[发明专利]组合式斜锥自锁的液压冗余钢支撑轴力补偿系统

说明书

技术领域

本发明涉及液压动力设备技术，特别是涉及一种组合式斜锥自锁的液压冗余钢支撑轴力补偿系统的技术。

背景技术

液压钢支撑系统是利用液压油缸输出动力的液压动力输出系统，现有的液压钢支撑系统主要有以下两种结构形式：1）系统中所有的液压油缸都由同一个液压泵提供动力，这种结构形式安全性较差，一旦液压泵出现问题，整个系统就瘫痪了，无法保证系统的安全运行；2）系统中配备有多个液压泵，系统中的各个液压油缸分成多组，每个液压泵为其中的一组液压油缸提供动力，某一液压泵出现问题，只会影响到其中一组液压油缸的工作，这种结构形式相对于采用单个液压泵提供动力的方式，其安全性要高，但是受影响的液压油缸依然会影响系统的安全运行，其安全性依然有待提高。

另外，现有液压钢支撑系统都通过在液压管路上设置由液控单向阀组成的液压锁来实现液压油缸的锁定，以保证液压油缸不会因系统故障而失稳。但是，这种采用液压锁来锁定液压油缸的方式对液压阀的精度要求较高，而且存在着液压阀的阀芯内涉，无法实现对液压油缸的绝对锁定，存在着锁定可靠性差的缺陷，会影响系统的安全运行。现有液压油缸的单体输出力也相对较低，在一些对输出力要求较高的工况下（比如土建基坑施工），往往需要多个液压油缸相互配合同时输出动力，因而现有液压钢支撑系统中的液压油缸数量相对较多，系统占用空间也较大。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种系统安全性高，且系统占用空间小的组合式斜锥自锁的液压冗余钢支撑轴力补偿系统。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种组合式斜锥自锁的液压冗余钢支撑轴力补偿系统，包括至少一个动力输出单元；

所述动力输出单元包括油箱、液压泵，及至少一个斜锥自锁油缸，至少一个四位二通阀，其中的四位二通阀的数量与斜锥自锁油缸的数量一致并一一对应，其中的液压泵的吸油口接到油箱，液压泵的泵油口接到各个四位二通阀的压力油口，液压泵的泵油口与油箱之间接有溢流安全阀，各个四位二通阀的回油口接到油箱，每个四位二通阀的两个工作油口均通过液压锁分别接到对应斜锥自锁油缸的两个工作腔；

其特征在于：所述动力输出单元还包括一冗余阀，所述冗余阀为截止阀，冗余阀的两个工作油口分别为第一油口、第二油口；

每个动力输出单元中的冗余阀的第一油口均接到本单元各个四位二通阀的压力油口，每个动力输出单元中的冗余阀的第二个油口均与其它动力输出单元中的冗余阀的第二油口连通；

所述斜锥自锁油缸包括主缸筒、副缸筒、主活塞、副活塞，主缸筒的左右两端各由一缸盖封闭，副缸筒的左端封闭，副缸筒的右端与主缸筒的左端对接，副缸筒的内腔与主缸筒的内腔由主缸筒的左缸盖左右隔开，主活塞以滑动配合方式安装在主缸筒的内腔中，并将主缸筒的内腔分隔成左右各一个相互独立的工作腔，其中的左工作腔为无杆腔，其中的右工作腔为有杆腔，主缸筒的筒壁上开设有两个工作油口，其中的一个工作油口与无杆腔连通，另一个工作油口与有杆腔连通；

所述主缸筒的右端固定有一定位腔体，该定位腔体的内腔与主缸筒的内腔相互隔断，定位腔体的内腔中设有一环形的活动盘；

所述主活塞为柱形活塞，主活塞的右部向右贯穿主缸筒的右缸盖及定位腔体，并以活动配合方式从活动盘的环心穿过，主活塞的外周面与活动盘的内圈摩擦配合，主活塞与主缸筒右缸盖的结合部及主活塞与定位腔体腔壁的结合部均滑动配合并气密封；

所述定位腔体内固定有围绕主活塞轴对称布设的多个楔块，所述活动盘以滑动配合方式设置在定位腔体内，并将定位腔体的内腔分隔成左右各一个相互独立的子腔，定位腔体的左子腔整体封闭，且在定位腔体的腔壁上开设有连通其左子腔的控制油口，活动盘的外圈形成有锥面，且活动盘外圈的锥面以活动配合方式与定位腔体内各个楔块的楔面一一楔合，定位腔体内设置有用于驱使活动盘紧抵各个楔块的弹簧；

所述副活塞以滑动配合方式安装在副缸筒的内腔中，且与主活塞同轴，副活塞的右端穿过主缸筒的左缸盖并紧抵住主活塞左端，副活塞与主缸筒左缸盖的结合部滑动配合并气密封，副活塞将副缸筒的内腔分隔成左右各一个相互独立的子腔，其中的左子腔与主缸筒的无杆腔连通，其中的右子腔与主缸筒的有杆腔连通。