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一种水电站挡风板支撑装置有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及液力驱动支撑设备技术领域,特别是一种水电站挡风板支撑装置。

相关背景技术

[0002] 水电站的发电机组,其利用转子的旋转驱动内部气流流通进行散热,因此需要在转子和定子之间加装挡风板,挡风板有三个作用,一是为发电机组内部气流导流,二是密封阻止高温气流外泄造成车间高温,三是在巡检时为技术人员提供踩踏支撑,当然,一般情况下是不允许随意踩踏的,主要原因是为了尽量避免因挡风板负重造成的变形,进而造成挡风板与转子之间间隙扩大,使得密封效果降低,因此现有的挡风板设备除了对本体进行结构加强外,还设计有支撑。
[0003] 目前的挡风板支撑大量使用的是丝杆螺母结构,现场安装,需要人工连接调整每一根丝杆螺母的连接长度以匹配支撑在地面和挡风板之间,此支撑方式应用很广,但是在支撑高度调整时完全依赖工人的操作经验,例如,调整丝杆连接长度使得支撑的下端顶住地面,上端顶住挡风板,为了确保对挡风板的有效支撑,支撑需要顶住挡风板,就是需要丝杆顶紧挡风板形成一个预压力,该压力是通过螺纹结构实现的,且难以进行有效的测量,实际上在大多数装配场景中不会对此数据进行测量,需要安装工人在锁紧支撑时凭经验完成,在装配后经过长时间使用中,挡风板的负载反复变化加上各个支撑点的支撑预压力差异,容易造成挡风板变形。
[0004] 综上,我们提出了一种水电站挡风板支撑装置。

具体实施方式

[0029] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0030] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0031] 其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0032] 实施例1,参照图1、图2和图5,为本发明第一个实施例,该实施例提供了一种水电站挡风板支撑装置,能实现装配时自行控制预压压力以及自动锁定活塞的效果,包括缸体机构100,其包括缸筒101,以及套接于缸筒101内的内衬102,缸筒101的两端分别设置有端盖103和堵头104,内衬102套接有活塞杆105,所述活塞杆105贯穿端盖103;执行机构200,其包括与活塞杆105连接的主活塞201,主活塞201连接有定位组件202,主活塞201和定位组件202滑动套接于内衬102内;控制机构300,其包括壳体301,以及安装于壳体301内的驱动组件302,驱动组件302连接有开关组件303,壳体301与端盖103之间固定连接,壳体301和端盖
103之间设置有支架305,参考图3,端盖103的顶端设置有圆孔以便于与活塞杆105配合使用。
[0033] 结合现有支撑类装置优缺点来说明该装置的基本原理:该装置主体与液压缸近似,但与现有的液压缸不同之处在于,现有的液压缸能够提供强大压力,但是其手动加压一般是通过压杆反复抬压实现的,每次抬压只能驱动其伸展极小的距离,且难以借助现有微型轻便电动工具,存在操作不便和压力性能过剩的缺点,因此不适用于支撑承载要求较低的挡风板;该装置的控制机构300,能够使用锂电手枪钻夹持六角批头对接控制机构300进行操作,通过锂电手枪钻驱动控制机构300中的短管302a和螺旋叶片302b旋转,驱动油液向主活塞201底部流动,推动主活塞201、副活塞202a和活塞杆105伸出,当活塞杆105顶端顶住挡风板而运动受限时,开关组件303附近的压力会显著增加,使得囊件303a内外压差升高而被压缩变形,从而触发螺纹管302c从短管302a中推出,推动囊件303a快速运动而使得主活塞201底部压力急剧增加,达到设定阈值后触发定位组件202将活塞杆105和缸筒101之间位置锁定,其中,由螺旋叶片302b提供的液压能和活塞杆105到位后筒内憋压、升压以及开关组件303触发进一步升压,上述三步产生的压力,要远远小于现有液压缸,且由于升压到设定阈值就会触发定位组件202结束升压,因此能够提供相对稳定的、准确的预压压力,同时还不会对挡风板造成意外破坏。
[0034] 执行机构200具体参考实施例2,控制机构300具体参考实施例3。
[0035] 综上,在上述整个操作过程中,操作者只需要使用普通的手枪钻驱动即可,一系列动作的执行,由控制机构300、开关组件303、执行机构200以及定位组件202自动完成,显然比常见的液压缸支撑更加便捷和安全,同样优于依赖人工装配经验的丝杆螺母支撑方式。
[0036] 实施例2,参照图1 图4,为本发明第二个实施例,与上个实施例不同的是,该实施~例提供了水电站挡风板支撑装置的执行机构200,在液压能的驱动下,实现了对挡风板的支撑以及在设计预压范围内实现自动锁定的效果,包括定位组件202,其包括副活塞202a,副活塞202a顶端设置有六棱台202b,副活塞202a的顶端面和六棱台202b的六个侧壁之间均匹配设置有卡块202d,且卡块202d的外壁设置有边条202d‑1,所述内衬102靠近第二油槽 
103a和第三油槽103b一端的内壁呈环形开设有第一卡槽 102a,边条202d‑1与第一卡槽
102a匹配卡接,所述滑槽201a的顶部周壁开设有第二卡槽201d,所述圆台202c的周壁开设有卡条202c‑1,且所述卡条202c‑1关于圆台202c呈环形阵列分布,所述卡条202c‑1与第二卡槽201d之间互相卡接匹配。
[0037] 结合现有油缸活塞的优缺点来说明执行机构200的工作原理,现有油缸活塞作为动作执行元件应用十分成熟,但是现有油缸活塞的密封性以及其他油路的密封性,都无法保证在长时间静置过程中完全不发生泄压现象,而一旦泄压,则整个装置的支撑力会下降直到失效,因此如果需要对其保压,则需要一套复杂的液力检测和维护系统,显然是不适用于挡风板支撑成本考量范围内的;该装置执行机构200,分为主活塞201和副活塞202a两大部分,其动作步骤为:第一步,参考实施例1中的由螺旋叶片302b产生液压时,此时压力较低,但能够推动副活塞202a、主活塞201和活塞杆105伸出缸筒101,此时由于副活塞202a和主活塞201同步运动,因此第二弹簧202g可视为没有被压缩;
第二步,参考实施例1中的当活塞杆105顶到挡风板后,筒内憋压压力升高,而由于囊件303a内部通过螺纹管302c与设备外空气连通,因此与壳体301内形成了较高的压差,从而挤压囊件303a变形触发开关组件303,进一步提高压力,具体参考实施例3;
第三步,当压力继续上升后,由于主活塞201随活塞杆105相对设备静止,因此使得副活塞202a克服第二弹簧202g弹力,压缩第二弹簧202g并将卡块202d向上再推送一小段距离,并利用斜面沿副活塞202a径向将卡块202d卡入内衬102的第一卡槽102a内,同时使得圆台202c边缘的卡条202c‑1卡入第二卡槽201d内,阻止副活塞202a回退,此时第二弹簧202g完全被压缩进套槽201b内,而主活塞201底面与副活塞顶面接触承压。
[0038] 具体的,卡块202d的外壁位于边条202d‑1上下两侧均开设有条形槽202d‑2,且卡块202d之间通过条形槽202d‑2匹配套接有弹圈202e,六棱台202b的顶端设置有圆台202c,主活塞201的中下部内壁开设有滑槽201a,且圆台202c与滑槽201a滑动套接,滑槽201a的槽口卡接有卡簧201c,且卡簧201c与圆台202c之间设置有第一弹簧202f,主活塞201的底端还呈环形开设有套槽201b,且套槽201b呈同心设置有两组,套槽201b均套接有第二弹簧202g,且第二弹簧202g的底端与卡块202d压接。
[0039] 该定位组件202还设置第一弹簧202f和弹圈202e的目的是,要实现卡块202d贴合六棱台202b斜面,且必须在副活塞202a移动过程中保持稳定,就必须要相对副活塞202a对卡块202d进行位置限制,通常这样目的是通过一系列槽或异形实现的,但是显然那样的结构较为复杂不易加工,因此该装置通过第一弹簧202f的下端顶住卡簧201c,其上端将圆台202c和副活塞202a向上顶,而第二弹簧202g通过推挤卡块202d向下顶,从而将卡块202d压向六棱台202b侧面,此时卡块202d受到挤压以及斜面作用,有沿副活塞202a径向向外移动分散的趋势,因此还不够稳定,再通过将卡块202d之间套接一对弹圈202e对其收束,使得弹圈202e收束力和第一弹簧202f、第二弹簧202g弹力平衡时,该结构不仅能够让卡块202d紧贴在六棱台202b侧壁上保持稳定,还具有结构简单易得,加工成本低廉的优点。
[0040] 其余结构均与实施例1相同。
[0041] 综上,该装置实现了对挡风板的支撑以及在设计预压范围内实现自动锁定的效果。
[0042] 实施例3,参照图1,图5 图9,为本发明第三个实施例,与上个实施例不同的是,该~实施例提供了水电站挡风板支撑装置的控制机构300,为活塞杆105和定位组件202提供液压能,包括上述实施例中的水电站挡风板支撑装置,包括驱动组件302,其包括短管302a,以及设置于短管302a外壁的螺旋叶片302b,短管302a的底端开设有插槽302a‑1,且插槽302a‑
1呈六边形,插槽302a‑1的侧壁开设有导气槽302a‑2,且短管302a的两端分别与限位环
301e、壳体301转动连接,具体的,短管302a内螺纹连接有螺纹管302c,且螺纹管302c的顶端设置有方键302d,开关组件303,其包括囊件303a,且囊件303a沿其轴向开设有圆孔,囊件
303a的底端固定连接有滑环303b,螺纹管302c顶端与滑环303b和囊件303a匹配插接,囊件
303a的顶端固定连接有滑块303c,滑块303c位于囊件303a内一端开设有键槽303d‑1,且方键302d与键槽303d‑1之间卡接匹配,其中,滑块303c的顶端设置有套管303d,套管303d匹配滑动连接有导管303e,导管303e顶端与壳体301固定连接,且导管303e呈六边形。
[0043] 与之配合的缸体机构100包括缸筒101,缸筒101的内壁平行其轴向开设有第一油槽101a,且第一油槽101a关于缸筒101呈环形阵列分布,端盖103内开设有第二油槽103a和第三油槽103b,且所述第三油槽103b位于第二油槽103a的顶端,内衬102一端密封插接于第二油槽103a和第三油槽103b之间,且第二油槽103a的槽口与第一油槽101a连通,第三油槽103b与内衬102内部连通,内衬102一端的内壁呈环形开设有第一卡槽102a,所述内衬102远离第二油槽103a 和第三油槽103b一端与堵头 104之间留有间隙,壳体301的底端侧壁设置有第一接口301a,且第一接口301a与第二油槽103a连通,壳体301内呈环形镂空设置有限位环301e,且壳体301的侧壁位于限位环301e底部设置有第二接口301b,壳体301的顶端侧壁设置有第三接口301c和第四接口301d,且第二接口301b和第三接口301c之间连接有单向阀
304,第四接口301d与第三油槽103b连通,其中,端盖103中的第二油槽103a和第三油槽103b之间呈阶梯状设计。
[0044] 控制机构300中的螺旋叶片302b是为了能够衔接常用的电动工具,用于连续快捷的提供液压能,其油路为,当螺旋叶片302b工作时,端盖103内第三油槽103b的油液通过第一接口301a进入壳体301内,通过螺旋叶片302b推动,由第二接口301b、单向阀304和第三接口301c进入囊件303a的另一侧,通过第四接口301d进入端盖103的第二油槽103a内,再通过第二油槽103a连通的第一油槽101a流通到定位组件202的底部,推动定位组件202和主活塞201、活塞杆105上升;囊件303a的两端通过滑环303b和滑块303c与壳体301内壁密封滑动连接,当活塞杆105顶到挡风板,而螺旋叶片302b仍然运转,使得缸筒101内压力升高,利用囊件303a内外压差使得滑块303c向滑环303b方向挤压囊件303a,囊件303a由于侧壁是弧形凸起的,受到来自轴向的挤压则其直径会增加,使其与壳体301内壁的挤压密封更加紧密,并使得滑块303c位于囊件303a内的键槽303d‑1与螺纹管302c上的方键302d卡接,由于滑块
303c受到套管303d和导管303e限制,无法相对壳体301旋转,只能沿壳体301轴向滑动,这使得当原本依靠螺纹之间摩擦力而随短管302a一同旋转的螺纹管302c,其上方键302d与键槽
303d‑1卡接后,便受到限制而无法再随短管302a跟转,此时在螺纹的作用下,短管302a会将螺纹管302c快速的推出,从而推动与壳体301增强密封后的囊件303a以及其上滑环303b、滑块303c移动,推动油液进一步增压,与螺旋叶片302b驱动油液不同,螺纹作用下推动囊件
303a、滑块303c的操作是更加强硬的,因此能够短时产生较高的油压,使得定位组件202顺利与内衬102第一卡槽102a锁定。
[0045] 其余结构均与实施例2相同。
[0046] 综上,该装置不仅为活塞杆105和定位组件202提供液压能,还能够将螺旋叶片302b和螺纹管302c结合,通过开关组件303以液压的压力变化为触发条件进行工作模式切换,能够短时产生较高的油压,使得定位组件202顺利与内衬102第一卡槽102a锁定。
[0047] 重要的是,应注意,在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案,但参阅此公开内容的人员应容易理解,在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下,许多改型是可能的(例如,各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如,温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如,示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成,元件的位置可被倒置或以其它方式改变,并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此,所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中,任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构,且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下,可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此,本发明不限制于特定的实施方案,而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
[0048] 此外,为了提供示例性实施方案的简练描述,可以不描述实际实施方案的所有特征(即,与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征,或与实现本发明不相关的那些特征)。
[0049] 应理解的是,在任何实际实施方式的开发过程中,如在任何工程或设计项目中,可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的,但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说,不需要过多实验,所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
[0050] 应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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