復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統技術方案

一種復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統，涉及液壓動力設備技術領域，所解決的是現有系統安全性低及占用空間大的技術問題。該系統包括至少一個動力輸出單元；所述動力輸出單元包括油箱、液壓泵、冗余閥，及至少一個斜錐自鎖油缸，至少一個四位二通閥，液壓泵通過各個四位二通閥為各個斜錐自鎖油缸提供動力；各個動力輸出單元通過冗余閥互連；斜錐自鎖油缸包括缸筒，及安裝在缸筒中的主活塞，安裝在主活塞內腔中的副活塞，缸筒的右端固定有定位腔體，定位腔體內固定有楔塊，并設有環形的活動盤，活動盤通過外錐面與楔塊楔合，主活塞的右部穿過活動盤的環心，并與活動盤的內圈摩擦配合。本實用新型專利技術提供的系統，系統安全性高且占用空間小。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統，涉及液壓動力設備
，所解決的是現有系統安全性低及占用空間大的技術問題。該系統包括至少一個動力輸出單元；所述動力輸出單元包括油箱、液壓泵、冗余閥，及至少一個斜錐自鎖油缸，至少一個四位二通閥，液壓泵通過各個四位二通閥為各個斜錐自鎖油缸提供動力；各個動力輸出單元通過冗余閥互連；斜錐自鎖油缸包括缸筒，及安裝在缸筒中的主活塞，安裝在主活塞內腔中的副活塞，缸筒的右端固定有定位腔體，定位腔體內固定有楔塊，并設有環形的活動盤，活動盤通過外錐面與楔塊楔合，主活塞的右部穿過活動盤的環心，并與活動盤的內圈摩擦配合。本技術提供的系統，系統安全性高且占用空間小。【專利說明】復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統
本技術涉及液壓動力設備技術，特別是涉及一種復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統的技術。
技術介紹
液壓鋼支撐系統是利用液壓油缸輸出動力的液壓動力輸出系統，現有的液壓鋼支撐系統主要有以下兩種結構形式:1)系統中所有的液壓油缸都由同一個液壓泵提供動力，這種結構形式安全性較差，一旦液壓泵出現問題，整個系統就癱瘓了，無法保證系統的安全運行；2)系統中配備有多個液壓泵，系統中的各個液壓油缸分成多組，每個液壓泵為其中的一組液壓油缸提供動力，某一液壓泵出現問題，只會影響到其中一組液壓油缸的工作，這種結構形式相對于采用單個液壓泵提供動力的方式，其安全性要高，但是受影響的液壓油缸依然會影響系統的安全運行，其安全性依然有待提高。 另外，現有液壓鋼支撐系統都通過在液壓管路上設置由液控單向閥組成的液壓鎖來實現液壓油缸的鎖定，以保證液壓油缸不會因系統故障而失穩。但是，這種采用液壓鎖來鎖定液壓油缸的方式對液壓閥的精度要求較高，而且存在著液壓閥的閥芯內涉，無法實現對液壓油缸的絕對鎖定，存在著鎖定可靠性差的缺陷，會影響系統的安全運行。現有液壓油缸的單體輸出力也相對較低，在一些對輸出力要求較高的工況下(比如土建基坑施工)，往往需要多個液壓油缸相互配合同時輸出動力，因而現有液壓鋼支撐系統中的液壓油缸數量相對較多，系統占用空間也較大。
技術實現思路
針對上述現有技術中存在的缺陷，本技術所要解決的技術問題是提供一種系統安全性高，且系統占用空間小的復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統。 為了解決上述技術問題，本技術所提供的一種復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統，包括至少一個動力輸出單元； 所述動力輸出單元包括油箱、液壓泵，及至少一個斜錐自鎖油缸，至少一個四位二通閥，其中的四位二通閥的數量與斜錐自鎖油缸的數量一致并一一對應，其中的液壓泵的吸油口接到油箱，液壓泵的泵油口接到各個四位二通閥的壓力油口，液壓泵的泵油口與油箱之間接有溢流安全閥，各個四位二通閥的回油口接到油箱，每個四位二通閥的兩個工作油口均通過液壓鎖分別接到對應斜錐自鎖油缸的兩個工作腔； 其特征在于:所述動力輸出單元還包括一冗余閥，所述冗余閥為截止閥，冗余閥的兩個工作油口分別為第一油口、第二油口 ； 每個動力輸出單元中的冗余閥的第一油口均接到本單元各個四位二通閥的壓力油口，每個動力輸出單元中的冗余閥的第二個油口均與其它動力輸出單元中的冗余閥的第二油口連通； 所述斜錐自鎖油缸包括缸筒、主活塞、副活塞，缸筒的左右兩端各由一缸蓋封閉，主活塞以滑動配合方式安裝在缸筒內腔中，并將缸筒內腔分隔成左右各一個相互獨立的工作腔，其中的左工作腔為無桿腔，其中的右工作腔為有桿腔，缸筒的筒壁上開設有兩個工作油口，其中的一個工作油口與無桿腔連通，另一個工作油口與有桿腔連通； 所述缸筒的右端固定有一定位腔體，該定位腔體的內腔與缸筒的內腔相互隔斷，定位腔體的內腔中設有一環形的活動盤； 所述主活塞為柱形活塞，主活塞的右部向右貫穿缸筒的右缸蓋及定位腔體，并以活動配合方式從活動盤的環心穿過，主活塞的外周面與活動盤的內圈摩擦配合，主活塞與缸筒右缸蓋的結合部及主活塞與定位腔體腔壁的結合部均滑動配合并氣密封； 所述定位腔體內固定有圍繞主活塞軸對稱布設的多個楔塊，所述活動盤以滑動配合方式設置在定位腔體內，并將定位腔體的內腔分隔成左右各一個相互獨立的子腔，定位腔體的左子腔整體封閉，且在定位腔體的腔壁上開設有連通其左子腔的控制油口，活動盤的外圈形成有錐面，且活動盤外圈的錐面以活動配合方式與定位腔體內各個楔塊的楔面一一楔合，定位腔體內設置有用于驅使活動盤緊抵各個楔塊的彈簧； 所述主活塞具有一與其同軸且整體封閉的柱形空腔，該柱形空腔為輔助腔，所述副活塞以滑動配合方式安裝在輔助腔中，并將輔助腔分隔成左右各一個相互獨立的子腔，副活塞的左端穿過輔助腔的左端腔壁伸入缸筒的無桿腔，副活塞與主活塞的結合部滑動配合并氣密封，副活塞上具有一軸向貫通的軸孔，輔助腔的左子腔與副活塞上的軸孔相互隔斷，輔助腔的右子腔通過副活塞上的軸孔連通缸筒的無桿腔。 本技術提供的復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統，每個動力輸出單元中均配備有液壓泵，一個動力輸出單元中的液壓泵發生故障時，其它單元可通過冗余閥為故障單元提供動力，能保證系統的安全運行，具有系統安全性高的特點，而且各個斜錐自鎖油缸均可利用活動盤與楔塊的配合可靠的鎖定，能進一步提高系統安全性；另外，斜錐自鎖油缸運行時，副活塞會對主活塞產生一個復合推力，使得主活塞的輸出力得到進一步的提升，在油缸壓力不變的情況下，主活塞的輸出力相比同規格的現有單活塞式油缸可增加60%左右，斜錐自鎖油缸的單體輸出力較大，因此系統中所需配置的油缸數量相對較少，系統占用空間也較小。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是本技術實施例的復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統的液壓圖； 圖2是本技術實施例的復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統中的斜錐自鎖油缸的主視剖切圖。 【具體實施方式】 以下結合【專利附圖】【附圖說明】對本技術的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本技術，凡是采用本技術的相似結構及其相似變化，均應列入本技術的保護范圍。 如圖1所示，本技術實施例所提供的一種復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統，包括三個動力輸出單元，該三個動力輸出單元分別為第一動力輸出單元、第二動力輸出單元、第三動力輸出單元； 第一動力輸出單元包括油箱Y1、液壓泵D1、冗余閥SI，及三個斜錐自鎖油缸U11、U12、U13，三個四位二通閥Hl1、H12、H13，其中的四位二通閥的數量與斜錐自鎖油缸的數量一致并--對應，其中的液壓泵DI的吸油口接到油箱YI，液壓泵DI的泵油口接到各個四位二通閥H11、H12、H13的壓力油口，液壓泵Dl的泵油口與油箱Yl之間接有溢流安全閥，各個四位二通閥Hl 1、Hl2、Hl3的回油口接到油箱Yl，每個四位二通閥的兩個工作油口均通過液壓鎖分別接到對應斜錐自鎖油缸的兩個工作腔；冗余閥SI為截止閥，冗余閥SI的兩個工作油口分別為第一油口、第二油口 ； 第二動力輸出單元包括油箱Y2、液壓泵D2、冗余閥S2，及三個斜錐自鎖油缸U21、U22、U23，三個四位二通閥H21、H22、H23，其中的四位二通閥的數量與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合式斜錐自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補償系統，包括至少一個動力輸出單元；所述動力輸出單元包括油箱、液壓泵，及至少一個斜錐自鎖油缸，至少一個四位二通閥，其中的四位二通閥的數量與斜錐自鎖油缸的數量一致并一一對應，其中的液壓泵的吸油口接到油箱，液壓泵的泵油口接到各個四位二通閥的壓力油口，液壓泵的泵油口與油箱之間接有溢流安全閥，各個四位二通閥的回油口接到油箱，每個四位二通閥的兩個工作油口均通過液壓鎖分別接到對應斜錐自鎖油缸的兩個工作腔；其特征在于：所述動力輸出單元還包括一冗余閥，所述冗余閥為截止閥，冗余閥的兩個工作油口分別為第一油口、第二油口；每個動力輸出單元中的冗余閥的第一油口均接到本單元各個四位二通閥的壓力油口，每個動力輸出單元中的冗余閥的第二個油口均與其它動力輸出單元中的冗余閥的第二油口連通；所述斜錐自鎖油缸包括缸筒、主活塞、副活塞，缸筒的左右兩端各由一缸蓋封閉，主活塞以滑動配合方式安裝在缸筒內腔中，并將缸筒內腔分隔成左右各一個相互獨立的工作腔，其中的左工作腔為無桿腔，其中的右工作腔為有桿腔，缸筒的筒壁上開設有兩個工作油口，其中的一個工作油口與無桿腔連通，另一個工作油口與有桿腔連通；所述缸筒的右端固定有一定位腔體，該定位腔體的內腔與缸筒的內腔相互隔斷，定位腔體的內腔中設有一環形的活動盤；所述主活塞為柱形活塞，主活塞的右部向右貫穿缸筒的右缸蓋及定位腔體，并以活動配合方式從活動盤的環心穿過，主活塞的外周面與活動盤的內圈摩擦配合，主活塞與缸筒右缸蓋的結合部及主活塞與定位腔體腔壁的結合部均滑動配合并氣密封；所述定位腔體內固定有圍繞主活塞軸對稱布設的多個楔塊，所述活動盤以滑動配合方式設置在定位腔體內，并將定位腔體的內腔分隔成左右各一個相互獨立的子腔，定位腔體的左子腔整體封閉，且在定位腔體的腔壁上開設有連通其左子腔的控制油口，活動盤的外圈形成有錐面，且活動盤外圈的錐面以活動配合方式與定位腔體內各個楔塊的楔面一一楔合，定位腔體內設置有用于驅使活動盤緊抵各個楔塊的彈簧；所述主活塞具有一與其同軸且整體封閉的柱形空腔，該柱形空腔為輔助腔，所述副活塞以滑動配合方式安裝在輔助腔中，并將輔助腔分隔成左右各一個相互獨立的子腔，副活塞的左端穿過輔助腔的左端腔壁伸入缸筒的無桿腔，副活塞與主活塞的結合部滑動配合并氣密封，副活塞上具有一軸向貫通的軸孔，輔助腔的左子腔與副活塞上的軸孔相互隔斷，輔助腔的右子腔通過副活塞上的軸孔連通缸筒的無桿腔。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：裴國金，馮琪，李斌，權江輝，
申請(專利權)人：上海宏信設備工程有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31