[發明專利]電源及液壓冗余的螺紋自鎖型軸力補償系統

有效

• 申請號: 201410316618.9
• 申請日: 2014-07-06
• 公開（公告）號: CN104088858A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 李斌;馮琪;權江輝;裴國金
• 申請（專利權）人: 上海宏信設備工程有限公司
• 主分類號: F15B20/00
• 分類號: F15B20/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 俞宗耀;俞昉

技術領域

本發明涉及液壓動力設備技術，特別是涉及一種電源及液壓冗余的螺紋自鎖型軸力補償系統的技術。

背景技術

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具有以下缺陷：

1）現有的液壓鋼支撐系統都是采用單路電源為各個液壓泵供電的，一旦供電線路出現故障，就會導致系統中的液壓泵失電停止運行，從而導致系統液壓管路失壓，導致整個系統癱瘓，無法保證系統的安全運行；

2）有些系統采用單個液壓泵為所有的液壓油缸提供動力，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；

3）有些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；

4）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。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明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電源及液壓冗余的螺紋自鎖型軸力補償系統。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種電源及液壓冗余的螺紋自鎖型軸力補償系統，包括電氣控制單元，及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，及至少一個螺紋自鎖油缸，至少一個油缸驅動閥，其中的油缸驅動閥的數量與螺紋自鎖油缸的數量一致并一一對應，其中的油缸驅動閥為四位二通閥，液壓泵的吸油口接到油箱，液壓泵的泵油口接到各個油缸驅動閥的壓力油口，液壓泵的泵油口與油箱之間接有溢流安全閥，各個油缸驅動閥的回油口接到油箱，每個油缸驅動閥的兩個工作油口均通過液壓鎖分別接到對應螺紋自鎖油缸的兩個工作腔；

其特征在于：所述電氣控制單元包括主控開關、主電源、發電機、控制器，及能儲蓄電能的備用電源；

所述主電源及備用電源的輸入端均通過主控開關接到市政供電線路，主電源、備用電源及發電機的輸出端各經一分控開關分別接到各個液壓泵的控制開關；

所述控制器具有多個控制信號輸出端，控制器的各個控制信號輸出端分別接到各個分控開關的控制端；

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油缸驅動閥的壓力油口，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；

所述螺紋自鎖油缸包括缸筒、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；

所述主活塞為柱形活塞，主活塞的右端穿過缸筒的右缸蓋伸至缸筒外部，主活塞與缸筒右缸蓋的結合部滑動配合并氣密封，主活塞右部的周面形成有以主活塞中心軸線為螺旋軸線的外螺紋；

所述缸筒上置有一驅動電機、一可轉動的環形齒輪，所述驅動電機的動力輸出軸與環形齒輪嚙合，所述環形齒輪的輪心軸線與主活塞中心軸線重合，環形齒輪的內圈具有與主活塞右部的外螺紋嚙合的內螺紋；

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。