带控制阀组的低速马达紧链装置

带控制阀组的低速马达紧链装置属于刮板机马达紧链技术领域,针对传统机械紧链器依赖输送机电机驱动链轮、操作复杂、对大功率刮板机紧链效果差等问题,一种集成低速液压马达、齿轮箱离合器与马达控制阀组的紧链装置,用于对刮板机闭环链条进行张紧、减环和接链操作。

二、总体结构组成

该低速马达紧链装置主要由以下部分构成:

  • 齿轮箱 作为紧链装置的机械传动核心,内部设置齿轮箱输出齿轮和齿轮箱离合器,用于与刮板机减速箱实现动力接合或脱开。
  • 液压马达(低速内曲线式液压马达) 安装在齿轮箱一侧,为紧链提供低速大扭矩动力,适应刮板机高负载工况。
  • 马达制动器 安装在液压马达右侧,通过外接油路与马达控制阀组连接,实现对马达的制动与释放,防止在高张力作用下马达被反向拖动。
  • 马达控制阀组 控制液压马达的启动/停止、正转/反转以及制动器的动作,是本装置的液压控制核心。
  • 齿轮箱输出齿轮 布置在齿轮箱内部下侧,用于与刮板机减速箱的链轮或齿轮啮合,将马达经齿轮箱传递的扭矩输出给刮板机。
  • 齿轮箱离合器 设置在齿轮箱输出齿轮下侧,通过其结合/分离,实现紧链装置与刮板机减速箱的机械接合或脱开。
  • 离合器操作手柄 布置在齿轮箱与液压马达连接处的左侧,用于人工操作齿轮箱离合器的结合与分离。
  • 齿轮箱手柄锁定机构 安装在离合器操作手柄下侧,用于锁定手柄位置,防止离合器误动作。

三、马达控制阀组的结构与功能

马达控制阀组用于对液压马达及马达制动器进行综合控制,其内部主要包括:

  • 第一手动换向阀、第二手动换向阀
    • 可采用两个两位三通阀,或用一个三位四通阀替代两个两位三通阀。
    • 用于控制液压马达的进出油方向,实现马达的正转与反转。
  • 第一平衡阀、第二平衡阀 用于防止负载引起的失控运动,保证马达在高负载下平稳运行,并实现必要的防超速与保压功能。
  • 梭阀 用于在两路压力信号中选择较高压力作为控制信号,常用于制动器或平衡阀的先导控制。
  • 液控换向阀 通过先导压力控制主油路的通断,实现对马达制动器或主油路的自动控制。
  • 与液压马达、马达制动器的连接 马达控制阀组通过油路分别与液压马达和马达制动器连接,实现:
    • 马达启停与转向控制
    • 制动器的制动/释放控制
    • 紧链过程中的安全与稳定控制

四、齿轮箱与离合器机构

齿轮箱内部结构及离合器机构是实现“紧链工况与正常运行工况”切换的关键:

  • 齿轮箱输出齿轮 与刮板机减速箱啮合,将液压马达经齿轮箱传递的扭矩输出给刮板机链轮,实现链条张紧。
  • 齿轮箱离合器 设置在输出齿轮下方,通过其结合/分离实现:
    • 紧链时:离合器结合,齿轮箱输出齿轮与刮板机减速箱连接,马达驱动链条张紧;
    • 非紧链时:离合器分离,紧链装置与刮板机主传动脱开,不影响正常运行。
  • 离合器操作手柄与锁定机构
    • 操作手柄用于人工切换离合器状态;
    • 手柄下方的锁定机构用于防止误操作,确保离合器在“结合”或“分离”位置可靠保持,避免中间状态导致啮合不良或安全隐患。

五、工作原理与紧链过程

综合上述结构,本装置的典型紧链工作过程如下:

  1. 离合器接合 操作离合器手柄,使齿轮箱离合器结合,齿轮箱输出齿轮与刮板机减速箱啮合,并通过手柄锁定机构锁定位置。
  2. 设定马达控制阀组工作状态 通过第一、第二手动换向阀设定马达转向(正转用于紧链,反转可用于松链或调整)。
  3. 启动液压马达并释放制动器 马达控制阀组向液压马达供油,同时通过液控换向阀与梭阀控制马达制动器释放,马达开始低速旋转。
  4. 通过齿轮箱输出扭矩,张紧刮板链 液压马达输出扭矩经齿轮箱传递至刮板机减速箱,带动链轮转动,实现刮板链的张紧。
  5. 达到预期张紧状态后停止马达 操作马达控制阀组切断马达供油,马达停止;平衡阀与制动器共同作用,防止链条反向拖动马达。
  6. 进行减环/接链操作 在链条张紧状态下,切除多余链环并重新接链,保证链条张紧度符合要求。
  7. 解除离合器,恢复正常运行 完成紧链后,操作离合器手柄使齿轮箱离合器分离,紧链装置与刮板机主传动脱开,刮板机恢复正常工作状态。

六、相对现有技术的优点与技术效果

与传统依靠输送机电机驱动、采用手动夹紧机构的机械紧链器相比,具有以下优点:

  • 操作简化 通过马达控制阀组实现马达启停与正反转控制,配合离合器手柄操作,整体紧链流程清晰、步骤简化。
  • 适应大功率刮板机 采用低速大扭矩液压马达,配合齿轮箱传动,更适合大功率刮板机的高负载紧链工况。
  • 安全性提升
    • 马达制动器与平衡阀防止链条高张力下的失控反转;
    • 手柄锁定机构防止离合器误动作;
    • 整体结构有利于减少误操作和机械损坏风险。
  • 紧链效果更好 通过专门的马达控制阀组与离合器结构,紧链过程可控、扭矩输出稳定,紧链效果优于传统机械紧链器。

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