[發(fā)明專利]復(fù)合式棘爪自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補(bǔ)償系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410316628.2
• 申請日: 2014-07-06
• 公開（公告）號: CN104100602A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 權(quán)江輝;馮琪;李斌;裴國金
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宏信設(shè)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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液壓動力設(shè)備技術(shù)，特別是涉及一種復(fù)合式棘爪自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補(bǔ)償系統(tǒng)的技術(shù)。

背景技術(shù)

液壓鋼支撐系統(tǒng)是利用液壓油缸輸出動力的液壓動力輸出系統(tǒng)，現(xiàn)有的液壓鋼支撐系統(tǒng)主要有以下兩種結(jié)構(gòu)形式：1）系統(tǒng)中所有的液壓油缸都由同一個液壓泵提供動力，這種結(jié)構(gòu)形式安全性較差，一旦液壓泵出現(xiàn)問題，整個系統(tǒng)就癱瘓了，無法保證系統(tǒng)的安全運行；2）系統(tǒng)中配備有多個液壓泵，系統(tǒng)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(xiàn)問題，只會影響到其中一組液壓油缸的工作，這種結(jié)構(gòu)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(tǒng)的安全運行，其安全性依然有待提高。

另外，現(xiàn)有液壓鋼支撐系統(tǒng)都通過在液壓管路上設(shè)置由液控單向閥組成的液壓鎖來實現(xiàn)液壓油缸的鎖定，以保證液壓油缸不會因系統(tǒng)故障而失穩(wěn)。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(nèi)涉，無法實現(xiàn)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(tǒng)的安全運行。現(xiàn)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(xiàn)有液壓鋼支撐系統(tǒng)中的液壓油缸數(shù)量相對較多，系統(tǒng)占用空間也較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種系統(tǒng)安全性高，且系統(tǒng)占用空間小的復(fù)合式棘爪自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補(bǔ)償系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種復(fù)合式棘爪自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補(bǔ)償系統(tǒng)，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，及至少一個棘爪自鎖油缸，至少一個四位二通閥，其中的四位二通閥的數(shù)量與棘爪自鎖油缸的數(shù)量一致并一一對應(yīng)，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(yīng)棘爪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；

所述棘爪自鎖油缸包括缸筒、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(nèi)腔中，并將缸筒內(nèi)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(shè)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(jié)合部滑動配合并氣密封，主活塞右部的周面形成有至少一條平行于主活塞滑動軸線的直線形棘齒條；

所述缸筒上樞設(shè)有至少一個棘爪，各個棘爪能樞轉(zhuǎn)至與主活塞周面的各個棘齒條分別嚙合，并能樞轉(zhuǎn)至與各個棘齒條脫離嚙合；

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(jié)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。

本發(fā)明提供的復(fù)合式棘爪自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補(bǔ)償系統(tǒng)，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(fā)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(tǒng)的安全運行，具有系統(tǒng)安全性高的特點，而且各個棘爪自鎖油缸均可利用棘爪與棘齒條的配合可靠的鎖定，能進(jìn)一步提高系統(tǒng)安全性；另外，棘爪自鎖油缸運行時，副活塞會對主活塞產(chǎn)生一個復(fù)合推力，使得主活塞的輸出力得到進(jìn)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(guī)格的現(xiàn)有單活塞式油缸可增加60%左右，棘爪自鎖油缸的單體輸出力較大，因此系統(tǒng)中所需配置的油缸數(shù)量相對較少，系統(tǒng)占用空間也較小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的復(fù)合式棘爪自鎖的液壓冗余鋼支撐軸力補(bǔ)償系統(tǒng)的液壓圖；