一种绞车刹车系统的控制方法与流程

1.本发明涉及绞车刹车安全技术领域，具体涉及一种绞车刹车系统的控制方法。


背景技术：

2.绞车是用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备，绞车上一般都设有安全保护装置，用于在绞车不工作时或在绞车工作过程中动力源突然故障时起安全保护的作用。
3.现有的绞车安全保护装置包括刹车盘、驱动刹车盘动作的液压油缸以及控制液压油缸动作的控制油路。当驱动绞车的液压马达出现故障时，控制油路控制液压油缸驱动刹车盘动作，绞车实现制动，防止重物从空中掉落，起到安全保护的作用。
4.当吊机有吊人需求时，以abs船级社规范要求，绞车需要额外多增加一套刹车系统，并且此刹车的控制油路要独立于原减速箱刹车控制油路，以免原刹车油路异常时导致两个刹车功能都出现异常。


技术实现要素：

5.本发明提供一种绞车刹车系统的控制方法，设置有两套不同控制油路的刹车系统，进一步加强刹车的稳定性，且设有应急功能，可以在油路无法正常供油时保证刹车功能的正常运行。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种绞车刹车系统的控制方法，所述控制方法通过刹车液压系统控制绞车来实现，所述刹车液压系统包括油箱、输出油路、刹车油路和应急油路；在油箱与输出油路之间设有刹车油路，所述刹车油路包括第一刹车阀组和第二刹车阀组。
7.在所述油箱上设有起升端口、下降端口、泄油端口和应急端口。
8.所述输出油路包括绞车马达和刹车阀，所述绞车马达连接油箱，所述刹车阀设置在绞车马达上，所述刹车油路驱动刹车阀设置，所述刹车阀包括第一刹车阀和第二刹车阀。
9.所述第一刹车阀组包括第一刹车梭阀和第一刹车减压阀，所述第一刹车梭阀的一端连接起升端口，第一刹车梭阀的另一端连接下降端口，第一刹车梭阀的第三端连接第一刹车阀，在第一刹车梭阀的第三端与第一刹车阀之间设有第一刹车减压阀。
10.以上设置，当在绞车起升时刹车后需要松开刹车，油箱通过起升端口向第一刹车阀输出液压油，第一刹车梭阀的一端即可打开使得第一刹车梭阀的一端连通第三端，从起升端口输出的液压油通过第一刹车梭阀的第三端流向第一刹车阀，使得第一刹车阀打开并使得绞车正常起升。
11.当在绞车下降时刹车后需要松开刹车，油箱通过下降端口向第一刹车阀输出液压油，第一刹车梭阀的另一端打开使得第一刹车梭阀的另一端连通第三端，从下降端口输出的液压油通过第一刹车梭阀的第三端流向第一刹车阀，使得第一刹车阀打开并使得绞车正常下降。
12.所述第二刹车阀组包括第二刹车梭阀、第二刹车减压阀和刹车调节阀组，所述第一刹车梭阀的一端连接起升端口，第二刹车梭阀的另一端连接下降端口，第二刹车梭阀的第三端连接刹车调节阀组，所述刹车调节阀组还与第二刹车阀连接，在第二刹车梭阀的第三端与刹车调节阀组之间设有第二刹车减压阀。
13.以上设置，绞车在吊货时，刹车调节阀组换向，将第二刹车阀与油箱之间的油路堵住，使得第二刹车阀内的液压油无法回流至油箱，从而使得第二刹车阀一直处于常开状态。
14.绞车在吊人时，刹车调节阀组换向，将第二刹车阀与油箱之间的油路连通；当油箱停止给绞车马达供油时，第二刹车阀内的液压油正常回流至油箱，从而使得原本通过液压油的压制作用实现常开的第二刹车阀闭合实现刹车。
15.当在绞车起升时刹车后需要松开刹车，第二刹车梭阀的一端打开使得第二刹车梭阀的一端连通第三端，从起升端口输出的液压油通过第二刹车梭阀的第三端流向刹车调节阀组，液压油通过刹车调节阀组流向第二刹车阀，使得第二刹车阀打开并使得绞车正常起升。
16.当在绞车下降时，第二刹车梭阀的另一端打开使得第二刹车梭阀的另一端连通第三端，从下降端口输出的液压油通过第二刹车梭阀的第三端流向刹车调节阀组，液压油通过刹车调节阀组流向第二刹车阀实现刹车，使得第二刹车阀打开并使得绞车正常下降。
17.在油箱与输出油路之间还设有应急油路，所述应急油路包括第一应急球阀、第二应急球阀、第三应急球阀和应急油泵，所述应急油泵的一端连接应急端口，所述应急油泵的另一端连接第二刹车阀，在第二刹车阀与应急油泵的另一端之间设有第一应急球阀，在第二刹车阀与刹车调节阀组之间设有第二应急球阀，应急油泵的另一端还通过第三应急球阀与第一刹车梭阀的另一端连接，第一应急球阀与第三应急球阀为常闭，第二应急球阀为常开。
18.以上设置，当第一刹车阀和第二刹车阀都无法正常供油时，第一应急球阀和第三应急球阀打开，第二应急球阀关闭，应急油泵将液压油通过第一应急球阀输送至第二刹车阀使其打开实现松开刹车；液压油还通过第三应急球阀流向第一刹车梭阀的另一端，液压油从第一刹车梭阀流向第一刹车阀使其打开实现松开刹车，由此，通过应急油路保证了在油路无法正常供油时保证刹车功能的正常运行。
19.具体步骤包括：s1油箱通过起升端口或下降端口向绞车马达输送液压油实现绞车起升缆绳或下降缆绳，第一刹车阀和第二刹车阀处于常开状态。
20.s2刹车时，起升端口或下降端口停止输出液压油。
21.s3在吊货时。
22.s3.1第一刹车阀内的液压油回流至油箱，第一刹车阀闭合实现刹车。
23.s3.2刹车调节阀组换向，将第二刹车阀与油箱之间的油路堵住。
24.s3.3第二刹车阀内的液压油无法回流至油箱，第二刹车阀一直处于常开状态。
25.s4在吊人时。
26.s4.1第一刹车阀内的液压油回流至油箱，第一刹车阀闭合实现刹车。
27.s4.2刹车调节阀组换向，将第二刹车阀与油箱之间的油路连通。
28.s4.3第二刹车阀内的液压油正常回流至油箱，第二刹车阀闭合实现刹车。
29.上述结构，在绞车正常运行时，油箱通过起升端口或下降端口向绞车马达输送液压油实现绞车起升缆绳或下降缆绳，第一刹车阀和第二刹车阀通过液压油的作用处于常开状态，当绞车在刹车时，起升端口或下降端口停止输出液压油，由此，连通在油箱与绞车马达之间的第一刹车阀内的液压油回流至油箱，从而使得原本通过液压油的压制作用实现常开的第一刹车阀闭合，进而实现刹车。
30.同时，若绞车处于吊货状态，在刹车时，刹车调节阀组换向，将第二刹车阀与油箱之间的油路堵住，由此，当油箱停止给绞车马达供油时，第二刹车阀内的液压油无法回流至油箱，从而使得第二刹车阀一直处于常开状态，由此实现在绞车吊货时采用第一刹车阀进行刹车控制。
31.若绞车处于吊人状态，在刹车时，刹车调节阀组换向，将第二刹车阀与油箱之间的油路连通，由此，当油箱停止给绞车马达供油时，第二刹车阀内的液压油正常回流至油箱，从而使得原本通过液压油的压制作用实现常开的第二刹车阀闭合，同时第一刹车阀也同步进行闭合，第一刹车阀和第二刹车都进行刹车，以上设置，当绞车在吊人时可以同时采用第一刹车阀和第二刹车阀进行刹车控制，进一步加强刹车的稳定性，且在绞车吊人时，若其中一刹车阀油路出现异常，另一刹车阀还可以实现刹车控制，保证了绞车吊人时的人员安全问题。
32.进一步的，所述起升端口通过起升油泵连接绞车马达的一端，所述下降端口通过下降油泵连接绞车马达的另一端，所述绞车马达的泄油端连接泄油端口。以上设置，在绞车起升时，起升油泵将液压油从油箱输出至绞车马达并通过泄油端口流回油箱形成循环油路实现绞车的起升动作；当绞车下降时，下降油泵将液压油从油箱输出至绞车马达并通过泄油端口流回油箱形成循环油路实现绞车的下降动作。
33.进一步的，刹车调节阀组包括刹车调节换向阀、刹车调节梭阀和刹车调节单向阀，所述第二刹车减压阀连接刹车调节换向阀的p端，所述刹车调节换向阀的a端连接刹车调节梭阀的一端，刹车调节换向阀的t端连接泄油端口，刹车调节换向阀的b端连接刹车调节单向阀的一端，所述刹车调节单向阀的另一端连接刹车调节梭阀的另一端，所述刹车调节梭阀的第三端连接第二刹车阀；在刹车调节梭阀的第三端与第二刹车阀之间设有第二应急球阀。
34.以上设置，在绞车吊货时，刹车调节换向阀换向，使得刹车调节换向阀的p端连通b端，刹车调节梭阀的另一端连通第三端，由此，液压油即可通过刹车调节换向阀流向第二刹车阀，使得第二刹车阀保持常开状态；当在绞车吊货并刹车时，油箱停止给绞车马达供油，第一刹车阀正常进行闭合实现刹车，而由于刹车调节换向阀的b端与刹车调节梭阀之间设有刹车调节单向阀，且还由于刹车调节梭阀的另一端与第三端连通，使得刹车调节梭阀的一端堵住，再通过刹车调节单向阀的单向流通作用，使得第二刹车阀内的液压油被堵住无法正常回流至油箱，由此保证了第二刹车阀在吊货时保持常开的状态。
35.在绞车吊人时，刹车调节换向阀换向，使得刹车调节换向阀的p端连通a端，车调节梭阀的一端连通第三端，由此，液压油即可通过刹车调节换向阀流向第二刹车阀，使得第二刹车阀保持常开状态；当绞车吊人并刹车时，油箱停止给绞车马达供油，第一刹车阀正常进行闭合实现刹车，而同时，第二刹车阀与刹车调节换向阀之间是连通的，因此，第二刹车阀内的液压油可以经过刹车调节换向阀的a端与p端正常流回油箱，从而实现第一刹车阀和第
二刹车阀都能进行刹车，由此保证了在绞车吊人时，若其中一刹车阀油路出现异常，另一刹车阀还可以实现刹车控制，保证了绞车吊人时的人员安全问题。
36.进一步的，在起升端口与绞车马达之间设有平衡阀组，所述平衡阀组包括平衡减压阀和平衡单向阀，所述平衡减压阀的一端连接起升端口，平衡减压阀的另一端连接绞车马达，所述平衡单向阀与平衡减压阀并联设置，由此设置，通过平衡阀组的设置，使得绞车在起升时，油箱流向绞车马达的液压油稳定，流速波动不会太大。
附图说明
37.图1为本发明的刹车液压系统的示意图。
38.图2为本发明的绞车的结构示意图。
39.图3为图1中c处的放大图。
40.图4为图1中d处的放大图。
41.图5为图1中e处的放大图。
42.图6为图2中f处的放大图。
43.图7为本发明的绞车刹车系统的控制方法流程图。
具体实施方式
44.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
45.如图1至图7所示，一种绞车刹车系统的控制方法，所述控制方法通过刹车液压系统控制绞车来实现。
46.如图1所示，所述刹车液压系统1包括油箱11、输出油路3、刹车油路4和应急油路5；在油箱11与输出油路3之间设有刹车油路4，所述刹车油路4包括第一刹车阀组6和第二刹车阀组7。
47.在所述油箱11上设有起升端口12、下降端口13、泄油端口14和应急端口15。
48.所述输出油路3包括绞车马达31和刹车阀32，所述绞车马达31连接油箱11，所述刹车阀32设置在绞车马达31上，所述刹车油路4驱动刹车阀32设置，所述绞车马达31驱动绞车2设置，所述刹车阀32包括第一刹车阀321和第二刹车阀322。如图1和图3所示，所述第一刹车阀组6包括第一刹车梭阀61和第一刹车减压阀62，所述第一刹车梭阀61的一端611连接起升端口12，第一刹车梭阀61的另一端612连接下降端口13，第一刹车梭阀61的第三端613连接第一刹车阀321，在第一刹车梭阀61的第三端613与第一刹车阀321之间设有第一刹车减压阀62。
49.在本实施例中，刹车阀的打开关闭为通过液压油流入刹车阀内压制设置在刹车阀内的弹簧，在有液压油的情况下弹簧被压缩使得刹车阀打开，当液压油回流后，刹车阀内没有液压油，位于刹车阀内的弹簧即可通过回弹作用将刹车阀闭合，由此驱动刹车部件实现刹车，具体的刹车动作为现有技术，以下将不再累述。
50.以上设置，当在绞车2起升时刹车后需要松开刹车，油箱11通过起升端口12向第一刹车阀321输出液压油，第一刹车梭阀61的一端611即可打开使得第一刹车梭阀61的一端611连通第三端613，从起升端口12输出的液压油通过第一刹车梭阀61的第三端613流向第一刹车阀321，使得第一刹车阀321打开并使得绞车2正常起升。
51.当在绞车2下降时刹车后需要松开刹车，油箱11通过下降端口13向第一刹车阀321输出液压油，第一刹车梭阀61的另一端612打开使得第一刹车梭阀61的另一端612连通第三端613，从下降端口13输出的液压油通过第一刹车梭阀61的第三端613流向第一刹车阀321，使得第一刹车阀321打开并使得绞车正常下降。
52.如图1、图3和图5所示，所述第二刹车阀组7包括第二刹车梭阀71、第二刹车减压阀72和刹车调节阀组73，所述第一刹车梭阀71的一端711连接起升端口12，第二刹车梭阀71的另一端712连接下降端口13，第二刹车梭阀71的第三端713连接刹车调节阀组73，所述刹车调节阀组73还与第二刹车阀322连接，在第二刹车梭阀71的第三端713与刹车调节阀组73之间设有第二刹车减压阀72。
53.以上设置，绞车2在吊货时，刹车调节阀组73换向，将第二刹车阀322与油箱11之间的油路堵住，使得第二刹车阀322内的液压油无法回流至油箱11，从而使得第二刹车阀322一直处于常开状态；绞车2在吊人时，刹车调节阀组73换向，将第二刹车阀322与油箱11之间的油路连通；当油箱11停止给绞车马达31供油时，第二刹车阀322内的液压油正常回流至油箱11，从而使得原本通过液压油的压制作用实现常开的第二刹车阀322闭合实现刹车。
54.当在绞车2起升时刹车后需要松开刹车，第二刹车梭阀71的一端711打开使得第二刹车梭阀71的一端711连通第三端713，从起升端口12输出的液压油通过第二刹车梭阀71的第三端713流向刹车调节阀组73，液压油通过刹车调节阀组73流向第二刹车阀322，使得第二刹车阀322打开并使得绞车2正常起升。
55.当在绞车下降时，第二刹车梭阀71的另一端712打开使得第二刹车梭阀71的另一端712连通第三端713，从下降端口13输出的液压油通过第二刹车梭阀71的第三端713流向刹车调节阀组73，液压油通过刹车调节阀组73流向第二刹车阀322实现刹车，使得第二刹车阀322打开并使得绞车2正常下降.如图1所示，在油箱11与输出油路3之间还设有应急油路5，所述应急油路5包括第一应急球阀51、第二应急球阀52、第三应急球阀53和应急油泵54，所述应急油泵54的一端连接应急端口15，所述应急油泵54的另一端连接第二刹车阀322，在第二刹车阀322与应急油泵54的另一端之间设有第一应急球阀51，在第二刹车阀322与刹车调节阀组73之间设有第二应急球阀52，应急油泵54的另一端还通过第三应急球阀53与第一刹车梭阀61的另一端612连接，第一应急球阀51与第三应急球阀53为常闭，第二应急球阀52为常开；以上设置，当第一刹车阀321和第二刹车阀322都无法正常供油时，第一应急球阀52和第三应急球阀53打开，第二应急球阀52关闭，应急油泵54将液压油通过第一应急球阀52输送至第二刹车阀322使其打开实现松开刹车；液压油还通过第三应急球阀53流向第一刹车梭阀61的另一端612，液压油从第一刹车梭阀61流向第一刹车阀321使其打开实现松开刹车，由此，通过应急油路5保证了在油路无法正常供油时保证刹车功能的正常运行。
56.如图2所示，所述绞车2包括卷筒21、卷筒轴22、第一支架23、第二支架24、减速箱25和卷筒轴承座26，在第一支架23上设有减速箱25，所述卷筒轴22的一端连接减速箱25，卷筒轴22的另一端通过卷筒轴承座26转动设置在第二支架24上，在第一支架23和第二支架24之间的卷筒轴22上设有卷筒21，在卷筒21上设有缆绳20，所述输出油路3驱动绞车2设置。
57.上述结构，在绞车2正常运行时，油箱11通过起升端口12或下降端口13向绞车马达
31输送液压油实现绞车2起升缆绳20或下降缆绳20，第一刹车阀321和第二刹车阀322通过液压油的作用处于常开状态，当绞车2在刹车时，起升端口12或下降端口13停止输出液压油，由此，连通在油箱11与绞车马达31之间的第一刹车阀321内的液压油回流至油箱11，从而使得原本通过液压油的压制作用实现常开的第一刹车阀321闭合，进而实现刹车；同时，若绞车2处于吊货状态，在刹车时，刹车调节阀组73换向，将第二刹车阀322与油箱11之间的油路堵住，由此，当油箱11停止给绞车马达31供油时，第二刹车阀322内的液压油无法回流至油箱11，从而使得第二刹车阀322一直处于常开状态，由此实现在绞车2吊货时采用第一刹车阀321进行刹车控制；若绞车2处于吊人状态，在刹车时，刹车调节阀组73换向，将第二刹车阀322与油箱11之间的油路连通，由此，当油箱11停止给绞车马达31供油时，第二刹车阀322内的液压油正常回流至油箱11，从而使得原本通过液压油的压制作用实现常开的第二刹车阀322闭合，同时第一刹车阀321也同步进行闭合，第一刹车阀321和第二刹车322都进行刹车，以上设置，当绞车在吊人时可以同时采用第一刹车阀321和第二刹车阀322进行刹车控制，进一步加强刹车的稳定性，且在绞车2吊人时，若其中一刹车阀油路出现异常，另一刹车阀还可以实现刹车控制，保证了绞车2吊人时的人员安全问题。
58.如图1所示，所述起升端口12通过起升油泵121连接绞车马达31的一端，所述下降端口13通过下降油泵131连接绞车马达31的另一端，所述绞车马达31的泄油端311连接泄油端口14。以上设置，在绞车2起升时，起升油泵121将液压油从油箱11输出至绞车马达31并通过泄油端口14流回油箱11形成循环油路实现绞车2的起升动作；当绞车2下降时，下降油泵13将液压油从油箱11输出至绞车马达31并通过泄油端口14流回油箱11形成循环油路实现绞车2的下降动作。
59.如图3所示，所述绞车2还包括刹车制动器，所述刹车制动器包括第一制动器27和第二制动器28，所述第一制动器27设置在减速箱25上并连接卷筒轴22的一端，所述第二制动器28设置在卷筒轴承座26上并连接卷筒轴22的另一端，所述刹车阀32驱动刹车制动器设置。以上设置，在刹车时，通过刹车阀32驱动第一制动器27和第二制动器28驱动卷筒轴22停止转动从而实现刹车，在本实施例中，所述第一制动器27和第二制动器28为常见的用于对运动部件停止的装置，具体的刹车方式为现有技术，以下将不再累述。
60.如图5所示，刹车调节阀组73包括刹车调节换向阀731、刹车调节梭阀732和刹车调节单向阀733，所述第二刹车减压阀72连接刹车调节换向阀731的p端，所述刹车调节换向阀731的a端连接刹车调节梭阀732的一端7321，刹车调节换向阀731的t端连接泄油端口14，刹车调节换向阀731的b端连接刹车调节单向阀733的一端，所述刹车调节单向阀733的另一端连接刹车调节梭阀732的另一端7322，所述刹车调节梭阀732的第三端7323连接第二刹车阀322；在刹车调节梭阀732的第三端7323与第二刹车阀322之间设有第二应急球阀52。
61.以上设置，在绞车2吊货时，刹车调节换向阀731的yv50端得电换向，使得刹车调节换向阀731的p端连通b端，刹车调节梭阀732的另一端7322连通第三端7323，由此，液压油即可通过刹车调节换向阀731流向第二刹车阀322，使得第二刹车阀322保持常开状态；当在绞车2吊货并刹车时，油箱11停止给绞车马达31供油，第一刹车阀321正常进行闭合实现刹车，而由于刹车调节换向阀731的b端与刹车调节梭阀732之间设有刹车调节单向阀733，且还由于刹车调节梭阀732的另一端7322与第三端7323连通，使得刹车调节梭阀732的一端7321堵
住，再通过刹车调节单向阀733的单向流通作用，使得第二刹车阀322内的液压油被堵住无法正常回流至油箱11，由此保证了第二刹车阀322在吊货时保持常开的状态。
62.在绞车吊人时，刹车调节换向阀731的yv51端得电换向，使得刹车调节换向阀731的p端连通a端，刹车调节梭阀732的一端7321连通第三端7323，由此，液压油即可通过刹车调节换向阀731流向第二刹车阀322，使得第二刹车阀322保持常开状态；当绞车吊人并刹车时，油箱11停止给绞车马达31供油，第一刹车阀311正常进行闭合实现刹车，而同时，第二刹车阀322与刹车调节换向阀731之间是连通的，因此，第二刹车阀322内的液压油可以经过刹车调节换向阀731的a端与p端正常流回油箱11，从而实现第一刹车阀321和第二刹车阀322都能进行刹车，由此保证了在绞车吊人时，若其中一刹车阀油路出现异常，另一刹车阀还可以实现刹车控制，保证了绞车2吊人时的人员安全问题。
63.如图1所示，在起升端口12与绞车马达31之间设有平衡阀组10，所述平衡阀组10包括平衡减压阀101和平衡单向阀102，所述平衡减压阀101的一端连接起升端口12，平衡减压阀101的另一端连接绞车马达31，所述平衡单向阀102与平衡减压阀101并联设置，由此设置，通过平衡阀组10的设置，使得绞车2在起升时，油箱11流向绞车马达31的液压油稳定，流速波动不会太大。
64.如图2和图6所示，所述卷筒21包括卷筒杆211和设置在卷筒杆211两端的卷筒挡板212，卷筒轴22设置在卷筒挡板212上；在卷筒杆211一端的卷筒挡板212上设有压绳板213，所述压绳板213通过压绳螺栓214固定在卷筒挡板212上，所述缆绳20的头部通过压绳板213固定在卷筒挡板212上，缆绳20的中部缠绕连接在卷筒杆211上，所述缆绳20的尾部连接有吊钩（图中未示出）。由此设置，通过压绳板213固定住缆绳20的头部，使得缆绳20被下降到极限长度时也不会轻易脱离开卷筒21。
65.如图2所示，所述绞车马达31连接减速箱25，在绞车2工作时，绞车马达31带动减速箱25转动，从而驱动与减速箱25连接的卷筒21转动，进而实现缆绳20的起升或下降。
66.如图7所示，上述的一种绞车刹车系统的控制方法，具体步骤包括：s1油箱通过起升端口或下降端口向绞车马达输送液压油实现绞车起升缆绳或下降缆绳，第一刹车阀和第二刹车阀处于常开状态。
67.s2刹车时，起升端口或下降端口停止输出液压油。
68.s3在吊货时。
69.s3.1第一刹车阀内的液压油回流至油箱，第一刹车阀闭合实现刹车。
70.s3.2刹车调节阀组换向，将第二刹车阀与油箱之间的油路堵住。
71.s3.3第二刹车阀内的液压油无法回流至油箱，第二刹车阀一直处于常开状态。
72.s4在吊人时。
73.s4.1第一刹车阀内的液压油回流至油箱，第一刹车阀闭合实现刹车。
74.s4.2刹车调节阀组换向，将第二刹车阀与油箱之间的油路连通。
75.s4.3第二刹车阀内的液压油正常回流至油箱，第二刹车阀闭合实现刹车。