CN110043584A - 一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，包括缸体、组合防尘密封和组合密封，所述缸体内部设置有活塞，所述缸体与所述活塞之间设置有所述组合防尘密封。活塞右侧加工有与活塞呈阶梯状结构的突出部，活塞的外表面与缸体内表面配合安装，突出部的外表面与端盖配合安装。本发明通过将组合防尘密封设计安装在缸体内孔的前端，可有效防止外部灰尘进入制动缸内部，还具有导向功能，将组合密封设计安装在活塞上，具有摩擦小、无泄漏、使用寿命长的特征。通过在缸体上设计安装限位卡环，确保缸腔油液不发生泄露，活塞的外表面与缸体内表面配合安装，突出部的外表面与端盖配合安装，具有两级导向功能，增加油缸的稳定性、使用寿命。

Description

一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸
技术领域
本发明涉及风电偏航液压制动缸技术领域，本发明涉及一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸。
背景技术
风电偏航液压制动缸是风力发电机组机舱偏航制动系统的关键元件。风电偏航液压制动缸提供制动力矩确保风力发电机的机舱在强风的环境下对准来风方向发电并稳定定位，在超出设计使用条件的强风来临时能够安全定位，避免机舱因强风驱动失控旋转而损坏。现场维护人员需要进入机舱进行维护操作时，利用液压制动提供的制动力矩锁住主轴。
国内有近万台风电机组的风电偏航液压制动缸属于使用单侧压应力制动，在使用一段时间后，大都存在渗漏油严重、制动失灵、工作寿命短，给风电场带来严重的安全风险，直接影响了发电效率。主要原因是：液压制动缸缸体和端盖一体的设计结构存在缺陷，缸体内孔只能车加工或者镗孔加工，内孔粗糙度和公差配合都达不到要求，频繁制动以及高低温的影响，极易导致密封失效，产生漏油。液压制动缸活塞导向长度太短，液压制动缸在有效性行程内制动，无导向或导向不足，以及受径向剪切力的冲击，可造成缸筒和活塞研伤、密封圈受力不均匀及偏磨，导致密封失效漏油。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，包括缸体、组合防尘密封和组合密封，所述缸体内部设置有活塞，所述缸体与所述活塞之间设置有所述组合防尘密封，所述组合防尘密封包括O型防尘密封圈和设置在所述O型防尘密封圈一侧的开口滑环，所述组合防尘密封一侧设置有所述组合密封，所述组合密封包括O型密封圈和设置在所述O型密封圈一侧的条形密封圈，所述组合防尘密封另一侧设置有限位卡环，所述活塞右侧设置有端盖，所述端盖与所述缸体之间设置有端盖连接螺栓，所述端盖一侧设置有进油口法兰，所述进油口法兰与所述端盖之间设置有进油法兰连接螺栓，所述活塞右侧加工有伸入端盖内部的突出部，所述突出部的直径小于活塞直径，且与活塞同轴呈阶梯状结构，所述活塞的外表面与缸体内表面配合安装，突出部的外表面与端盖配合安装。
进一步的，所述活塞与缸体，突出部与端盖均为滑动连接。
进一步的，所述缸体为两端开口的筒状结构。
进一步的，所述限位卡环与所述缸体通过卡槽连接。
进一步的，所述组合防尘密封与所述缸体以及所述活塞均通过卡压方式连接，所述O型防尘密封圈与所述开口滑环搭接。
进一步的，所述组合密封与所述缸体以及所述活塞均通过卡压方式连接，所述O型密封圈与所述条形密封圈搭接。
进一步的，所述端盖与所述缸体通过所述端盖连接螺栓连接。
进一步的，所述进油口法兰与所述端盖通过所述进油法兰连接螺栓连接。
进一步的，所述O型防尘密封圈、所述开口滑环、所述O型密封圈以及所述条形密封圈的材料均为增强氟塑料。
进一步的，所述活塞与突出部为一体加工而成。
具体工作原理为：使用此液压制动缸时，所述限位卡环装配在所述缸体内部前端部分，用于限制所述活塞的伸缩行程。活塞的外表面与缸体内表面配合安装，突出部的外表面与端盖配合安装，活塞与突出部具有两级导向功能，并在所述活塞上放置两道滑动的所述组合密封，与所述缸体形成密封腔，并在所述缸体内孔前端设置所述组合防尘密封，用于防止外部灰尘进入液压油缸内部，所述组合防尘密封在缸体的前端，防止外部灰尘进入制动缸内部，还具有导向功能，所述组合密封设计安装在所述活塞上，加工工艺性好，加工成本低，安装便利，同时这样的组合结构，具有摩擦小、无泄漏、使用寿命长的特征。
本发明的有益效果在于：
通过将组合防尘密封在缸体的前端，可以有效的防止外部灰尘进入制动缸内部，还具有导向功能；
通过将组合密封设计安装在活塞上，加工工艺性好，加工成本低，安装便利，同时这样的组合结构，具有摩擦小、无泄漏、使用寿命长的特征；
通过在缸体上设计安装限位卡环，当固定制动缸的四个螺杆断裂时，体积小巧、抗剪切能力强大的限位卡环能够安全可靠地将活塞拦截在缸体内，确保缸腔油液不发生泄露；
本发明中缸体的两端为无封闭的筒状结构，缸体、端盖、进油口法兰三部分组成一段封闭的密封缸体，活塞设计成阶梯轴结构，后端增加长度伸进端盖，前端设计成限位卡环定位轴，其直径和限位卡环内径一致，二者精密动配合，限位卡环定位轴插入限位卡环内孔，前端面与限位卡环前端面齐平，把原有的空刀槽部分充分利用，结构更加紧凑合理；
通过所述活塞的外表面与缸体内表面配合安装，突出部的外表面与端盖配合安装，具有两级导向功能，还具有增加油缸的稳定性、使用寿命长的特征。
附图说明
图1是本发明所述一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸的主视图；
图2是本发明所述一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸中组合防尘密封部位的局部放大图。
附图标记说明如下：
1、限位卡环；2、缸体；3、活塞；4、组合防尘密封；401、O型防尘密封圈；402、开口滑环；5、组合密封；501、O型密封圈；502、条形密封圈；6、端盖连接螺栓；7、端盖；8、进油法兰连接螺栓；9、进油口法兰。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-图2所示，一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，包括缸体2、组合防尘密封4和组合密封5，所述缸体2内部设置有活塞3，所述缸体2与所述活塞3之间设置有所述组合防尘密封4，所述组合防尘密封4设计安装在缸体2内孔前端，防止外部灰尘进入制动缸内部，还具有导向功能，所述组合防尘密封4包括O型防尘密封圈401和设置在所述O型防尘密封圈401一侧的开口滑环402，所述组合防尘密封4一侧设置有所述组合密封5，组合密封5设计安装在活塞3上，加工工艺性好，加工成本低，安装便利，这样的组合结构，具有摩擦小、无泄漏、使用寿命长的特征，所述组合密封5包括O型密封圈501和设置在所述O型密封圈501一侧的条形密封圈502，所述组合防尘密封4另一侧设置有限位卡环1，所述限位卡环1具有体积小巧、抗剪切能力强的特性，限位卡环1安装在缸体限位卡环槽内，限位卡环1设计安装距离缸体2端面12mm处，制动系统中的摩擦片厚度10mm，可以设置为摩擦片磨损剩3mm时再进行维护，既保证摩擦片充分工作的行程，也保证在当固定制动缸的四个螺杆断裂时，将活塞3拦截在缸体2内，确保缸体2内油液不发生泄露。所述活塞3为台阶轴结构，后端增加长度伸进端盖，增加导向长度，前端设计成限位卡环定位轴，其直径和限位卡环1内径一致，二者精密动配合，限位卡环定位轴插入限位卡环1内孔，前端面与限位卡环1前端面齐平，限位卡环定位轴的长度成比限位卡环1宽8mm，从而为制动系统中的摩擦片限定了最大磨损程度，避免摩擦片的钢背与钢结构制动盘发生直接摩擦，把原有的空刀槽部分充分利用，结构更加紧凑合理，所述活塞3另一侧设置有端盖7，所述端盖7与所述缸体2之间设置有端盖连接螺栓6，所述端盖7一侧设置有进油口法兰9，所述进油口法兰9与所述端盖7之间设置有进油法兰连接螺栓8。活塞3右侧加工有伸入端盖7内部的突出部，突出部的直径小于活塞3直径，且与活塞3同轴呈阶梯状结构，活塞3的外表面与缸体2内表面配合安装，突出部的外表面与端盖7配合安装。
在本实施例中，所述活塞3与缸体2，突出部与端盖7均为滑动连接。
在本实施例中，所述缸体2为两端开口的筒状结构。缸体2、端盖7、进油口法兰9三部分组成一段封闭的密封缸体。其优势在于缸体2采用筒状结构，可利用成熟的珩磨表面加工工艺达到缸体内孔所需的Ra0.2表面粗糙度标准，保证滑动密封所需的最佳值，从而提高制动缸的密封可靠性与使用耐久性。
本实施例中，所述有限位卡环1与所述缸体2通过卡槽连接。
本实施例中，所述组合防尘密封4与所述缸体2以及所述活塞3均通过卡压方式连接，所述O型防尘密封圈401与所述开口滑环402搭接，所述组合密封5设计安装在所述活塞3上，加工工艺性好，加工成本低，安装便利，这样的组合结构，具有摩擦小、无泄漏、使用寿命长的特征。
本实施例中，所述组合密封5与所述缸体2以及所述活塞3均通过卡压方式连接，所述O型密封圈501与所述条形密封圈502搭接，所述组合防尘密封4设计安装在所述缸体2内孔前端，防止外部灰尘进入制动缸内部，还具有导向功能。
本实施例中，所述端盖7与所述缸体2通过所述端盖连接螺栓6连接。
本实施例中，所述进油口法兰9与所述端盖7通过所述进油法兰连接螺栓8连接。
本实施例中，所述O型防尘密封圈401、所述开口滑环402、所述O型密封圈501以及所述条形密封圈502的材料均为增强氟塑料。
本实施例中，所述活塞3与突出部为一体加工而成。
具体工作原理为：使用此液压制动缸时，所述限位卡环1装配在所述缸体2内部前端部分，用于限制所述活塞3的伸缩行程，活塞3的外表面与缸体2内表面配合安装，突出部的外表面与端盖7配合安装，活塞3与突出部具有两级导向功能。增加活塞3的导向长度，可以有效克服制动径向剪切力冲击，防止缸体2与活塞3偏磨和研伤，既提高了制动缸活塞的导向精度，也提高了制动缸的密封可靠性与使用耐久性。活塞3设计成阶梯轴结构，使突出部伸进端盖7，实际上就是把原有的空刀槽部分充分利用，结构更加紧凑合理。活塞3上放置两道滑动的所述组合密封5，与所述缸体2形成密封腔，并在所述缸体2内孔前端设置所述组合防尘密封4，用于防止外部灰尘进入液压油缸内部，防止外部灰尘进入制动缸内部，还具有导向功能，所述组合密封5设计安装在所述活塞3上，加工工艺性好，加工成本低，安装便利，同时这样的组合结构，具有摩擦小、无泄漏、使用寿命长的特征。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，其特征在于：包括缸体(2)、组合防尘密封(4)和组合密封(5)，所述缸体(2)内部设置有活塞(3)，所述缸体(2)与所述活塞(3)之间设置有所述组合防尘密封(4)，所述组合防尘密封(4)包括O型防尘密封圈(401)和设置在所述O型防尘密封圈(401)一侧的开口滑环(402)，所述组合防尘密封(4)一侧设置有所述组合密封(5)，所述组合密封(5)包括O型密封圈(501)和设置在所述O型密封圈(501)一侧的条形密封圈(502)，所述组合防尘密封(4)另一侧设置有限位卡环(1)，所述活塞(3)右侧设置有端盖(7)，所述端盖(7)与所述缸体(2)之间设置有端盖连接螺栓(6)，所述端盖(7)右侧设置有进油口法兰(9)，所述进油口法兰(9)与所述端盖(7)之间设置有进油法兰连接螺栓(8)，所述活塞(3)右侧加工有伸入端盖(7)内部的突出部，所述突出部的直径小于活塞(3)直径，且与活塞(3)同轴呈阶梯状结构，所述活塞(3)的外表面与缸体(2)内表面配合安装，突出部的外表面与端盖(7)配合安装。
2.根据权利要求1所述的一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，其特征在于：所述活塞(3)与缸体(2)，突出部与端盖(7)均为滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，其特征在于：所述缸体(2)为两端开口的筒状结构。
4.根据权利要求1所述的一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，其特征在于：所述限位卡环(1)与所述缸体(2)通过卡槽连接。
5.根据权利要求1所述的一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，其特征在于：所述组合防尘密封(4)与所述缸体(2)以及所述活塞(3)均通过卡压方式连接，所述O型防尘密封圈(401)与所述开口滑环(402)搭接。
6.根据权利要求1所述的一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，其特征在于：所述组合密封(5)与所述缸体(2)以及所述活塞(3)均通过卡压方式连接，所述O型密封圈(501)与所述条形密封圈(502)搭接。
7.根据权利要求1所述的一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，其特征在于：所述端盖(7)与所述缸体(2)通过所述端盖连接螺栓(6)连接。
8.根据权利要求1所述的一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，其特征在于：所述进油口法兰(9)与所述端盖(7)通过所述进油法兰连接螺栓(8)连接。
9.根据权利要求1所述的一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，其特征在于：所述O型防尘密封圈(401)、所述开口滑环(402)、所述O型密封圈(501)以及所述条形密封圈(502)的材料均为增强氟塑料。
10.根据权利要求1所述的一种高精度低摩擦无泄漏风电偏航液压制动缸，其特征在于：所述活塞(3)与突出部为一体加工而成。
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CN110425235A (zh) * 2019-08-29 2019-11-08 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种风力发电机刹车制动装置

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