COREMO制动器结构优化设计Artikel-Nr.: 102607340
时间:2023-11-01 阅读:212
自从液压轮边制动器问世以后,就在港口、码头等场景中被广泛应用,用于大中型起重机及装卸机械的安全保护,其主要功能包括整机防风制动和非工作状态下的辅助防风制动。
研究集中在轮边制动器的问题分析、结构优化、防风性能论证、制动的有限元分析以及智能监控系统等方面展开。
但在轮边制动器的驱动装置方面,传统的液压缸驱动和控制方式一直占主导,人们并未对液压驱动装置集成系统进行结构优化设计。
而目前液压轮边制动器通常将液压泵站与制动装置分开设置,导致体积庞大,限制了其推广应用。
针对以上问题,本研究从轮边制动器的工作特点出发,提出了一种创新的设计思路,即将液压泵站与制动装置的液压缸进行集成,以减小体积、降低重量,并提升产品的推广价值。
通过将液压泵站与液压缸合而为一,新型的电液集成式轮边制动器液压缸得以实现,这一设计不仅解决了传统液压轮边制动器体积大的问题,还有助于提高产品性能和推广使用。
为了缩小产品体积,让新型电液轮边制动器在以往产品的基础上,将液压泵站和制动装置集成为整体结构。
而它的工作原理工作就是,让液压系统在电控系统指令下向制动器油缸供给压力油,推动活塞杆运动并进一步压缩碟簧,制动衬垫在制动臂的牵引下脱离车轮轮边,制动力矩消除。
再让液压系统在电控系统指令控制下接通回油通道,压力油在碟簧力作用下回流,碟簧力通过制动臂与制动衬垫传递到车轮轮边上,产生规定的制动力矩。
在实现产品布局集成化的基础上,为使制动器制动性能不受影响,新型制动器液压缸驱动装置的控制可以采用PLC或者单片机进行控制,控制方式的智能化程度也得到了提升。
传统的液压轮边制动器设计通常包括制动架和其上安装的液压缸,液压缸由缸体和内部活塞杆组成,活塞杆的输出端连接着制动臂。
通过控制活塞杆的伸缩,制动臂可以实现收缩和释放,从而控制制动器的工作状态。
在液压缸的内部,还配备有碟簧,这使得在正常工作状态下,碟簧的作用下活塞杆会伸出,使制动器处于制动状态。
而在施加液压油压力的作用下,活塞杆会回缩到液压缸内,解除制动。
液压缸内设置有液压控制油路,该油路与液压站相连,在正常工作情况下,液压站通过液压控制油路供油。
通过油路中的电磁阀、单向阀等组件,液压油可以被引导到液压缸内实现推动活塞杆伸出和回缩的控制。
但液压泵站和液压缸通常被设计成分体结构,需要通过外部的油管连接在一起,这种设计存在一些问题,例如占用空间较多、容易导致油液泄漏以及环境污染,并且在后期的维护和清理方面存在困难。
针对传统电力液压制动器在设计、制造和使用过程中存在的问题,研究人员进行了新型电液一体化集成式工业制动器的研究,旨在实现液压泵站、制动缸和制动执行元件等结构的最小化体积。
这种创新设计包括液压缸体、油箱体、驱动机构以及连接在油箱体上的阀块,其中液压缸体内部形成活塞腔,而油箱体内部则成为储油腔,活塞腔内设有导向装置,供活塞杆穿过。
整体上,阀块、油箱体与液压缸体形成一体成型的结构,或者液压缸体通过油箱体与阀块连接成集成式结构。
阀块内部具备进油油道,其两端口分别为进油口和出油口,同时液压缸体和油箱体之间设有回油油道。
油箱体腔内装备加压油泵,而阀块上则安装了驱动结构,进油油道内还配置单向阀,阀块内另设有回流油道,该回流油道连接着电磁阀。
液压缸体还配备制动簧,以实现缸体的运动复位,通过这一设计,能够有效减少制动器液压管路的布置,从而优化产品设计功能和布局。
这种新型电液一体化集成式工业制动器的设计方案,有望为工业领域带来更为紧凑高效的制动解决方案。