端的外邊沿處具有與止口 423相適配的錐形面。具有該種錐面配合結構的止口 423以及閥芯43能夠更好地緊密貼合，從而使得第三主油口 422的密封效果更好。綜上可知，本發明中提供的卷纜馬達系統，包括相互配合的卷纜馬達、兩位六通換向閥、卸荷閥、背壓閥、蓄能器、油泵以及油箱，所述油泵與所述兩位六通換向閥之間連接有第一主路，所述兩位六通換向閥與所述卷纜馬達之間連接有第二主路，所述卷纜馬達與所述油箱間連接有第三主路，所述兩位六通換向閥與所述蓄能器之間連接有第一分路；所述第一主路與所述第三主路之間連接有第一支路，所述卸荷閥具體設置於所述第一支路上， 且所述卸荷閥與所述蓄能器之間連接有第二分路，所述兩位六通換向閥與所述第三主路之間連接有第二支路，所述背壓閥具體設置於所述第二支路上；當所述兩位六通換向閥處於左端工作位置且所述卷纜馬達正常工作時，所述第一主路、所述第二主路以及所述第三主路均連通，且所述第二支路斷開，當所述卷纜馬達停止工作時，所述第一分路和所述第二分路連通，當所述蓄能器的儲液壓力高於所述卸荷閥的調定壓力時，所述卸荷閥開始工作，所述第一支路連通；當所述兩位六通換向閥處於右端工作位置且所述卷纜馬達處於泵工況時，所述第二主路、所述第三主路、所述第一分路、所述第二分路、所述第一支路以及所述第二支路均連通，所述第一主路斷開。工作過程中，當梭車進行後退，需要對電纜進行收卷作業時，由所述油泵內輸出的油液，經第一主路進入所述兩位六通換向閥，此時所述兩位六通換向閥處於左端工位，然後油液經過所述第二主路進入所述卷纜馬達內，保證所述卷纜馬達正常工作，以便完成相關的卷纜作業；當梭車停止移動時，由所述油泵內輸出的油液，經所述第一主路進入所述兩位六通換向閥，然後經過所述第一分路進入所述蓄能器內，當所述蓄能器內的油液壓力達到所述卸荷閥的調定壓力時，油液經所述第二分路和所述第一支路進入所述卸荷閥內，並通過所述卸荷閥回流至所述油箱內，以完成卸荷；當梭車前進，需要對電纜進行放纜作業時，電纜在梭車牽引力的作用下由電纜捲筒內拉出，所述卷纜馬達在所述電纜捲筒的作用下反轉，此時所述卷纜馬達轉為泵工況，油液由所述卷纜馬達經所述第二主路進入所述兩位六通換向閥，此時所述兩位六通換向閥處於右端工位，且所述蓄能器的油液被封死，所述蓄能器內的油液壓力保持不變，所述卸荷閥保持卸荷狀態，此時油液經所述第二支路進入所述背壓閥，並通過所述背壓閥回流至所述油箱內。該卷纜馬達系統通過加裝所述卸荷閥，提高了所述卷纜馬達系統的卸荷能力，避免了因不能卸荷而造成的功率損失和系統發熱，並通過加裝所述蓄能器，既能夠保壓，維持所述卸荷閥的卸荷狀態，同時當梭車啟動時，所述蓄能器內的高壓油液能夠快速釋放為系統供油，大大提高了電纜捲筒的啟動速度，從而減少了因車輛啟動較慢造成的電纜被車輪壓住甚至損壞的現象。
以上對本發明所提供的卷纜馬達系統進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種卷纜馬達系統，其特徵在於包括相互配合的卷纜馬達、兩位六通換向閥、卸荷閥、背壓閥、蓄能器、油泵以及油箱，所述油泵與所述兩位六通換向閥之間連接有第一主路， 所述兩位六通換向閥與所述卷纜馬達之間連接有第二主路，所述卷纜馬達與所述油箱間連接有第三主路，所述兩位六通換向閥與所述蓄能器之間連接有第一分路；所述第一主路與所述第三主路之間連接有第一支路，所述卸荷閥具體設置於所述第一支路上，且所述卸荷閥與所述蓄能器之間連接有第二分路，所述兩位六通換向閥與所述第三主路之間連接有第二支路，所述背壓閥具體設置於所述第二支路上；當所述兩位六通換向閥處於左端工作位置且所述卷纜馬達正常工作時，所述第一主路、所述第二主路以及所述第三主路均連通，且所述第二支路斷開，當所述卷纜馬達停止工作時，所述第一分路和所述第二分路連通，當所述蓄能器的儲液壓力高於所述卸荷閥的調定壓力時，所述卸荷閥開始工作，所述第一支路連通；當所述兩位六通換向閥處於右端工作位置且所述卷纜馬達處於泵工況時，所述第二主路、所述第三主路、所述第一分路、所述第二分路、所述第一支路以及所述第二支路均連通， 所述第一主路斷開。
2.如權利要求1所述的卷纜馬達系統，其特徵在於所述兩位六通換向閥包括閥體，所述閥體的中部可滑動地設置有第一閥芯，所述第一閥芯的中部具有閥腔，所述閥腔內可滑動地設置有第二閥芯，所述第二閥芯的中部具有空腔；所述閥體的左端具有與所述第一主路相連通的第一主油口，所述閥體的右端具有連通所述空腔與所述第二主路的第二主油口，所述第一閥芯的左端具有連通所述第一主油口與所述閥腔的第三主油口，所述第一主油口、所述第二主油口以及所述第三主油口的軸線的延伸方向與所述閥體的延伸方向相一致，且所述第三主油口的內側具有與所述第二閥芯的左端相配合的止口；所述第一閥芯的側部具有與所述第一分路相連通的第一副油口，所述第二閥芯的側部具有連通所述第一副油口與所述空腔的第二副油口，且所述第一副油口與所述第二副油口的軸線的延伸方向與所述閥體的徑向相一致。
3.如權利要求2所述的卷纜馬達系統，其特徵在於所述第一主油口的內側與所述第一閥芯之間設置有第一復位裝置，所述第一閥芯的右端的內側與所述第二閥芯的右端之間設置有第二復位裝置。
4.如權利要求3所述的卷纜馬達系統，其特徵在於所述第一復位裝置與所述第二復位裝置均具體為復位彈簧。
5.如權利要求2所述的卷纜馬達裝置，其特徵在於所述止口具體為錐面止口，且所述第二閥芯的左端的外邊沿處具有與所述止口相適配的錐形面。
全文摘要
本發明公開了一種卷纜馬達系統，該卷纜馬達系統通過加裝所述卸荷閥，提高了所述卷纜馬達系統的卸荷能力，避免了因不能卸荷而造成的功率損失和系統發熱，並通過加裝所述蓄能器，既能夠保壓，維持所述卸荷閥的卸荷狀態，同時當梭車啟動時，所述蓄能器內的高壓油液能夠快速釋放為系統供油，大大提高了電纜捲筒的啟動速度，從而減少了因車輛啟動較慢造成的電纜被車輪壓住甚至損壞的現象。
文檔編號F15B1/02GK102536921SQ20121004700
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月27日 優先權日2012年2月27日
發明者常彥, 趙榮林, 韓宇 申請人:三一重型綜採成套裝備有限公司