本實(shí)用新型屬于減速機(jī)控制領(lǐng)域，具體涉及一種針對(duì)減速機(jī)進(jìn)行緊急制動(dòng)操作的減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

減速機(jī)作為原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)速匹配和轉(zhuǎn)矩傳遞的常規(guī)設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備和工程設(shè)備中。減速機(jī)作為被動(dòng)設(shè)備，在工作過(guò)程中，受到原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，例如馬達(dá)和電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的輸出。而且，目前大多數(shù)普通的減速機(jī)自身不具備有效的制動(dòng)裝置，因此，在完成轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的輸出工作后，通常是通過(guò)在原動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下制動(dòng)，或者是通過(guò)與原動(dòng)機(jī)脫離連接，在慣性力的作用下逐漸減速直至停止。

然而，在實(shí)際使用過(guò)程中，當(dāng)遇到緊急情況對(duì)減速機(jī)進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)，采用上述常規(guī)制動(dòng)方式進(jìn)行制動(dòng)操作時(shí)存在以下問(wèn)題：

如果在制動(dòng)時(shí)，采用將原動(dòng)機(jī)與減速機(jī)脫離連接，依靠減速機(jī)自身逐漸減速直至停止的方法進(jìn)行制動(dòng)。由于減速機(jī)自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，減速機(jī)很難立刻停止轉(zhuǎn)動(dòng)，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)減速機(jī)的緊急制動(dòng)。

如果采用原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)進(jìn)行緊急制動(dòng)的方法時(shí)，原動(dòng)機(jī)借助自身的制動(dòng)裝置進(jìn)行緊急制動(dòng)，同時(shí)通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)齒輪對(duì)減速機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制制動(dòng)。但是，由于傳動(dòng)軸與齒輪之間存在間隙，以及減速機(jī)一般會(huì)將原動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩放大幾倍到幾十倍。因此，在此過(guò)程中會(huì)對(duì)齒輪和原動(dòng)機(jī)內(nèi)部的傳動(dòng)軸產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，從而對(duì)齒輪和傳動(dòng)軸造成破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決目前對(duì)通過(guò)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)進(jìn)行緊急制動(dòng)操作時(shí)，存在對(duì)齒輪和傳動(dòng)軸造成破壞的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)。該減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)，包括動(dòng)力單元和制動(dòng)單元，所述動(dòng)力單元包括液壓泵、油箱和流量控制閥，所述制動(dòng)單元包括單向節(jié)流閥和制動(dòng)油缸；其中，所述液壓泵的吸油口與所述油箱連接，所述液壓泵的出油口與所述單向節(jié)流閥的入口端連接；所述流量控制閥與所述液壓泵并聯(lián)，所述流量控制閥的入口端與所述液壓泵的出油口連接，所述流量控制閥的出口端與所述液壓泵的吸油口連接；所述單向節(jié)流閥的出口端與所述制動(dòng)油缸的入口端連接；所述制動(dòng)油缸的活塞桿的伸出端設(shè)有制動(dòng)件。

優(yōu)選的，該液壓制動(dòng)系統(tǒng)包括至少兩個(gè)制動(dòng)單元，且所述制動(dòng)單元中的制動(dòng)件沿所述減速機(jī)輸出軸的圓周方向均布。

優(yōu)選的，所述動(dòng)力單元還包括溢流閥，所述溢流閥與所述液壓泵并聯(lián)；其中所述溢流閥的入口端與所述液壓泵的出油口連接，所述溢流閥的出口端與所述液壓泵的吸油口連接；所述溢流閥的入口端設(shè)有壓力表。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述液壓泵的出油口設(shè)有單向閥，且所述流量控制閥的入口端和所述溢流閥的入口端都位于所述單向閥出口端一側(cè)。

優(yōu)選的，所述制動(dòng)件為圓弧形結(jié)構(gòu)，且所述制動(dòng)件的外圓弧與所述制動(dòng)油缸的活塞桿連接，所述制動(dòng)件的內(nèi)圓弧的半徑尺寸與所述減速機(jī)的輸出軸的半徑尺寸相等。

優(yōu)選的，所述制動(dòng)油缸包括活塞缸筒、彈簧缸筒和中間閥塊；其中所述中間閥塊位于所述活塞缸筒和所述彈簧缸筒兩者之間，且三者通過(guò)螺栓連接固定；所述活塞缸筒內(nèi)設(shè)有變徑活塞，所述彈簧缸筒內(nèi)設(shè)有彈簧座和彈簧，所述中間閥塊上設(shè)有與所述活塞缸筒連通的進(jìn)油口；所述變徑活塞的相對(duì)大端從所述活塞缸的出口端伸出并與所述制動(dòng)件連接，所述變徑活塞的相對(duì)小端穿過(guò)所述中間閥塊，伸入所述彈簧缸筒內(nèi)與所述彈簧座連接；所述彈簧套設(shè)在所述變徑活塞的相對(duì)小端上，一端與所述彈簧座接觸，另一端與所述中間閥塊的端面接觸。

進(jìn)一步優(yōu)選的，在所述油缸滑塊與所述變徑活塞相互接觸的位置，沿所述變徑活塞伸出的方向，依次設(shè)有防塵封、斯特封和耐磨環(huán)。

進(jìn)一步優(yōu)選的，在所述活塞缸筒與所述變徑活塞相互接觸的位置，沿所述變徑活塞的伸出方向，依次設(shè)有耐磨環(huán)、斯特封、耐磨環(huán)和防塵封。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述活塞缸筒內(nèi)設(shè)有軸向的導(dǎo)向槽，所述變徑活塞的相對(duì)大端上設(shè)有導(dǎo)向塊；所述導(dǎo)向塊位于所述導(dǎo)向槽內(nèi)，并可以沿軸向自由滑動(dòng)。

優(yōu)選的，所述動(dòng)力單元與所述制動(dòng)單元之間采用液壓軟管連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型的減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)減速機(jī)進(jìn)行緊急制動(dòng)，具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型通過(guò)采用液壓力驅(qū)動(dòng)制動(dòng)油缸，進(jìn)而推動(dòng)制動(dòng)件直接作用在減速機(jī)的輸出軸上，使制動(dòng)件與輸出軸之間產(chǎn)生摩擦力，從而完成對(duì)輸出軸的緊急制動(dòng)。這樣不僅可以在緊急制動(dòng)過(guò)程中利用液壓制動(dòng)系統(tǒng)中的液壓油對(duì)沖擊力進(jìn)行吸收和緩沖，而且避免了對(duì)減速機(jī)內(nèi)部齒輪和原動(dòng)機(jī)輸出軸的沖擊，提高了減速機(jī)和原動(dòng)機(jī)的使用壽命。

2、本實(shí)用新型通過(guò)采用設(shè)有導(dǎo)向槽和導(dǎo)向塊的制動(dòng)油缸，使制動(dòng)油缸中的變徑活塞只能沿軸線方向移動(dòng)，而不會(huì)發(fā)生繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)。因此，這樣解決了在采用制動(dòng)件直接作用在輸出軸進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)件因?yàn)槭艿捷敵鲚S的作用力而發(fā)生自身旋轉(zhuǎn)的問(wèn)題。從而可以保證制動(dòng)件與輸出軸之間的穩(wěn)定接觸，保證制動(dòng)件與輸出軸之間產(chǎn)生穩(wěn)定的摩擦力。

3、本實(shí)用新型中的制動(dòng)油缸采用變徑式活塞，通過(guò)液壓油直接作用在變徑活塞中的大端部分，并且驅(qū)動(dòng)變徑活塞的大端伸出至制動(dòng)油缸的外部，直接帶動(dòng)制動(dòng)件對(duì)輸出軸進(jìn)行制動(dòng)操作。而變徑活塞的小端始終位于制動(dòng)油缸內(nèi)部，通過(guò)相對(duì)與中間閥塊的滑動(dòng)，對(duì)整個(gè)變徑活塞進(jìn)行導(dǎo)向和支撐，并且在彈簧回復(fù)力的作用下帶動(dòng)變徑活塞收回至制動(dòng)油缸。這樣，在制動(dòng)油缸的整個(gè)制動(dòng)操作過(guò)程中，主要是由變徑活塞的大端承受徑向力，并且在耐磨環(huán)和導(dǎo)向塊的輔助支撐作用下，大大增強(qiáng)了整個(gè)制動(dòng)油缸對(duì)徑向力的承受能力，提高了該減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作可靠性和使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)原理圖；

圖2為本實(shí)用新型中液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中A-A向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中B處的結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖5為圖4中C-C向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)介紹。

圖1為本實(shí)用新型減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)原理圖。該減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)，包括動(dòng)力單元1，制動(dòng)單元2以及管路3。其中，管路3將動(dòng)力單元1和制動(dòng)單元2連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力單元1驅(qū)動(dòng)制動(dòng)單元2執(zhí)行制動(dòng)操作。

動(dòng)力單元1包括液壓泵11，油箱12，溢流閥13和流量控制閥14。其中，液壓泵11的吸油口通過(guò)單向閥15a與油箱12連接，液壓泵11的出油口設(shè)有單向閥15b。溢流閥13和流量控制閥14與液壓泵11并聯(lián)連接，并且溢流閥13和流量控制閥14的入口端與單向閥15b的出口端連接，溢流閥13和流量控制閥14的出口端與液壓泵11吸油口處單向閥15a的入口端連接。此外，在溢流閥13的入口端，即單向閥15b的出口端以及流量控制閥14的入口端，設(shè)有壓力表16，用于檢測(cè)液壓泵11的輸出壓力和流量控制閥14入口端的壓力，從而配合溢流閥13實(shí)現(xiàn)對(duì)該減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力調(diào)整。

制動(dòng)單元2包括制動(dòng)油缸21和單向節(jié)流閥22。制動(dòng)油缸21的活塞桿伸出端設(shè)有制動(dòng)件211，用于對(duì)減速機(jī)的輸出軸5進(jìn)行制動(dòng)。單向節(jié)流閥22的入口端與管路3連接，單向節(jié)流閥22的出口端與制動(dòng)油缸21的入口端連接。在本實(shí)用新型中，管路3采用了液壓軟管，并且管路3與單向節(jié)流閥22之間采用快速接頭4進(jìn)行連接和拆除。這樣不僅可以借助液壓軟管對(duì)該減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)中的液壓沖擊力進(jìn)行吸收和緩沖，而且通過(guò)快速接頭4可以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力單元1和制動(dòng)單元2的快速連接和拆除。此外，在制動(dòng)油缸21的入口端設(shè)有壓力檢測(cè)接頭23，用于連接壓力檢測(cè)裝置，例如壓力傳感器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)油缸21內(nèi)液壓油的壓力檢測(cè)。

此外，在本實(shí)用新型中，該減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)有兩個(gè)制動(dòng)單元2。這樣在對(duì)輸出軸5進(jìn)行制動(dòng)操作時(shí)，通過(guò)將兩個(gè)制動(dòng)件211對(duì)稱均布在輸出軸5的圓周方向上，不僅可以減小每一個(gè)制動(dòng)件211受到輸出軸5的作用力，而且可以使輸出軸5的徑向受力均勻，避免輸出軸5因受力不均出現(xiàn)偏移而造成破壞。同樣，也可以根據(jù)輸出軸5的尺寸大小，在該減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置三個(gè)或三個(gè)以上的制動(dòng)單元2。

優(yōu)選的，在本實(shí)用新型中制動(dòng)件211采用圓弧型結(jié)構(gòu)。其中，制動(dòng)件211的外圓弧與制動(dòng)油缸21的活塞桿伸出端連接；制動(dòng)件211的內(nèi)圓弧設(shè)有耐磨的摩擦涂層，且內(nèi)圓弧的半徑尺寸與輸出軸5的半徑尺寸相等。這樣在通過(guò)制動(dòng)件221與輸出軸5相互接觸產(chǎn)生摩擦力進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，可以使制動(dòng)件211與輸出軸5之間的接觸面積最大，從而提高對(duì)輸出軸5的制動(dòng)效果。

優(yōu)選的，結(jié)合圖2和圖3所示，制動(dòng)油缸21包括活塞缸筒61、中間閥塊62和彈簧缸筒63。中間閥塊62位于活塞缸筒61和彈簧缸筒63之間，并通過(guò)螺栓64實(shí)現(xiàn)三者之間的固定連接。此外，在活塞缸筒61的端部設(shè)有一個(gè)法蘭65，用于實(shí)現(xiàn)該制動(dòng)油缸21與固定設(shè)備的連接，并且法蘭65通過(guò)螺栓64與活塞缸筒61固定連接。法蘭65的端面上設(shè)有定位銷651和法蘭孔652，用于該制動(dòng)油缸21與固定設(shè)備進(jìn)行固定時(shí)的定位和連接。

活塞缸筒61內(nèi)設(shè)有變徑活塞66，彈簧缸筒63內(nèi)設(shè)有彈簧座67和彈簧68，中間閥塊62上設(shè)有與活塞缸筒61連通的進(jìn)油口621，并且進(jìn)油口621與單向節(jié)流閥22的出口端連接。變徑活塞66包括相對(duì)的大端661和相對(duì)的小端662。其中，大端661的端部設(shè)有連接孔6611，并穿過(guò)活塞缸筒61的出口端伸出至活塞缸筒61的外部，并與制動(dòng)件211連接；小端662穿過(guò)中間閥塊62伸入至彈簧缸筒63的內(nèi)部，并與彈簧座67連接。在本實(shí)用新型中，小端662的端部設(shè)有外螺紋6621，彈簧座67的端面設(shè)有螺紋孔671，這樣變徑活塞66與彈簧座67通過(guò)螺紋實(shí)現(xiàn)連接。此時(shí)，彈簧68套設(shè)在變徑活塞66的小端662上，并且一端與彈簧座67接觸，另一端與中間閥塊62的端面接觸。此外，在彈簧缸筒63上設(shè)有用于固定檢測(cè)裝置的檢測(cè)孔631，這樣可以對(duì)彈簧缸筒63內(nèi)彈簧座67的位置進(jìn)行檢測(cè)。

另外，在彈簧缸筒63中靠近彈簧座67的一端設(shè)有可拆卸的后蓋610，并且在后蓋610上設(shè)有調(diào)節(jié)螺釘6101。其中，調(diào)節(jié)螺釘6101的一端穿過(guò)后蓋610，伸入至彈簧缸筒63的內(nèi)部，與彈簧座67接觸。這樣通過(guò)控制調(diào)節(jié)螺釘6101伸入彈簧缸筒63內(nèi)部的長(zhǎng)度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)彈簧座67位置的調(diào)整，即實(shí)現(xiàn)對(duì)變徑活塞66的伸縮行程進(jìn)行控制。

優(yōu)選的，在中間閥塊62與變徑活塞66的小端662相互接觸的位置，沿變徑活塞66的伸出方向，依次設(shè)有防塵封691、斯特封692和耐磨環(huán)693。這樣在防塵封691和斯特封692的作用下，可以將活塞缸筒61與彈簧缸筒63隔開，避免彈簧68長(zhǎng)期磨損產(chǎn)生的雜質(zhì)進(jìn)入活塞缸筒61的內(nèi)部對(duì)液壓油造成污染；并且在耐磨環(huán)693的作用下，可以提高變徑活塞66的小端662在相對(duì)中間閥塊62運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)徑向作用力的承受能力。同樣，在活塞缸筒61與變徑活塞66的大端661相互接觸的位置，沿變徑活塞66的伸出方向，依次設(shè)有耐磨環(huán)693、斯特封692、耐磨環(huán)693和防塵封691。由于該制動(dòng)油缸21與輸出軸5相互接觸時(shí)，存在一定的徑向作用力，因此，在本實(shí)用新型中活塞缸筒61與大端661相互接觸的位置設(shè)置了兩個(gè)耐磨環(huán)693，從而提高變徑活塞66對(duì)徑向作用力的承受能力，延長(zhǎng)制動(dòng)油缸21的使用壽命。

優(yōu)選的，結(jié)合圖3、圖4和圖5所示，在活塞缸筒61的內(nèi)部設(shè)有沿軸向方向的導(dǎo)向槽611，同時(shí)在變徑活塞66的大端661上設(shè)有導(dǎo)向塊663。其中，導(dǎo)向塊663通過(guò)螺釘664與大端661固定連接，并且導(dǎo)向塊663在導(dǎo)向槽661內(nèi)沿軸線方向可以自由滑動(dòng)。這樣在導(dǎo)向塊663和導(dǎo)向槽661的作用下，可以防止變徑活塞66繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，從而保證制動(dòng)件221與輸出軸5之間相互接觸作用時(shí)的穩(wěn)定性。其中，本實(shí)用新型中，在活塞缸筒61的內(nèi)部對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)向槽611。同樣也可以根據(jù)活塞缸筒61的尺寸和使用工況，在活塞缸筒61內(nèi)部的圓周方向均勻設(shè)置多個(gè)導(dǎo)向槽611。

結(jié)合圖1和圖3所示，采用本實(shí)用新型的減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)旋轉(zhuǎn)中的減速機(jī)進(jìn)行緊急制動(dòng)的操作步驟為：

第一步，通過(guò)管路3將動(dòng)力單元1和制動(dòng)單元2正確連接。其中，設(shè)定溢流閥13的開啟壓力，控制該液壓制動(dòng)系統(tǒng)的最高壓力；選擇與輸出軸5尺寸匹配的制動(dòng)件211與制動(dòng)油缸21固定連接。

第二步，將兩個(gè)制動(dòng)單元2對(duì)稱放置在輸出軸5的兩側(cè)，并且在變徑活塞66完全回收的狀態(tài)下，調(diào)整制動(dòng)件211與輸出軸5之間的距離。使變徑活塞66在伸出總行程的1/3～2/3時(shí)，制動(dòng)件211與輸出軸5相互接觸。

第三步，首先，關(guān)閉流量控制閥14，然后，在將原動(dòng)機(jī)停機(jī)或?qū)⒃瓌?dòng)機(jī)與減速機(jī)脫離連接時(shí)，開啟液壓泵11。此時(shí)，液壓泵11輸出的高壓油通過(guò)管路3同時(shí)進(jìn)入兩個(gè)制動(dòng)單元2中，并經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥22中的單向閥進(jìn)入制動(dòng)油缸21內(nèi)。在高壓油的作用下，變徑活塞66克服彈簧68的彈簧力逐漸伸出，當(dāng)制動(dòng)件211與輸出軸5接觸時(shí)產(chǎn)生摩擦力，使輸出軸5停止旋轉(zhuǎn)，從而完成對(duì)輸出軸5的緊急制動(dòng)。

第四步，解除對(duì)輸出軸5的制動(dòng)。關(guān)閉液壓泵11，開啟流量控制閥14，此時(shí)位于制動(dòng)油缸21內(nèi)部的高壓油經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥22中的節(jié)流閥、管路3以及流量控制閥14流回至油箱12內(nèi)。變徑活塞66在彈簧68的作用下，回收至制動(dòng)油缸21內(nèi)，從而解除對(duì)輸出軸5的制動(dòng)。

其中，在完成對(duì)輸出軸5的制動(dòng)后，需要保持制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)旋入調(diào)節(jié)螺釘6101使其與彈簧座68接觸，對(duì)彈簧座68的位置進(jìn)行限制和固定。此時(shí)可以釋放該減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的高壓油，將液壓制動(dòng)過(guò)渡為機(jī)械制動(dòng)。這樣在對(duì)輸出軸5保持長(zhǎng)時(shí)間的制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可以避免高壓油泄露的問(wèn)題，從而提高對(duì)周圍環(huán)境的保護(hù)，以及延長(zhǎng)該減速機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命。

此外，在高壓油回流至油箱12的過(guò)程中，可以通過(guò)控制流量控制閥14的開口和單向節(jié)流閥22中節(jié)流閥的開口，對(duì)高壓油的流速進(jìn)行控制，即對(duì)變徑活塞66的回收速度進(jìn)行控制。