常閉式可控液壓剎車裝置製造方法
2023-05-09 08:01:21
常閉式可控液壓剎車裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提出一種常閉式可控液壓剎車裝置，包括電控系統、制動軌、盤式制動器和液壓控制系統，所述制動軌安裝在運動物體上，多組盤式制動器對稱排列安裝在豎向或水平的軌道兩側，盤式制動器與液壓控制系統連接；盤式制動器為常閉式盤式制動器，包括彈簧、活塞和剎車盤，活塞在液壓力的作用下控制剎車盤的開閉動作；每個盤式制動器上設有換向閥的行程開關；運動物體進入剎車段後，制動軌的端部觸動盤式制動器上換向閥的行程開關，啟動剎車程序，電控系統控制液壓控制系統給盤式制動器供油，每對盤式制動器上的剎車盤伸出壓向制動軌，通過彈簧和剎車盤對制動軌產生制動力。
【專利說明】常閉式可控液壓剎車裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種制動技術，尤其涉及一種常閉式可控液壓剎車裝置。
【背景技術】
[0002]為開展飛機應急彈射座椅下沉率試驗狀態科研試驗，利用高塔上安裝的120m長豎嚮導軌，將安裝有彈射座椅的滑車沿導軌提升至頂端並釋放，滑車下落達到試驗要求速度後座椅彈射，滑車隨即進入減速剎車段。剎車裝置具體技術指標要求為:將重量達4.8噸、下落速度達100km/h的運動滑車，在25m距離內安全剎停，並且該剎車裝置具備實現滑車在距地面60m至90m範圍內任意位置啟動剎車程序和0m至90m範圍內任意高度位置懸停試驗兩項功能，目前國內沒有成熟的剎車裝置能夠同時較好的解決上述難題。
[0003]國內外針對運動物體剎車制動方式有電磁製動、氣體彈簧制動、變截面軌道制動等多種方式。電磁製動方案工程造價高；氣體彈簧制動方案缸體加工難度大、制動起始點可控技術實施困難；變截面軌道制動方案對豎向高塔地基載荷衝擊大、解鎖困難，且上述方案均無法有效解決高空試驗要求的任意高度懸停難題，而我們研製的「一種常閉式可控液壓剎車裝置」較好的解決了上述問題，國內外沒有同類產品報導。該剎車技術具有剎車效能高、成本相對較低、性能可靠、能夠在豎向及水平等特殊工況使用等顯著特點，從而具有較高推廣應用價值。
[0004]常閉式可控液壓剎車技術是利用盤式制動器將物體的勢能及動能轉化為摩擦熱能以實現高速物體減速制動，國內外有原理類似的剎車裝置，然而這些剎車裝置功能單一、制動能力有限。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提出一種使用範圍寬的常閉式可控液壓剎車裝置。
[0006]本實用新型為達上述目的採用的技術方案是:
[0007]提供一種常閉式可控液壓剎車裝置，包括電控系統、制動軌、盤式制動器和液壓控制系統，所述制動軌安裝在運動物體上，多組盤式制動器對稱排列安裝在豎向或水平的軌道兩側，盤式制動器與液壓控制系統連接；
[0008]盤式制動器為常閉式盤式制動器，包括彈簧、活塞和剎車盤，活塞在液壓力的作用下控制剎車盤的開閉動作；每個盤式制動器上設有換向閥的行程開關；
[0009]運動物體進入剎車段後，制動軌的端部觸動盤式制動器上換向閥的行程開關，啟動剎車程序，電控系統控制液壓控制系統給盤式制動器供油，每對盤式制動器上的剎車盤伸出壓向制動軌，通過彈簧和剎車盤對制動軌產生制動力；
[0010]本實用新型所述的裝置中，制動軌端部為楔形結構。
[0011]本實用新型所述的裝置中，所述彈簧為蝶形彈簧。
[0012]本實用新型所述的裝置中，安裝於豎向或水平軌道末端預設距離內的盤式制動器，其活塞在液壓力的作用下始終處於伸出狀態。
[0013]本實用新型所述的裝置中，該裝置還包括應急控制系統，與盤式制動器連接，作為液壓控制系統的備用系統。
[0014]本實用新型所述的裝置中，換向閥為機電換向閥或電液換向閥。
[0015]實施本實用新型產生的有益效果是:本實用新型將制動軌安裝在運動物體上，將多組盤式制動器對稱排列安裝在豎向或水平的軌道兩側，盤式制動器與液壓控制系統連接；運動物體進入剎車段後制動軌觸動換向閥的行程開關啟動剎車程序，電控系統控制液壓站給盤式制動器供油，盤式制動器工作從而夾持制動軌實現制動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例常閉式可控液壓剎車裝置原理圖。
[0017]圖2是本實用新型實施例常閉式可控液壓剎車裝置結構示意圖。
[0018]圖3是本實用新型一個實施例中滑車、導軌、車載制動軌、盤式制動器相對安裝關係圖。
[0019]圖4是本實用新型實施例制動段工作原理圖。
[0020]圖5是本實用新型實施例盤式制動器結構示意圖。
[0021]【圖號對照說明】
[0022]圖中:1.油箱，2.油位計，3.低壓油濾組，4.電磁溢流閥，5.回油壓力表，6.常開電磁液壓鎖，7.吸油油濾，8.球閥，9.油泵電機組，10.單向閥，11.壓力繼電器，12.高壓油濾組，13.正常蓄能器組，14.壓力表開關，15.壓力表，16.二通插裝閥，17.控制蓋板，18.單向閥，19.常閉電磁液壓鎖，20.應急蓄能器組，21.電液換向閥，22.左盤式制動器，23.右盤式制動器，24.機電換向閥，25.滑車，26.制動軌，27.盤式制動器，28.豎嚮導軌，30.機電換向閥，31.碟形彈簧，32.活塞，33.剎車盤。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型的結構特徵及所達成的功效有更進一步的了解與認識，特用較佳的實施例及配合詳細的說明，說明如下:
[0024]本實用新型實施例的常閉式可控液壓剎車裝置，如圖1所示，包括電控系統、制動軌、盤式制動器和液壓控制系統，所述制動軌安裝在運動物體上，多組盤式制動器對稱排列安裝在豎向或水平的軌道兩側，盤式制動器與液壓控制系統連接。本實用新型實施例中盤式制動器為盤式液壓制動器。該裝置還包括應急控制系統，與盤式制動器連接，作為液壓控制系統的備用系統。
[0025]本實用新型剎車裝置的制動力大小由同時作用在制動軌長度範圍內盤式制動器數量、制動器正壓力、制動器與制動軌相對運動速度、制動器剎車盤與制動軌摩擦副摩擦係數等參數決定。
[0026]液壓控制系統如圖2所示，包括油箱1、油位計2，低壓油濾組3，電磁溢流閥4，回油壓力表5，常開電磁液壓鎖6，吸油油濾7，球閥8，油泵電機組9、單向閥10，壓力繼電器11，高壓油濾器組12、正常蓄能器組13、二通插裝閥16，控制蓋板17，電液換向閥21、機電換向閥24、分流閥、液控閥、集成油路塊等，液壓控制系統為盤式制動器、應急控制系統提供液壓源以，及為制動裝置提供動作指令和制動要求。
[0027]應急控制系統包括單向閥18、常閉電磁液壓鎖19、應急蓄能器組20、集成油路塊等。在系統故障、失電等狀態下，確保制動裝置處於制動工作狀態，保證滑車安全。
[0028]電控系統主要包含供配電(電源)、電氣控制、電控儀器、工控機、滑車制動控制軟體、人工/自動應急系統。
[0029]在圖3中，常閉式盤式制動器27沿塔體從0m到90m高度上布裝在滑車運動軌跡軸線兩側，而制動軌安裝在滑車25腹部運動軸線上。
[0030]本實用新型的一個實施例中，如圖4所示，制動軌頭部採用楔形角結構設計。制動方向的楔形角為1.5度，導引行程200_、機電換向閥引導角為6.5度。有效地緩解了制動過程中可能產生的撞擊對制動器造成的損害。制動軌的有效制動長度3950mm。
[0031]如圖5所示，常閉式盤式制動器包括碟形彈簧31、活塞32和剎車盤33組成。碟形彈簧31保障了常閉制動功能，活塞32在液壓力的控制下實施剎車盤的開閉動作。安裝在滑車底部與制動裝置接觸的4.8m長的制動軌可同時承受28個(14對)剎車盤的作用，得到足夠的制動力確保滑車安全。盤式制動器作用在制動軌上的正壓力由內部彈簧彈性力和型腔油壓力確定。
[0032]液壓控制系統工作程序說明:
[0033]正常狀態下，油泵電機組9、電磁溢流閥4得電，油泵電機組9啟動，系統高壓。所有電磁液壓鎖、電液換向閥21、機電換向閥24、報警裝置得電處於接通狀態，應急蓄能器組20處於充壓狀態，盤式制動器27處於正常供油狀態。在油壓作用下所有從Om到90m全程制動器彈簧被壓縮收回，滑車25處於全程自由狀態，可以上升下落。所有電液換向閥、機電換向閥失電，從Om到90m高度上的所有制動器剎車盤33在液壓和機械力的雙重作用下伸出，將滑車牢牢地夾緊在某個高度位置上，滑車處於全程制動狀態，可完成固定高度座椅彈射和滑行狀態座椅彈射的制動。當滑車自高塔頂端釋放沿豎嚮導軌28下滑時，所有電液換向閥、機電換向閥被接通，制動器剎車盤33縮回，滑車被釋放下滑，機電換向閥上的行程開關在滑車制動軌26前端楔形擠推作用下逐步被激發，連續被打開，液壓系統同時增力推動每套相對的兩個制動裝置剎車盤伸出壓向滑車腹部的制動軌，從而實現系統處於機械與液壓雙力制動狀態，這種多米諾式制動效應保證了滑車的有效制動，滑車處於制動狀態。當滑車提升到指定試驗高度後，可令電液換向閥21失電，使Om到35m段的所有制動器處於制動狀態，以確保試驗安全。
[0034]應急狀態下，在試驗過程中，如果制動裝置發生了故障，特別是液壓系統發生了壓力下降，甚至沒有壓力時，電控系統根據傳感器採集的數據作出應急處理，電磁液壓鎖失電，主液壓系統自行切除，應急液壓系統自行啟動，在應急壓力作用下所有制動裝置油缸伸出，制動系統處於全制動狀態，保證滑車安全。
[0035]本實用新型以運動滑車為例，在運動滑車上安裝制動軌，兩根120m長豎嚮導軌之間從距地面Om至90m高度範圍內對稱布設多組常閉式可控盤式制動器，每對制動器可通過遠程計算機系統獨立控制開啟，電控系統、液壓控制系統、應急控制系統安裝高塔45m處安裝平臺上。試驗前計算機系統控制每對制動器上方機電換向閥行程開關伸出，滑車下落過程中，制動軌下端首先觸碰並壓縮行程開關，換向閥工作，液壓站輸出的液壓油進入制動器促使活塞伸出，兩側對稱布置的剎車盤在彈簧力和液壓力的雙重作用下壓向運動中的制動軌，對稱布置的兩個剎車盤和制動軌就組成了一對摩擦副，該摩擦副所產生的摩擦力就阻礙滑車運動，滑車繼續向下運動制動軌觸碰下一個行程開關，另一組制動器開始工作，如此動作實現滑車減速制動。制動力和制動距離由制動軌長度、盤式制動器作用在制動軌上的正壓力、相對運動速度、制動器剎車盤與制動軌摩擦副摩擦係數確定。由於該系統具備在人工幹預條件下，機電換向閥行程開關不伸出、制動器不工作特性，從而實現任意高度位置啟動剎車程序功能，而制動器全程獨立可控解決了定高度懸停問題。
[0036]為確保系統在突然失電後液壓站、計算機控制系統無法正常工作狀況下滑車仍能安全剎停，盤式制動器採用常閉式設計，活塞可在碟形彈簧彈力作用下自動伸出從而產生一定製動力；另外從安全考慮在距地面Om至35m範圍內，由電液換向閥控制制動器活塞始終處於伸出狀態，在35m上方無法將滑車有效剎停情況下，制動軌可硬性插入制動器中間，實現滑車安全制動。
[0037]運動物體沿豎向(或水平)導軌運動時，制動軌安裝在運動物體上，制動軌長度由所需制動力大小決定；盤式制動器多組對稱排列安裝在豎向高塔或地面上，盤式制動器布設長度由制動裝置減速能力決定。本實用新型的一個實施例中，運動物體進入剎車段後制動軌觸動機電換向閥行程開關啟動剎車程序，電控系統發出指令，液壓站給盤式制動器供油，多組制動器依次工作夾持制動軌實現滑車制動。盤式制動器的開啟與閉合由電控系統控制機電換向閥、電液換向閥完成，因此每組盤式制動器功能可控，所以能夠實現任意高度啟動剎車程序的功能。液壓站不間斷工作可保證盤式制動器持續夾持制動軌，使運動物體能夠懸停在豎向高塔上，從而滿足特殊試驗要求如指定高度條件下的定點試驗，並防止意外跌落事故發生。盤式制動器為常閉式設計，即使是在系統失電狀況下內部彈簧始終處於工作狀態，保證有夾持力作用在制動軌上。制動力主要由同時夾持制動軌的多組盤式制動器作用在制動軌上的正壓力產生的摩擦力組成。
[0038]本實用新型解決了大質量體、高速、豎向(或水平)速度條件下減速剎車難題。將制動軌安裝在滑車上，運動物體質量輕利於制動；制動器、液壓站、計算機控制系統安裝在地面上，控制靈活、維護檢查方便，失電情況下安全性高；盤式制動器的常閉式設計提高了系統可靠性；機電換向閥、電液換向閥可以與機械同步控制，滿足了滑車在距地面60m至90m範圍內任意位置啟動剎車程序和Om至90m範圍內任意高度位置懸停試驗兩項功能要求。
[0039]上文僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用來限定本實用新型實施的範圍，凡依本實用新型權利要求範圍所述的形狀、構造、特徵及精神所為的均等變化與修飾，均應包括於本實用新型的權利要求範圍內。
【權利要求】
1.一種常閉式可控液壓剎車裝置，其特徵在於，包括電控系統、制動軌、盤式制動器和液壓控制系統，所述制動軌安裝在運動物體上，多組盤式制動器對稱排列安裝在豎向或水平的軌道兩側，盤式制動器與液壓控制系統連接； 盤式制動器為常閉式盤式制動器，包括彈簧、活塞和剎車盤，活塞在液壓力的作用下控制剎車盤的開閉動作；每個盤式制動器上設有換向閥的行程開關； 運動物體進入剎車段後，制動軌的端部觸動盤式制動器上換向閥的行程開關，啟動剎車程序，電控系統控制液壓控制系統給盤式制動器供油，每對盤式制動器上的剎車盤伸出壓向制動軌，通過彈簧和剎車盤對制動軌產生制動力。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，制動軌端部為楔形結構。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述彈簧為蝶形彈簧。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，安裝於豎向或水平軌道末端預設距離內的盤式制動器，其活塞在液壓力的作用下始終處於伸出狀態。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，該裝置還包括應急控制系統，與盤式制動器連接，作為液壓控制系統的備用系統。
6.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，換向閥為機電換向閥或電液換向閥。
【文檔編號】F16D65/14GK204250386SQ201420731093
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】劉軍, 周昌紅, 伍煥章 申請人:航宇救生裝備有限公司