【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液压缸，具体涉及一种大推力串联液压缸及其工作方法。
技术介绍
1、液压缸的功能是将液压能转换为往复直线运动机械能，驱动与其外伸杆相连的工作机构运动而做功。液压缸是液压技术中使用最大最广的执行元件。
2、虽然传统液压缸技术已经发展十分成熟，但是在一些需要较大操作功的场合，如转桨式大中型水轮机桨叶的控制，传统的液压缸无法通过无限扩大缸径来增大操作功(加工工艺、材料和成本的限制)。传统油缸增大操作功的方式通常是扩大缸径，但是缸径扩大到一定程度，无法使用通用胚料，加工难度也会加大，同时也很难找到合适的密封材料，成本会急剧增大，甚至无法制造。目前的液压技术，单个液压缸的缸径是有瓶颈的，限于下料、加工工艺、密封件，目前的工业水平很难加工制造缸径大于500mm的液压缸，以额定油压16mpa为例，单个液压缸能达到的最大推力不到300吨，在需要更大推力的场合，单个液压缸不能满足要求，通常是采用多个液压缸并联解决。
3、转桨式水轮发电机组的型号跨度很大，从最小的几百千瓦到最大的二十万千瓦，其桨叶控制需要各种推力的高压液压缸；多个液压缸的并联会增加安装宽度空间，限于机械结构，只能选用单个液压缸推动，而单个液压缸的最大推力300吨限制了它的使用范围，超过300吨的推力应用场合(如大型和巨型机组的桨叶控制)没有合适的液压缸选用。
技术实现思路
1、本专利技术目的是解决上述技术问题，提供一种大推力串联液压缸及其工作方法，在现有的狭窄空间实现操作力的增大，满足现有巨型及大型
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种大推力串联液压缸，包括多个同轴设置的缸体、将多个缸体连接的连接端盖和贯穿多个缸体的活塞杆，所述活塞杆上设置有多个与缸体内壁密封配合的第一活塞；所述连接端盖固定连接在相邻缸体之间，所述缸体的远离连接端盖一端固定连接有外端盖，所述外端盖和连接端盖的中线位置开设有过孔，所述活塞杆沿过孔穿过连接端盖且活塞杆两端穿过外端盖，所述活塞杆与外端盖及连接端盖上的过孔滑动配合，且活塞杆的外壁与外端盖及连接端盖的过孔保持密封配合，多个所述第一活塞的同一侧同时进液以实现同步叠加驱动活塞杆移动。通过连接端盖将多个缸体串接连接，在多个缸体内设置同一个活塞杆，活塞杆上固定多个与缸体数量匹配的第一活塞，从而形成多个液压驱动单元，多个液压驱动单元通过同一个活塞杆串接，在使用时多个液压驱动单元的推力串联叠加，从而提高推力，从而在狭窄空间内实现操作力的增大，满足现有巨型及大型机组运行所需的操作力，降低制作成本。
4、进一步的，所述缸体为圆柱筒状结构，所述连接端盖的两侧均设置有同轴的台阶圆环，所述台阶圆环卡嵌在缸体的内壁中以使得连接端盖两侧的缸体保持同轴。
5、进一步的，所述缸体设置有两件且固定连接在连接端盖的两侧，所述缸体的远离连接端盖一端固定连接有外端盖，所述活塞杆包括有直径依次递减第一台阶轴段、第二台阶轴段、第三台阶轴段，所述第二台阶轴段对称设置在第一台阶轴段的两端，所述第三台阶轴段对称设置在第二台阶轴段远离第一台阶轴段一端，所述第一台阶轴段穿过连接端盖并与连接端盖滑动配合，所述第二台阶轴段上固定连接有第一活塞，所述第三台阶轴段穿过外端盖延伸至外端盖的外侧。
6、进一步的，所述缸体的两端设置有与缸体固定连接的连接法兰，所述外端盖及连接端盖通过螺栓固定连接在连接法兰上。
7、进一步的，所述连接端盖上开设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔与连接端盖左侧的缸体内腔连通，所述第二连接孔与连接端盖右侧的缸体内腔连通，所述外端盖包括位于连接端盖左侧缸体端部的第一外端盖和位于连接端盖右侧缸体端部的第二外端盖，所述第一外端盖上开设有第三连接孔，所述第二外端盖上开设有第四连接孔；所述第二连接孔、第三连接孔均与第一连接管相连，所述第一连接孔、第四连接孔均与第二连接管相连；所述缸体的一侧设置有储液装置，所述储液装置上安装有液压泵和三位四通换向阀，所述第一连接管与三位四通换向阀的第一工作油口a相连，所述第二连接管与三位四通换向阀的第二工作油口b相连，所述三位四通换向阀的进油口与液压泵的出液口相连，所述三位四通换向阀的回油口与储液装置相连，所述三位四通换向阀用于控制进液方向从而控制活塞杆的移动方向。
8、进一步的，所述连接端盖的两侧侧壁上开设有第一环形凹槽，所述第一连接孔和第二连接孔分别与连接端盖上第一环形凹槽连通；所述第一外端盖的靠近连接端盖一侧侧壁上开设有第二环形凹槽，所述第二外端盖的靠近连接端盖一侧侧壁上开设有第三环形凹槽。
9、进一步的，所述储液装置包括有储液箱和滑动连接在储液箱内的滑动块，所述回油口连接有回油管，所述回油管延伸至储液箱内，所述回油管靠近储液箱一端内壁上转动连接有第一转轴，所述第一转轴上固定连接有沿第一转轴螺旋布置的螺旋叶片，所述液压泵的进液口连接有进液管，所述进液管延伸至储液箱内以将储液箱内的液体泵入至缸体内，所述进液管的下端固定连接有过滤网，所述第一转轴的下端固定连接有清扫刷，所述清扫刷位于进液管下方，所述清扫刷转转动时与过滤网面下表面贴合以对过滤网进行清扫。
10、进一步的，所述储液箱的上端设置有滑动管，所述滑动管中上下滑动配合有顶针，所述顶针上设有限位台阶，所述顶针的下端延伸至储液箱内，所述顶针的上端外漏在滑动管的上方外部以便目视，所述滑动管中设有第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧位于滑动管上端与限位台阶之间以对顶针提供保持向下的弹力，所述滑动块的上端周圈固定连接有导向筒，所述导向筒的外壁贴合在储液箱的内壁上并与储液箱内壁滑动配合，所述顶针位于导向筒的筒壁正上方，储液箱内液体介质减少时导向筒向上移动靠近储液箱上端将顶针向上顶起以便于顶针向上伸出。
11、进一步的，所述滑动块的下方设置有第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧位于滑动块与储液箱底部之间，所述储液箱的顶部设置有与储液箱内部连通的加液管，所述加液管的上端封堵有封盖。
12、本专利技术另一方面提供一种大推力串联液压缸的工作方法，采用上述大推力串联液压缸，按如下步骤：
13、1、将活塞杆的一端与桨叶的驱动端相连，将三位四通换向阀换向至工作位，启动液压泵向缸体的进液腔内注入加压后的压力液体介质，驱动活塞杆移动，驱动桨叶转动；
14、2、液压泵向缸体进液腔注入液体时，活塞杆移动将缸体内出液腔中的液体排出至储液箱中，驱动第一转轴旋转，带动清扫刷对过滤网清扫；
15、3、控制三位四通换向阀转换工作位置，控制活塞杆的移动方向或者保持停止状态。
16、本专利技术提供的一种大推力串联液压缸及其工作方法，具有以下有益效果：利用桨叶控制液压缸的行程相对比较短，而需要的推力相对比较大，采用串联结构液压缸提供较大推力以满足对桨叶的控制，并且使得进油量和排油量相，减少储液空间，便于布置。能够以较小的缸径实现较大缸径普通液压缸的操作功，较小缸径的液压缸有着更加良好的密封，可以提供更大的额本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大推力串联液压缸，其特征在于：包括多个同轴设置的缸体(1)、将多个缸体(1)连接的连接端盖(2)和贯穿多个缸体(1)的活塞杆(3)，所述活塞杆(3)上设置有多个与缸体(1)内壁密封配合的第一活塞(4)；所述连接端盖(2)固定连接在相邻缸体(1)之间，所述缸体(1)的远离连接端盖(2)一端固定连接有外端盖(5)，所述外端盖(5)和连接端盖(2)的中线位置开设有过孔，所述活塞杆(3)沿过孔穿过连接端盖(2)且活塞杆(3)两端穿过外端盖(5)，所述活塞杆(3)与外端盖(5)及连接端盖(2)上的过孔滑动配合，且活塞杆(3)的外壁与外端盖(5)及连接端盖(2)的过孔保持密封配合，多个所述第一活塞(4)的同一侧同时进液以实现同步叠加驱动活塞杆(3)移动。
2.根据权利要求1所述的一种大推力串联液压缸，其特征在于：所述缸体(1)为圆柱筒状结构，所述连接端盖(2)的两侧均设置有同轴的台阶圆环(21)，所述台阶圆环(21)卡嵌在缸体(1)的内壁中以使得连接端盖(2)两侧的缸体(1)保持同轴。
3.根据权利要求2所述的一种大推力串联液压缸，其特征在于：所述缸体(1)设
4.根据权利要求2所述的一种大推力串联液压缸，其特征在于：所述缸体(1)的两端设置有与缸体(1)固定连接的连接法兰(11)，所述外端盖及连接端盖(2)通过螺栓固定连接在连接法兰(11)上。
5.根据权利要求2或3所述的一种大推力串联液压缸，其特征在于：所述连接端盖(2)上开设有第一连接孔(22)和第二连接孔(23)，所述第一连接孔(22)与连接端盖(2)左侧的缸体(1)内腔连通，所述第二连接孔(23)与连接端盖(2)右侧的缸体(1)内腔连通，所述外端盖包括位于连接端盖(2)左侧缸体(1)端部(5)的第一外端盖(51)和位于连接端盖(2)右侧缸体(1)端部的第二外端盖(52)，所述第一外端盖(51)上开设有第三连接孔(53)，所述第二外端盖(52)上开设有第四连接孔(54)；所述第二连接孔(23)、第三连接孔(53)均与第一连接管(6)相连，所述第一连接孔(22)、第四连接孔(54)均与第二连接管(7)相连；所述缸体(1)的一侧设置有储液装置(9)，所述储液装置(9)上安装有液压泵(911)和三位四通换向阀(8)，所述第一连接管(6)与三位四通换向阀(8)的第一工作油口(A)相连，所述第二连接管(7)与三位四通换向阀(8)的第二工作油口(B)相连，所述三位四通换向阀(8)的进油口(P)与液压泵(911)的出液口相连，所述三位四通换向阀(8)的回油口(T)与储液装置(9)相连，所述三位四通换向阀(8)用于控制进液方向从而控制活塞杆(3)的移动方向。
6.根据权利要求2或3所述的一种大推力串联液压缸，其特征在于：所述连接端盖(2)的两侧侧壁上开设有第一环形凹槽(24)，所述第一连接孔(22)和第二连接孔(23)分别与连接端盖(2)上第一环形凹槽(24)连通；所述第一外端盖(51)的靠近连接端盖(2)一侧侧壁上开设有第二环形凹槽(55)，所述第二外端盖(52)的靠近连接端盖(2)一侧侧壁上开设有第三环形凹槽(56)。
7.根据权利要求2所述的一种大推力串联液压缸，其特征在于：所述储液装置(9)包括有储液箱(91)和滑动连接在储液箱(91)内的滑动块(92)，所述回油口(T)连接有回油管(93)，所述回油管(93)延伸至储液箱(91)内，所述回油管(93)靠近储液箱(91)一端内壁上转动连接有第一转轴(94)，所述第一转轴(94)上固定连接有沿第一转轴(94)螺旋布置的螺旋叶片(95)，所述液压泵(911)的进液口连接有进液管(96)，所述进液管(96)延伸至储液箱(91)内以将储液箱(91)内的液体泵入至缸体(1)内，所述进液管(96)的下端固定连接有过滤网(97)，所述第一转轴(94)的下端固定连接有清扫刷(98)，所述清扫刷(98)位于进液管(96)下方，所述清扫刷(98)转转动时与过滤网(97)面下表面贴合以对过滤网(97)进行清扫。
8.根据权利要求7所述的一种大推力串联液压...
【技术特征摘要】
1.一种大推力串联液压缸，其特征在于：包括多个同轴设置的缸体(1)、将多个缸体(1)连接的连接端盖(2)和贯穿多个缸体(1)的活塞杆(3)，所述活塞杆(3)上设置有多个与缸体(1)内壁密封配合的第一活塞(4)；所述连接端盖(2)固定连接在相邻缸体(1)之间，所述缸体(1)的远离连接端盖(2)一端固定连接有外端盖(5)，所述外端盖(5)和连接端盖(2)的中线位置开设有过孔，所述活塞杆(3)沿过孔穿过连接端盖(2)且活塞杆(3)两端穿过外端盖(5)，所述活塞杆(3)与外端盖(5)及连接端盖(2)上的过孔滑动配合，且活塞杆(3)的外壁与外端盖(5)及连接端盖(2)的过孔保持密封配合，多个所述第一活塞(4)的同一侧同时进液以实现同步叠加驱动活塞杆(3)移动。
2.根据权利要求1所述的一种大推力串联液压缸，其特征在于：所述缸体(1)为圆柱筒状结构，所述连接端盖(2)的两侧均设置有同轴的台阶圆环(21)，所述台阶圆环(21)卡嵌在缸体(1)的内壁中以使得连接端盖(2)两侧的缸体(1)保持同轴。
3.根据权利要求2所述的一种大推力串联液压缸，其特征在于：所述缸体(1)设置有两件且固定连接在连接端盖(2)的两侧，所述缸体(1)的远离连接端盖(2)一端固定连接有外端盖，所述活塞杆(3)包括有直径依次递减第一台阶轴段(31)、第二台阶轴段(32)、第三台阶轴段(33)，所述第二台阶轴段(32)对称设置在第一台阶轴段(31)的两端，所述第三台阶轴段(33)对称设置在第二台阶轴段(32)远离第一台阶轴段(31)一端，所述第一台阶轴段(31)穿过连接端盖(2)并与连接端盖(2)滑动配合，所述第二台阶轴段(32)上固定连接有第一活塞(4)，所述第三台阶轴段(33)穿过外端盖延伸至外端盖的外侧。
4.根据权利要求2所述的一种大推力串联液压缸，其特征在于：所述缸体(1)的两端设置有与缸体(1)固定连接的连接法兰(11)，所述外端盖及连接端盖(2)通过螺栓固定连接在连接法兰(11)上。
5.根据权利要求2或3所述的一种大推力串联液压缸，其特征在于：所述连接端盖(2)上开设有第一连接孔(22)和第二连接孔(23)，所述第一连接孔(22)与连接端盖(2)左侧的缸体(1)内腔连通，所述第二连接孔(23)与连接端盖(2)右侧的缸体(1)内腔连通，所述外端盖包括位于连接端盖(2)左侧缸体(1)端部(5)的第一外端盖(51)和位于连接端盖(2)右侧缸体(1)端部的第二外端盖(52)，所述第一外端盖(51)上开设有第三连接孔(53)，所述第二外端盖(52)上开设有第四连接孔(54)；所述第二连接孔(23)、第三连接孔(53)均与第一连接管(6)相连，所述第一连接孔(22)、第四连接孔(54)均与第二连接管(7)相连；所述缸体(1)的一侧设置有储液装置(9)，所述储液装置(9)上安装有液压泵(911)和三位四通换向阀(8)，所述第一连接管(6)与三位四通换向阀(8)的第一工作油口(a)相连，所述第二连接管(7)与三位四通换向阀(8)的第二工作...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨会龙，陈晓明，向绪峰，
申请(专利权)人：国能长源恩施水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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