卷缆缓冲装置
阅读说明：本技术 卷缆缓冲装置 (Coil cable buffer device ) 是由 丁永成 刘文武 张强 乔彦华 石晓光 陈庆贺 谢戈辉 车利明 黄振华 慕伟 杜佳 于 2020-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种卷缆缓冲装置,所述卷缆缓冲装置包括卷缆组件、驱动组件和缓冲组件,所述卷缆组件包括卷缆器和液压马达,所述卷缆器与所述液压马达相连,所述液压马达用于驱动所述卷缆器转动,以使所述卷缆器收卷线缆,所述驱动组件包括液压泵,所述液压泵与所述液压马达相连,所述液压泵用于驱动所述液压马达转动,所述缓冲组件包括缓冲阀和蓄能器,所述缓冲阀与所述液压泵、所述蓄能器和所述卷缆器相连,当所述液压马达启动时,所述液压泵内的部分液压油将通入至所述缓冲阀和所述蓄能器内,以降低所述液压马达启动时的加速度。本发明的卷缆缓冲装置可以在液压马达启动时进行缓冲,以避免线缆瞬间张紧,提高卷缆时的安全性。(The invention discloses a cable winding buffering device which comprises a cable winding assembly, a driving assembly and a buffering assembly, wherein the cable winding assembly comprises a cable winder and a hydraulic motor, the cable winder is connected with the hydraulic motor, the hydraulic motor is used for driving the cable winder to rotate so as to enable the cable winder to wind cables, the driving assembly comprises a hydraulic pump, the hydraulic pump is connected with the hydraulic motor and used for driving the hydraulic motor to rotate, the buffering assembly comprises a buffering valve and an energy accumulator, the buffering valve is connected with the hydraulic pump, the energy accumulator and the cable winder, and when the hydraulic motor is started, part of hydraulic oil in the hydraulic pump is introduced into the buffering valve and the energy accumulator so as to reduce the acceleration when the hydraulic motor is started. The cable winding buffer device can buffer when the hydraulic motor is started so as to avoid the instant tensioning of the cable and improve the safety of cable winding.)
技术领域
本发明涉及线缆辅助设备的技术领域，具体地，涉及一种卷缆缓冲装置。
背景技术
梭车是煤矿井下常见的短途运煤车辆，可双向行驶。梭车通常是由电机驱动，因此必须与电缆连接。在梭车工作状态下，电缆的一端固定，电缆的另一端固定于梭车的电缆卷筒上，电缆卷筒通过液压马达驱动。梭车在卷缆启动时，由于电缆从松弛状态突然到绷紧状态的过程会产生使得电缆的瞬间波动，而造成甩电缆的现象，此时，如果工作人员跨越在电缆上或距离电缆很近时则很容易被误伤。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的实施例提出一种卷缆缓冲装置，该卷缆缓冲装置可以在液压马达启动时进行缓冲，以避免线缆瞬间张紧，提高卷缆时的安全性。
根据本发明的实施例的卷缆缓冲装置包括：卷缆组件，所述卷缆组件包括卷缆器和液压马达，所述卷缆器与所述液压马达相连，所述液压马达用于驱动所述卷缆器转动，以使所述卷缆器收卷线缆；驱动组件，所述驱动组件包括液压泵，所述液压泵与所述液压马达相连，所述液压泵用于驱动所述液压马达转动；缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲阀和蓄能器，所述缓冲阀与所述液压泵、所述蓄能器和所述卷缆器相连，当所述液压马达启动时，所述液压泵内的部分液压油将通入至所述缓冲阀和所述蓄能器内，以降低所述液压马达启动时的加速度。
根据本发明实施例的卷缆缓冲装置，当液压马达启动时，液压泵中的一部分液压油将进入至缓冲阀和蓄能器，而由于缓冲阀和蓄能器的缓冲作用，使得液压马达内的压力缓慢的上升，从而降低了液压马达的扭矩，并降低了液压马达启动时的加速度。由于液压马达启动时的加速度降低，使得卷缆器并不会将线缆瞬间的张紧，从而提高了卷缆启动时的安全性。
在一些实施例中，所述缓冲阀包括阀体和节流件，所述阀体内具有第一流道，所述第一流道的第一端与所述液压泵连通，所述第一流道的第二端与所述蓄能器连通，所述节流件的至少部分设于所述第一流道内，所述节流件用于调节进入至所述第一流道内的液压油的流量，以控制所述液压马达启动时的加速度。
在一些实施例中，所述驱动组件还包括油箱，所述油箱与所述液压泵相连，所述油箱用于向液压泵提供液压油，所述缓冲阀还包括阀芯，所述阀体内具有阀腔，所述阀芯设于所述阀腔内，且所述阀芯可沿所述阀腔的长度方向移动，所述阀体的周壁设有第一孔道和第二孔道，所述第一孔道的第一端与所述液压泵连通，所述第一孔道的第二端与所述阀腔和所述第一流道连通，所述第一孔道用于将所述液压泵内的液压油导入至所述阀腔和所述第一流道内，所述第二孔道的第一端与所述阀腔连通，所述第二孔道的第二端与所述油箱连通，当所述阀腔内的压力不超过压力预设值时，所述阀芯封堵住所述第一孔道与所述第二孔道，当所述阀腔内的压力超过压力预设值时，所述阀芯沿所述阀腔的长度方向移动，以使所述第一孔道与所述第二孔道之间连通，使得所述驱动组件内的部分液压油流入至所述油箱内。
在一些实施例中，所述阀芯的第一端外轮廓的横截面积与所述阀芯的第二端外轮廓的横截面积相同。
在一些实施例中，所述缓冲阀还包括弹性件，所述弹性件具有使所述阀芯沿所述阀腔的长度方向移动的弹性力，所述第一流道的第二端与所述阀腔的第一端连通，所述阀体内具有第二流道，所述第二流道的第一端与所述第一流道的第一端连通，所述第二流道的第二端与所述阀腔的第二端连通，所述液压油在所述第一流道内的流量小于所述液压油在所述第二流道内的流量，通过所述第一流道通入至所述阀腔的第一端的液压油为所述阀芯的第一端提供第一压力，通过所述第二流道通入至所述阀腔的第二端的液压油为所述阀芯的第二端提供第二压力，当所述第二压力超过所述第一压力与所述弹性力之和时，所述阀芯朝所述阀腔的第一端的方向移动，以使所述第一孔道与所述第二孔道之间连通，使得所述驱动组件内的部分液压油流入至所述油箱内。
在一些实施例中，所述节流件包括第一段和第二段，所述第一段与所述第二段相连，所述第一段设于所述第一流道内，所述节流件与所述可拆卸地连接。
在一些实施例中，所述第一段的外周壁与所述第一流道的内周壁贴合，所述第一段内贯穿有节流道，所述节流道与所述第一流道连通，所述节流道的横截面积小于所述第二流道的横截面积。
在一些实施例中，所述阀腔沿所述阀体的长度方向贯穿所述阀体，所述缓冲阀还包括封堵件，所述封堵件设于所述阀体的端部以封堵所述阀腔。
在一些实施例中，所述缓冲阀还包括密封圈，所述密封圈设于所述封堵件与所述阀体之间、所述节流件与所述阀体之间和所述阀芯的外周壁与所述阀腔内周壁之间中的至少一处。
在一些实施例中，所述驱动组件还包括过滤器和控制阀组，所述过滤器设于所述液压泵和所述液压马达之间，以用于过滤进入至所述液压马达内的液压油的杂质，所述控制阀组与所述液压马达连通，以用于控制所述液压马达的转动。
在一些实施例中，所述卷缆缓冲装置还包括车体，所述卷缆组件、所述驱动组件和所述缓冲组件均设于所述车体上。
附图说明
图1是本发明实施例的卷缆缓冲装置的工作原理示意图。
图2是本发明实施例的卷缆缓冲装置的整体示意图。
图3是本发明实施例的卷缆缓冲装置的缓冲阀的第一种工作状态的示意图。
图4是本发明实施例的卷缆缓冲装置的缓冲阀的第二种工作状态的示意图。
图5是本发明实施例的卷缆缓冲装置的局部示意图。
附图标记：
1、卷缆组件；11、液压马达；12、卷缆器；
2、驱动组件；21、液压泵；22、过滤器；23、油箱；24、控制阀组；
3、缓冲组件；31、缓冲阀；311、阀体；3111、阀腔；3112、第一流道；3113、第二流道；3114、第一孔道；3115、第二孔道；3116、第三孔道；312、节流件；3121、第一段；31211、节流道；3122、第二段；313、阀芯；314、弹性件；315、封堵件；316、密封圈；32、蓄能器；
4、车体。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的卷缆缓冲装置。
如图1至图5所示，根据本发明实施例的卷缆缓冲装置包括卷缆组件1、驱动组件2和缓冲组件3。卷缆组件1包括卷缆器12和液压马达11，液压马达11用于驱动卷缆器12转动，以使卷缆器12收卷线缆。驱动组件2包括液压泵21，液压泵21与液压马达11相连，液压泵21用于驱动液压马达11转动。缓冲组件3包括缓冲阀31和蓄能器32，缓冲阀31与液压泵21、蓄能器32和卷缆器12相连。当液压马达11启动时，液压泵21内的部分液压油将通入至缓冲阀31和蓄能器32内，从而降低了液压马达11的扭矩，并降低液压马达11启动时的加速度。
根据本发明实施例的卷缆缓冲装置，当液压马达11启动时，液压泵21中的一部分液压油将进入至缓冲阀31和蓄能器32，而由于缓冲阀31和蓄能器32的缓冲作用，使得液压马达11内的压力缓慢的上升，从而降低了液压马达11的扭矩，并降低了液压马达11启动时的加速度。由于液压马达11启动时的加速度降低，使得卷缆器12并不会将线缆瞬间的张紧，从而提高了卷缆时的安全性。
在一些实施例中，如图3和图4所示，缓冲阀31包括阀体311和节流件312，阀体311内具有第一流道3112，第一流道3112的一端与液压泵21连通，第一流道3112的另一端与蓄能器32连通，节流件312的至少部分设于第一流道3112内，节流件312用于调节进入至第一流道3112内的液压油的流量，以控制液压马达11启动时的加速度。
可选地，卷缆器12包括卷缆控制阀，本发明实施例的卷缆缓冲装置可以通过卷缆控制阀控制线缆的收卷。
例如，本发明实施例的卷缆缓冲装置的缓冲阀31可以更换不同型号的节流件312以改变第一流道3112内的液压油的流量的大小，从而调节液压马达11的缓冲时间，进而提高了本发明实施例的卷缆缓冲装置的适用性。
进一步地，如图1所示，驱动组件2还包括油箱23，油箱23与液压泵21相连，油箱23用于向液压泵21提供液压油。缓冲阀31还包括阀芯313，阀体311内具有阀腔3111，阀芯313设于阀腔3111内，且阀芯313可沿阀腔3111的长度方向(如图3中的左右方向)移动。
如图3和图4所示，阀体311的周壁设有第一孔道3114和第二孔道3115，第一孔道3114的第一端(如图3中第一孔道3114的下端)与液压泵21连通，第一孔道3114的第二端(如图3中第一孔道3114的上端)与阀腔3111和第一流道3112连通，第一孔道3114用于将液压泵21内的液压油导入至阀腔3111和第一流道3112内，第二孔道3115的第一端(如图3中第二孔道3115的下端)与阀腔3111连通，第二孔道3115的第二端(如图3中第二孔道3115的上端)与油箱23连通。
如图3所示，当阀腔3111内的压力不超过压力预设值时，阀芯313封堵住第一孔道3114与第二孔道3115。如图4所示，当阀腔3111内的压力超过压力预设值时，阀芯313沿阀腔3111的长度方向移动，以使第一孔道3114与第二孔道3115之间连通，使得驱动组件2内的部分液压油流入至油箱23内。
也可以理解的是，当阀腔3111的右端的压力超过阀腔3111的左端的压力时，阀芯313向左移动，以使阀芯313封堵住第一孔道3114与第二孔道3115。当阀腔3111的左端的压力超过阀腔3111的右端的压力时，阀芯313向右移动，以使第一孔道3114与第二孔道3115连通，从而液压泵21内的液压油通过缓冲阀31的第一孔道3114和第二孔道3115进行卸荷，并将卸荷后的液压油通入至油箱23内。
可以理解的是，由于缓冲阀31的卸荷作用，可以使得液压马达11启动时，液压泵21内的液压油通过缓冲阀31快速的卸荷，从而减小了液压马达11启动时的油压。另外，由于缓冲阀31的快速卸荷作用，可以使得蓄能器32的体积较小，从而减小了缓冲组件3的体积，提高了卷缆缓冲装置的空间利用率。
在一些实施例中，如图3和图4所示，缓冲阀31还包括弹性件314，弹性件314具有使阀芯313沿阀腔3111的长度方向移动的弹性力。例如，弹性件314为弹簧，弹性件314设于阀芯313的第一端(如图3中阀芯313的右端)。
如图3和图4所示，第一流道3112的第二端(如图3中第一流道3112的右端)与阀腔3111的第一端(如图3中阀腔3111的右端)连通，阀体311内具有第二流道3113，第二流道3113的第一端(如图3中第二流道3113的右端)与第一流道3112的第一端(如图3中第一流道3112的左端)连通，第二流道3113的第二端(如图3中第二流道3113的左端)与阀腔3111的第二端(如图3中阀腔3111的左端)连通。
如图3和图4所示，通过第一流道3112通入至阀腔3111的第一端的液压油为阀芯313的第一端提供第一压力。通过第二流道3113通入至阀腔3111的第二端的液压油为阀芯313的第二端提供第二压力。当第二压力超过第一压力与弹性力之和时，阀芯313朝阀腔3111的第一端的方向移动，以使第一孔道3114与第二孔道3115之间连通，使得驱动组件2内的部分液压油流入至油箱23内。
液压油在第一流道3112内的流量小于液压油在第二流道3113内的流量，可以理解的是，由于第一流道3112内设有节流件312，使得第一流道3112的孔径小于第二流道3113的孔径，进而使得第一流道3112内的流量小于液压油在第二流道3113内的流量。
可选地，如图3和图4所示，节流件312包括第一段3121和第二段3122，第一段3121与第二段3122相连，第一段3121设于第一流道3112内，节流件312与阀体311螺纹连接。具体地，第一段3121的外周壁与第一流道3112的内周壁贴合，第一段3121内贯穿有节流道31211，节流道31211与第一流道3112连通，节流道31211的横截面积小于第二流道3113的横截面积。
优选地，如图3和图4所示，阀芯313的第一端(如图3中阀芯313的右端)外轮廓的横截面积与阀芯313的第二端(如图3中阀芯313的左端)外轮廓的横截面积相同。
可以理解的是，如图4所示，当第一孔道3114的压力上升时，第一流道3112内由于安装有节流件312，使得第一流道3112流入至阀腔3111右端的流量较小，第二流道3113流入至阀腔3111左端的流量较大。从而第一压力大于第二压力和弹性力之和，阀芯313向右移动，液压油卸荷。而当蓄能器32的压力缓慢上升时，第一压力逐渐小于第二压力和弹性力之和，因此，阀芯313缓慢的向左移动，最后封堵第一孔道3114和第二孔道3115。
可选地，如图3和图4所示，阀腔3111沿阀体311的长度方向(如图3的左右方向)贯穿阀体311，缓冲阀31还包括封堵件315，封堵件315设于阀体311的端部以封堵阀腔3111。例如，封堵件315为螺栓堵头，封堵件315与阀腔3111的内周壁螺纹连接。
优选地，如图3和图4所示，缓冲阀31还包括密封圈316，密封圈316为多个，密封圈316分别设于封堵件315与阀体311之间、节流件312与阀体311之间和阀芯313的外周壁与阀腔3111内周壁之间，从而提高了本发明实施例的卷缆缓冲装置的缓冲阀31的密封性能。
在一些实施例中，如图1所示，驱动组件2还包括过滤器22和控制阀组24，过滤器22设于液压泵21和液压马达11之间，过滤器22用于过滤进入至液压马达11内的液压油的杂质。控制阀组24与液压马达11连通，以用于控制液压马达11的转动。
具体地，如图2和图5所示，卷缆缓冲装置还包括车体4，例如，车体4为梭车的车体4。卷缆组件1、驱动组件2和缓冲组件3均设于车体4上。
下面参考附图描述根据发明一些具体示例的卷缆缓冲装置。
如图1至图5所示，根据本发明实施例的卷缆缓冲装置包括车体4、卷缆组件1、驱动组件2和缓冲组件3。卷缆组件1包括卷缆器12和液压马达11，驱动组件2包括液压泵21、过滤器22、控制阀组24和油箱23，缓冲组件3包括缓冲阀31和蓄能器32。缓冲阀31包括阀体311、阀芯313、节流件312、封堵件315和密封圈316。
如图1、图3和图4所示，油箱23与液压泵21相连，液压泵21与过滤器22相连，过滤器22与控制阀组24相连，控制阀组24与缓冲阀31和液压马达11相连，缓冲阀31与蓄能器32和油箱23相连，液压马达11与卷缆器12和油箱23相连。
如图1所示，蓄能器32为囊式蓄能器32，且蓄能器32内部压力可变化。
如图3和图4所示，阀体311内具有阀腔3111，且阀腔3111沿其长度方向贯穿阀体311，封堵件315螺纹连接于阀腔3111的端部，以封堵住阀腔3111的两端。阀芯313设于阀腔3111内，且阀芯313可沿阀体311的轴向移动。阀芯313的右端的外轮廓的横截面积与阀芯313的左端的外轮廓的横截面积相同。
如图3和图4所示，阀体311的周壁设有第一孔道3114、第二孔道3115和第三孔道3116，第一孔道3114的一端与液压泵21连通，第一孔道3114的另一端与阀腔3111连通，第二孔道3115的一端与油箱23连通，第二孔道3115的另一端与阀腔3111连通，第三孔道3116的一端与蓄能器32连通，第三空岛的另一端与阀腔3111连通。
如图3和图4所示，阀体311内设有第一流道3112和第二流道3113，第一流道3112的左端与第一孔道3114连通，第一流道3112的右端与阀腔3111的右端连通。第二流道3113的右端与第一孔道3114连通，第二流道3113的左端与阀腔3111的左端连通。
如图3和图4所示，密封圈316分别设于封堵件315与阀体311之间、节流件312与阀体311之间和阀芯313的外周壁与阀腔3111内周壁之间，从而提高了本发明实施例的卷缆缓冲装置的缓冲阀31的密封性能。
如图3和图4所示，节流件312包括第一段3121和第二段3122，第一段3121与第二段3122相连，第一段3121设于第一流道3112内，节流件312与阀体311螺纹连接。具体地，第一段3121的外周壁与第一流道3112的内周壁贴合，第一段3121内贯穿有节流道31211，节流道31211与第一流道3112连通，节流道31211的横截面积小于第二流道3113的横截面积。
可以理解的是，缓冲阀31可以通过更换含有不同孔径的节流道31211的节流件312，以控制进入至第一流道3112内的液压油的流量，从而调节液压马达11的缓冲时间。例如，可以将液压马达11的缓冲时间调整为5秒，可以理解的是，线缆从松弛状态到绷紧状态的时间延长到5秒，在此过程中液压马达11的压力缓慢上升，从而避免了线缆瞬间绷紧引起的线缆波动问题。
如图3和图4所示，通过第一流道3112通入至阀腔3111的第一端的液压油为阀芯313的第一端提供第一压力。通过第二流道3113通入至阀腔3111的第二端的液压油为阀芯313的第二端提供第二压力。当第二压力超过第一压力与弹性力之和时，阀芯313朝阀腔3111的第一端的方向移动，以使第一孔道3114与第二孔道3115之间连通，使得驱动组件2内的部分液压油流入至油箱23内。
如图3和图4所示，当第一孔道3114的压力上升时，第一流道3112内由于安装有节流件312，使得第一流道3112流入至阀腔3111右端的流量较小，第二流道3113流入至阀腔3111左端的流量较大。从而第一压力大于第二压力和弹性力之和，阀芯313向右移动，液压油卸荷。而当蓄能器32的压力缓慢上升时，第一压力逐渐小于第二压力和弹性力之和，因此，阀芯313缓慢的向左移动，最后封堵第一孔道3114和第二孔道3115。
从而根据本发明实施例的卷缆缓冲装置，可以使得液压马达11启动时，通过缓冲阀31和蓄能器32对液压泵21内的液压油进行缓冲，进而减小了液压马达11启动时的油压，从而避免了线缆瞬间绷紧引起的线缆波动问题。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种自限压活塞式蓄能器及双级压力式蓄能器