一种用于煤矿铰接式防爆车辆的液力-机械联合制动系统技术方案

本发明专利技术属于煤矿井下辅助运输设备的技术领域，具体涉及一种用于煤矿铰接式防爆车辆的液力‑机械联合制动系统。包括与发动机后部连接的液力变矩器，液力变矩器通过上传动轴与变速箱连接，变速箱前输出通过前桥传动轴与前桥连接，前桥两端分别与两个湿式行车制动器连接，变速箱后输出通过铰接传动轴与液力缓速制动装置的连接法兰连接，液力缓速制动装置的连接法兰通过后桥传动轴与后桥连接，后桥两端分别与两个湿式行车制动器连接，变速箱二轴上设置有湿式驻车制动器，前桥以及后桥上四个湿式行车制动器通过液压控制管路分别与机械制动行车制动控制阀和切换阀连接，切换阀接液力制动控制系统，液力缓速制动装置通过气动控制阀和气动控制管路接气源。

A hydraulic mechanical combined braking system for articulated explosion-proof vehicles in coal mines

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤矿铰接式防爆车辆的液力-机械联合制动系统
本专利技术属于煤矿井下辅助运输设备的
，具体涉及一种用于煤矿铰接式防爆车辆的液力-机械联合制动系统。
技术介绍
随着我国采掘技术的快速发展，近水平煤层的采区正逐步减少，倾斜煤层逐渐增多，使无轨辅助运输车辆的行车坡度和坡道距离均逐渐增大。目前用于煤矿井下辅助运输的防爆车辆按车架型式分为铰接式防爆车辆和整体式防爆车辆，两种类型车辆的动力传动方式和制动系统均不同，铰接式防爆车辆采用前后铰接式车架，一般适应坡道小于10°，运输距离不超过500m，然而近年来在山西北部、山东兖州和甘肃等地许多矿井中，辅运坡道坡度达到10-14°，坡道距离超过2000m，对车辆制动性能形成严峻考验。目前在用的铰接式防爆车辆仅依靠单一的机械摩擦制动，在上述长距离大坡度条件下，势必造成制动时油液温升过快、无法及时带走制动摩擦热量，从而使制动器频繁出现过热、密封失效漏油、摩擦片过度磨损、制动效能下降等严重问题，给煤矿生产运行带来安全隐患。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有煤矿铰接式防爆车辆仅依靠单一的机械摩擦制动，在长距离大坡度运行条件下，持续制动造成制动器油液温升过快、无法及时带走制动摩擦热量，从而使制动器频繁出现过热、密封失效漏油、摩擦片过度磨损、制动效能下降等问题，提供一种用于煤矿铰接式防爆车辆的液力-机械联合制动系统。本专利技术采取以下技术方案：一种用于煤矿铰接式防爆车辆的液力-机械联合制动系统，包括与发动机后部连接的液力变矩器，液力变矩器通过上传动轴与变速箱连接，变速箱前输出通过前桥传动轴与前桥连接，前桥两端分别与两个湿式行车制动器连接，变速箱后输出通过铰接传动轴与液力缓速制动装置的连接法兰连接，液力缓速制动装置的连接法兰通过后桥传动轴与后桥连接，后桥两端分别与两个湿式行车制动器连接，变速箱二轴上设置有湿式驻车制动器，液力缓速制动装置通过金属软管与水冷油换热器连接，水冷油换热器通过水管与散热器连接，散热器通过膨胀水箱补水；所述的前桥以及后桥上四个湿式行车制动器通过液压控制管路分别与机械制动行车制动控制阀和切换阀连接，切换阀接液力制动控制系统，所述的液力缓速制动装置通过气动控制阀和气动控制管路接气源。进一步的，液力缓速制动装置包括连接法兰、盖子、壳体、转子叶轮、定子叶轮、主轴、储油腔及控制阀，盖子和壳体构成内部设有液力工作腔的结构，液力工作腔与储油腔连通，储油腔通过控制阀接金属软管；液力工作腔内安设有转子叶轮和定子叶轮，转子叶轮由主轴驱动转动，主轴端部安装连接法兰。液力缓速制动装置采用分体式设计，分为缓速装置主体和换热器部分，两者采用穿过铰接中心的金属软管连接，换热器部分设置于铰接前部，主体布置于车辆铰接处后部，安装在铰接传动轴后部，铰接传动轴前部与动力换挡变速箱后输出法兰连接，动力换挡变速箱前输出法兰与前驱动桥输入法兰连接，动力换挡变速箱输入法兰与液力变矩器输出法兰连接，液力变矩器与发动机连接。所述的液力缓速器是以油液为工作介质，通过将车辆动能通过液体阻尼转化为油液热能达到减速制动效果的柔性制动装置，前后两端分别通过传动轴与变速箱和驱动桥连接，液力缓速器通过气动控制制动功能的开启与关闭与制动扭矩的大小，通过油液阻尼作用产生制动力，通过水冷方式将制动产生的热量散出。进一步的，湿式行车制动器包括轴承I、静壳、带肩螺栓、碟簧组、浮动油封、活塞、内摩擦片、外摩擦片、压盘、动壳、端盖、螺母Ⅰ、轴承II、螺塞、轴和螺母Ⅱ；静壳与前桥或后桥壳体固定连接，压盘通过螺栓与静壳连接，轴通过轴承I和轴承II将动壳连接和支撑，轴左右两端分别通过螺母Ⅰ和螺母Ⅱ紧固，内摩擦片通过内齿与静壳固定连接，外摩擦片通过外齿与动壳连接，并与动壳同步转动，静壳与动壳之间设置有浮动油封，动壳右侧连接有端盖，螺塞安装于静壳底部，内摩擦片和外摩擦片间隔设置，内摩擦片左侧设置有活塞，活塞左侧设置被压缩的碟簧组，碟簧组设置在带肩螺栓上。湿式行车制动器布置于整车四个轮边处，该制动器为全封闭湿式制动器，制动方式为液压制动，弹簧释放，用于实现整车行车制动功能。制动器静壳与驱动桥桥壳刚性联接，制动器动壳与轮胎连接，动壳与静壳之间设置有定摩擦片、动摩擦片及活塞等部件，制动时液压油推动活塞压紧摩擦片，实现车辆制动。上述部件均被封闭在油液中，达到散热和保护的作用。进一步的，湿式驻车制动器包括弹簧壳、碟簧、密封壳、活塞、排空嘴总成、通气塞总成、摩擦片壳、粉片和钢片，驻车制动器摩擦片壳与变速箱壳体连接，弹簧壳、密封壳通过长螺栓与摩擦片壳连接为一体，碟簧安装于弹簧壳与密封壳构成的高压油腔内，碟簧右侧安装活塞，活塞右侧与粉片接触连接，粉片通过内齿与变速箱轴连接，随变速箱转动，钢片通过外齿与摩擦片壳固定连接，粉片与钢片间隔设置在摩擦片润滑油腔内，排空嘴总成与高压油腔连通，通气塞总成与摩擦片润滑油腔连通。湿式驻车制动器设置于动力换挡变速箱上，该制动器为全封闭湿式制动器，制动方式为弹簧制动，液压释放，用于实现整车驻车制动功能。制动器静壳与变速箱壳体刚性联接，制动器动壳与变速箱转轴连接，动壳与静壳之间设置有定摩擦片、动摩擦片及碟簧等部件，驻车时由碟簧产生的弹簧力压紧摩擦片，实现驻车制动，行车时液压油推动碟簧变形，使得摩擦片分离，解除驻车制动。上述部件均被封闭在油液中，达到散热和保护的作用。液力制动控制系统包括储气罐、安全阀、旋扭开关阀、档位控制阀、液控气比例减压阀、单向阀I、单向阀II、调压阀I、调压阀II、梭阀I、梭阀II、控制阀、油气分离装置、排气管、排气阀、液力工作腔和油池，液控气比例减压阀的K口通过机械独立制动切换阀接机械制动控制系统，液控气比例减压阀的P口通过安全阀接储气罐，储气罐底部设置排水开关，液控气比例减压阀的A口接梭阀II的P1口，梭阀II的P2口接梭阀I的A口，梭阀I的P1口接调压阀I，调压阀I接档位控制阀的B口，调压阀I上并联有单向阀I，梭阀I的P2口接调压阀II，调压阀II接档位控制阀的A口，调压阀II上并联有单向阀II；档位控制阀的P口与旋扭开关阀的A口连接，旋扭开关阀的P口与储气罐连接；梭阀II的A口与控制阀的P口和K口连接，控制阀的A口接油池，控制阀的R口接油气分离装置的进口，油气分离装置的排气口上设置排气管，油气分离装置的出口通过排气阀接液力工作腔，液力工作腔与油池连接。机械制动控制系统包括串联式双回路制动阀、蓄能器I、蓄能器II、充液阀、液压泵、单向阀III、驻车制动阀和手动泵，液压泵的压力油分成两路，一路与充液阀的P口连接，充液阀的两个出口A1和A2分别与蓄能器I及蓄能器II连接；另一路与安全阀的P口连接，安全阀的T口与分别接油箱以及串联式双回路制动阀的T1口，串联式双回路制动阀的A1口和A2口分别接前轮行车制动器和后轮行车制动器，串联式双回路制动阀的P2口通过单向阀III与驻车制动阀的P口连接，串联式双回路制动阀的A2口与机械独立制动切换阀的P口连接，机械独立制动切换阀的T口接油箱，机械独立制动切换阀的A口接液力制动控制系统。本专利技术具备机械式摩擦制动和液力式阻尼制动两种制动功能，机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于煤矿铰接式防爆车辆的液力-机械联合制动系统，其特征在于：包括与发动机（3）后部连接的液力变矩器（4），液力变矩器（4）通过上传动轴（17）与变速箱（8）连接，变速箱（8）前输出通过前桥传动轴（18）与前桥（5）连接，前桥（5）两端分别与两个湿式行车制动器（12）连接，变速箱（8）后输出通过铰接传动轴（9）与液力缓速制动装置（10）的前连接法兰连接，液力缓速制动装置（10）的后连接法兰通过后桥传动轴（11）与后桥（13）连接，后桥（13）两端分别与两个湿式行车制动器（12）连接，变速箱（8）二轴上设置有湿式驻车制动器（7），液力缓速制动装置（10）通过金属软管与水冷油换热器（6）连接，水冷油换热器（6）通过水管与散热器（2）连接，散热器（2）通过膨胀水箱（1）补水；所述的前桥以及后桥上四个湿式行车制动器（12）通过液压控制管路分别与机械制动行车制动控制阀（16）和切换阀（14）连接，切换阀（14）接液力制动控制系统，所述的液力缓速制动装置（10）通过气动控制阀（15）和气动控制管路接气源。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于煤矿铰接式防爆车辆的液力-机械联合制动系统，其特征在于：包括与发动机（3）后部连接的液力变矩器（4），液力变矩器（4）通过上传动轴（17）与变速箱（8）连接，变速箱（8）前输出通过前桥传动轴（18）与前桥（5）连接，前桥（5）两端分别与两个湿式行车制动器（12）连接，变速箱（8）后输出通过铰接传动轴（9）与液力缓速制动装置（10）的前连接法兰连接，液力缓速制动装置（10）的后连接法兰通过后桥传动轴（11）与后桥（13）连接，后桥（13）两端分别与两个湿式行车制动器（12）连接，变速箱（8）二轴上设置有湿式驻车制动器（7），液力缓速制动装置（10）通过金属软管与水冷油换热器（6）连接，水冷油换热器（6）通过水管与散热器（2）连接，散热器（2）通过膨胀水箱（1）补水；所述的前桥以及后桥上四个湿式行车制动器（12）通过液压控制管路分别与机械制动行车制动控制阀（16）和切换阀（14）连接，切换阀（14）接液力制动控制系统，所述的液力缓速制动装置（10）通过气动控制阀（15）和气动控制管路接气源。


2.根据权利要求1所述的用于煤矿铰接式防爆车辆的液力-机械联合制动系统，其特征在于：所述的液力缓速制动装置（10）包括连接法兰（20）、盖子（21）、壳体（22）、转子叶轮（23）、定子叶轮（24）、主轴（25）、储油腔（27）及控制阀（28），盖子（21）和壳体（22）构成内部设有液力工作腔（26）的结构，液力工作腔（26）与储油腔（27）连通，储油腔（27）通过控制阀（28）接金属软管；液力工作腔（26）内安设有转子叶轮（23）和定子叶轮（24），转子叶轮（23）由主轴（25）驱动转动，主轴（25）两端安装连接法兰（20）。


3.根据权利要求2所述的用于煤矿铰接式防爆车辆的液力-机械联合制动系统，其特征在于：所述的湿式行车制动器（12）包括轴承I（29）、静壳（30）、带肩螺栓（31）、碟簧组（32）、浮动油封（33）、活塞（34）、内摩擦片（35）、外摩擦片（36）、压盘（37）、动壳（38）、端盖（39）、螺母Ⅰ（40）、轴承II（41）、螺塞（42）、轴（43）和螺母Ⅱ（44）；静壳（30）与前桥（5）或后桥（13）壳体固定连接，压盘（37）通过螺栓与静壳（30）连接，轴（43）通过轴承I（29）和轴承II（41）将动壳（38）连接和支撑，轴（43）左右两端分别通过螺母Ⅰ（40）和螺母Ⅱ（44）紧固，内摩擦片（35）通过内齿与静壳（30）固定连接，外摩擦片（36）通过外齿与动壳（38）连接，并与动壳（38）同步转动，静壳（30）与动壳（38）之间设置有浮动油封（33），动壳（38）右侧连接有端盖（39），螺塞（42）安装于静壳（30）底部，内摩擦片（35）和外摩擦片（36）间隔设置，内摩擦片（35）左侧设置有活塞（34），活塞（34）左侧设置被压缩的碟簧组（32），碟簧组（32）设置在带肩螺栓（31）上。


4.根据权利要求3所述的用于煤矿铰接式防爆车辆的液力-机械联合制动系统，其特征在于：所述的湿式驻车制动器（7）包括弹簧壳（45）、碟簧（46）、密封壳（47）、活塞（48）、排空嘴总成（49）、通气塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆祥，赵海兴，王治伟，郭培燕，谢龙，陈贤忠，兰春亮，程玉军，仇博，赵瑞萍，候尧华，桑胜远，潘成杰，马艳卫，王彦清，肖洪彬，
申请(专利权)人：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14