CN114985717B - 一种安全防撞滑动水口机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全防撞滑动水口机构，包括支架框、下水口、隔热安装板、隔热套筒、环形储油壳体、液压油导通管、第一电磁阀、上层环盘、下层环盘、防护圆筒、挤压机构、旋向检测器、液压马达、液压换向管路和控制系统，环形储油壳体与隔热套筒固定连接且内设有外侧环腔和内侧环腔。本发明的防护圆筒与挤压机构配合可起到缓冲作用，通过利用撞击冲击力将缸筒中的液压油挤出，起到缓冲效果，通过旋向检测器检测防护圆筒被撞击后的旋向，进而控制液压换向管路的流向，使液压马达驱动防护圆筒转动的主动旋向与防护圆筒被撞击时的被动旋向一致，从而使液压马达驱动防护圆筒加速转动，使防护圆筒具有更大的转速和扭力可以摆脱障碍物，提高防撞效果。

Description

一种安全防撞滑动水口机构

技术领域

本发明涉及炼钢设备技术领域，特别是一种安全防撞滑动水口机构。

背景技术

滑动水口是连铸机浇铸过程中钢水的控制装置，能够精确地调节从钢包到连铸中间包的水流量，使流入和流出的钢水达到平衡，从而使连铸操作更容易控制，冶炼中不可缺少的部分。滑动水口一般由驱动装置、机械部分和耐火材料部分组成。按照组成滑动水口系统的滑板块数划分，可分为两层式和三层式。三层式滑动水口，操作时将上滑板与上水口固定，下滑板与下水口固定，通过中间滑板来进行截流和节流。

下水口在浇钢过程中易发生横向裂纹，给连铸操作带来安全隐患。下水口所受的外力是导致其断裂的另一个重要因。钢包通过钢包车运转的过程中，由于滑动水口机构位于钢包的底部，滑动水口机构最下部的下水口最接近钢包行走地面，若行进路径上存在障碍物，容易与下水口发生碰撞，导致下水口断裂或密封失效，容易导致钢水外漏，烧坏钢包车等设备，造成炼钢生产中断，后果十分严重。因此，钢包在运转过程中如何防止滑动水口机构因意外碰撞而导致下水口断裂、密封失效等异常现象的发生，避免发生钢水外漏的生产事故的发生，是本领域技术人员亟待解决的难题。

申请号为CN202021485017.8的专利公开了一种钢包滑动水口机构防碰撞装置，其包括支撑杆、支撑法兰和连接触头，且该装置安装在滑动水口机构内，滑动水口机构包括固定框架、开闭框架、滑动框架和油缸支座，支撑杆一端通过螺纹与连接触头固定，另一端穿过锁紧螺母并与支撑法兰通过螺纹连接，支撑法兰与油缸支座连接在一起，所述连接触头与滑动框架上的连杆头相连接。当钢包底部的滑动水口机构受到一般外力碰撞时，外力作用在滑动框架的连杆头上并依次通过连接触头、支撑杆、支撑法兰，将外力传递到油缸支座上，再经油缸支座传递到与滑动水口机构固定在一起的开闭框架上，从而避免了滑动水口机构因碰撞而引起的水口异常打开现象的发生。

上述装置在受到撞击时，无法起到缓冲作用，无法将撞击力化解，滑动水口机构易受到较大撞击而剧烈振动，易导致下水口断裂、与滑板的密封失效等意外情况发生。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种安全防撞滑动水口机构。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种安全防撞滑动水口机构，包括支架框和下水口，下水口通过下水口座安装在支架框上，以及底座、液压缸、驱动框、上滑板、中滑板、下滑板和弹簧组件等部件，上滑板安装在底座内侧，中滑板安装在驱动框内侧，下滑板安装在支架框内侧，底座安装在中间包或钢包底部，底座与支架框固定连接，驱动框在支架框内侧，液压缸通过液压缸托座安装在支架框上，机构采用三层滑板形式，机构以中滑板为界面分为两部分，底座、支架框固定不动，中滑板可以在支架框内往复运动，弹簧组件将上、中、下滑板压紧，液压缸驱动驱动框、中滑板往复运动，从而实现控制钢水流量的目的。上述均为现有技术的中间包三层滑板滑动水口机构，本发明的独特之处在于，还包括有：

隔热安装板，其安装在所述支架框底部，其中部开设有供下水口穿过的开口；

隔热套筒，上端与隔热安装板固定连接；

环形储油壳体，与隔热套筒下端固定连接，内设有外侧环腔和内侧环腔，外侧环腔位于内侧环腔外侧，外侧环腔和内侧环腔内均蓄有液压油；

液压油导通管，一端与外侧环腔连通另一端与内侧环腔连通；

第一电磁阀，安装在液压油导通管上；

上层环盘，通过固定杆与隔热安装板固定连接；

下层环盘，与环形储油壳体固定连接；

防护圆筒，下端呈敞开结构，其上端面在上层环盘与下层环盘的间隙中活动，其上端面与上层环盘、下层环盘滑动连接；

挤压机构，呈圆周分布在环形储油壳体外围，其包括缸筒、密封活塞、活塞杆、滚轮支架、滚轮，缸筒与环形储油壳体固定连接，缸筒一端位于外侧环腔内且与外侧环腔密封连接，缸筒一端设有与外侧环腔连通的排油口，密封活塞滑动密封安装在缸筒内，密封活塞远离排油口的一端安装有活塞杆，活塞杆另一端密封延伸出缸筒且与滚轮支架连接，滚轮安装在滚轮支架上，滚轮与防护圆筒内壁滚动连接；

旋向检测器，至少设置为两个，呈圆周分布在环形储油壳体外围，安装在滚轮支架上，用于在防护圆筒被撞击时检测滚轮的旋向；

液压马达，与隔热安装板固定连接，通过液压换向管路与外侧环腔和内侧环腔连通，通过传动组件驱动防护圆筒转动；

控制系统，通过获取旋向检测器检测的滚轮旋向信息，从而获取防护圆筒的旋向信息，并通过控制液压换向管路的液压油流向控制液压马达的旋向，使液压马达驱动防护圆筒转动的主动旋向与防护圆筒被撞击时的被动旋向一致。

进一步的，所述传动组件包括旋转套、齿圈、齿轮、第一固定齿和第二固定齿，旋转套通过轴承转动在隔热安装板上，齿圈固定安装在旋转套下端内侧，旋转套和齿圈均与环形储油壳体同轴设置，液压马达输出端安装有齿轮，齿轮与齿圈啮合连接，旋转套下端外侧固定有若干第一固定齿，第一固定齿呈圆周分布在旋转套上，防护圆筒上端面内侧固定有若干均匀分布的第二固定齿，第二固定齿呈圆周分布在防护圆筒上，第一固定齿的齿顶所在的圆的直径小于第二固定齿的齿顶所在的圆的直径，第一固定齿用于与第二固定齿咬合配合。

进一步的，所述第一固定齿的齿根间距大于第二固定齿的齿跟厚，第二固定齿的齿根间距大于第一固定齿的齿跟厚。

进一步的，所述液压换向管路包括进油管路、回油管路、第一换向油管、第二换向油管、二位四通换向阀、第二电磁阀、第一单向阀，进油管路一端与外侧环腔连通另一端与二位四通换向阀的介质进口连通，回油管路一端与内侧环腔连通另一端与二位四通换向阀的排放口连通，回油管路上安装有第一单向阀，第一换向油管一端与液压马达的其中一个油口连通另一端与二位四通换向阀的其中一个介质出口连通，第二换向油管一端与液压马达的另一个油口连通另一端与二位四通换向阀的另一个介质出口连通。

进一步的，所述液压换向管路还包括安全回流管路，安全回流管路一端与进油管路连通另一端与内侧环腔连通，安全回流管路上安装有安全阀。

进一步的，所述内侧环腔内安装有环形活塞和压簧，环形活塞滑动密封安装在内侧环腔内，压簧位于环形活塞下方且与环形活塞连接。

进一步的，还包括自动回流管，自动回流管一端与外侧环腔连通另一端与内侧环腔连通，自动回流管上安装有第二单向阀。

进一步的，所述排油口呈锥形口状，排油口朝向缸筒内侧的开口尺寸大于其背向缸筒内侧的开口尺寸。

进一步的，所述密封活塞朝向排油口的端面上固定有缓冲柱，缓冲柱用于与排油口配合，在密封活塞接近排油口时缓冲柱进入排油口中以减小排油口的流量。

进一步的，所述缓冲柱呈圆台型，缓冲柱的最大直径小于排油口的内径。

本发明的有益效果：

1、防护圆筒对下水口起到防护作用，可避免障碍物撞击到下水口，避免下水口损坏，避免发生漏钢事件；并且防护圆筒与挤压机构配合可起到缓冲作用，通过利用撞击冲击力将缸筒中的液压油由排油口依次挤压至外侧环腔、内侧环腔中，排油口作为阻尼孔，起到节流效果，可将部分的冲击能量通过排油口吸收转化为油液的热能并散发掉，从而提高缓冲效果；

2、通过旋向检测器检测防护圆筒被撞击后的旋向，通过控制系统可控制液压换向管路的流向，使液压马达驱动防护圆筒转动的主动旋向与防护圆筒被撞击时的被动旋向一致，从而使液压马达驱动防护圆筒加速转动，提高防护圆筒旋转速度，通过将障碍物对防护圆筒的冲击力部分转化为防护圆筒的动能，使防护圆筒具有更大的转速和扭力可以摆脱障碍物，将障碍物甩至其外侧，提高摆脱障碍的速度，提高防撞效果，提高生产安全性；

3、通过在内侧环腔内安装有环形活塞和压簧，使内侧环腔具有一定储油能力，当防护圆筒受到撞击时，液压油进入内侧环腔中，压簧压缩，环形活塞下降，使得内侧环腔的实际储油区域增大、储油量增加，在防护圆筒摆脱障碍物后，通过压簧的弹性恢复力，将液压油压出至外侧环腔、缸筒，可使挤压机构、防护圆筒自动复位。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中沿A-A线的剖视图；

图3是图1中沿B-B线的剖视图；

图4是本发明液压换向管路的结构示意图；

图5是本发明控制系统的电路连接框图；

图中，1、支架框；2、下水口；3、隔热安装板；4、开口；5、隔热套筒；6、环形储油壳体；7、外侧环腔；8、内侧环腔；9、液压油导通管；10、第一电磁阀；11、上层环盘；12、固定杆；13、下层环盘14、防护圆筒；15、缸筒；16、密封活塞；17、活塞杆；18、滚轮支架；19、滚轮；20、排油口；21、旋向检测器；22、液压马达；23、控制系统；24、旋转套；25、齿圈；26、齿轮；27、第一固定齿；28、第二固定齿；29、轴承；30、进油管路；31、回油管路；32、第一换向油管；33、第二换向油管；34、二位四通换向阀；35、第二电磁阀；36、第一单向阀；37、安全回流管路；38、安全阀；39、环形活塞；40、压簧；41、自动回流管；42、第二单向阀；43、缓冲柱；44、底座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

在一个实施例中，请参考图1至图5：一种安全防撞滑动水口机构，包括支架框1和下水口2，下水口2通过下水口座安装在支架框1上，以及底座44、液压缸、驱动框、上滑板、中滑板、下滑板和弹簧组件，上滑板安装在底座44内侧，中滑板安装在驱动框内侧，下滑板安装在支架框1内侧，底座44可安装在中间包或者钢包底部，底座44与支架框1固定连接，驱动框在支架框1内侧，液压缸通过液压缸托座安装在支架框1上，机构采用三层滑板形式，机构以中滑板为界面分为两部分，底座44、支架框1固定不动，中滑板可以在支架框1内往复运动，弹簧组件将上、中、下滑板压紧，液压缸驱动驱动框、中滑板往复运动，从而实现控制钢水流量的目的。

上述均为现有技术的中间包三层滑板滑动水口机构，具体可参考TH210-BPS80Ⅴ型滑动水口机构，本实施例的创造点在于，还包括有：隔热安装板3、隔热套筒5、环形储油壳体6、液压油导通管9、第一电磁阀10、上层环盘11、下层环盘13、防护圆筒14、挤压机构、旋向检测器21、液压马达22和控制系统23；

其中，隔热安装板3通过螺栓可拆卸安装在支架框1底部，其中部开设有供下水口2穿过的开口4；隔热安装板3起到安装下述提及的相关部件的作用，同时起到隔热作用，避免温度过高影响下述提及的相关部件的正常工作；

隔热套筒5上端与隔热安装板3固定连接；隔热套筒5呈上下两端敞开的圆筒型结构，下水口2位于隔热套筒5内侧，下水口2可起到连接环形储油壳体6及隔热作用；

环形储油壳体6与隔热套筒5下端固定连接，环形储油壳体6内设有外侧环腔7和内侧环腔8，外侧环腔7位于内侧环腔8外侧，外侧环腔7和内侧环腔8内均蓄有液压油；下水口2位于环形储油壳体6内侧；

液压油导通管9一端与外侧环腔7连通另一端与内侧环腔8连通；

第一电磁阀10安装在液压油导通管9上；第一电磁阀10为常开电磁阀，自然状态下液压油导通管9形成通路；

上层环盘11通过固定杆12与隔热安装板3固定连接；

下层环盘13与环形储油壳体6固定连接；

防护圆筒14下端呈敞开结构，其上端面在上层环盘11与下层环盘13的间隙中活动，其上端面与上层环盘11、下层环盘13滑动连接；上层环盘11和下层环盘13主要起到支撑防护圆筒14的作用，同时限制防护圆筒14的活动范围，避免防护圆筒14脱离，使防护圆筒14是处于可相对钢包移动的活动状态，在上层环盘11和下层环盘13的支撑和限位作用下，当防护圆筒14受到撞击时，可防护圆筒14的上端面在上层环盘11与下层环盘13的间隙中活动，起到缓冲作用；

挤压机构呈圆周分布在环形储油壳体6外围，每个挤压机构均包括缸筒15、密封活塞16、活塞杆17、滚轮支架18、滚轮19，缸筒15与环形储油壳体6固定连接，缸筒15一端位于外侧环腔7内且与外侧环腔7密封连接，缸筒15一端设有与外侧环腔7连通的排油口20，密封活塞16滑动密封安装在缸筒15内，密封活塞16远离排油口20的一端安装有活塞杆17，活塞杆17另一端密封延伸出缸筒15且与滚轮支架18连接，滚轮19安装在滚轮支架18上，滚轮19与防护圆筒14内壁滚动连接；缸筒15的内腔通过排油口20与外侧环腔7连通，自然状态下，缸筒15的内腔和外侧环腔7均是充满液压油的；在防护圆筒14受到撞击时，防护圆筒14带动撞击处附近的滚轮19运动，通过活塞杆17带动密封活塞16在缸筒15内运动，将缸筒15内的液压油通过排油口20挤出至外侧环腔7，从而起到缓冲作用；

旋向检测器21至少设置为两个，呈圆周分布在环形储油壳体6外围，安装在滚轮支架18上，用于在防护圆筒14被撞击时检测滚轮19的旋向；本实施例中，为提高检测精准性机迅捷性，旋向检测器21设置为四个，旋向检测器21选用霍尔传感器；

液压马达22与隔热安装板3固定连接，通过液压换向管路与外侧环腔7和内侧环腔8连通，通过传动组件驱动防护圆筒14转动；

控制系统23通过获取旋向检测器21检测的滚轮19旋向信息，从而获取防护圆筒14的旋向信息，并通过控制液压换向管路的液压油流向控制液压马达22的旋向，使液压马达22驱动防护圆筒14转动的主动旋向与防护圆筒14被撞击时的被动旋向一致；控制系统23与旋向检测器21、第一电磁阀10电连接。

综上，具体而言，在钢包、滑动水口机构移动过程中，若行进路径上存在人提前未注意障碍物时，由于防护圆筒14包围下水口2，因此可避免撞击到下水口2，避免发生漏钢意外；在障碍物撞击到防护圆筒14时，防护圆筒14会带动撞击处附近的滚轮19运动，滚轮19通过活塞杆17带动密封活塞16在缸筒15内运动，将缸筒15内的液压油通过排油口20挤出至外侧环腔7，第一电磁阀10处于常开状态，外侧环腔7中的液压油通过液压油导通管9流入内侧环腔8中，起到初步缓冲作用；由于防护圆筒14的中心并未被限定，处于可活动的状态，而防护圆筒14受到撞击时一般不会直线运动，而是受撞击位置而边旋转边移动；如以俯视视角看，假设撞击点在防护圆筒14左下部，则防护圆筒14会有一个向右移动且逆时针旋转的趋势，通过旋向检测器21检测滚轮19是逆时针旋转的，可间接检测出防护圆筒14是逆时针旋转的，在控制系统23获取防护圆筒14的旋向信息后，会控制液压换向管路以匹配的换向通路开启，同时控制第一电磁阀10关闭，使液压油导通管9形成断路，外侧环腔7内的液压油转而由液压换向管路流向液压马达22，使液压马达22驱动防护圆筒14转动的主动旋向与防护圆筒14被撞击时的被动旋向一致，提高防护圆筒14旋转速度，通过将障碍物对防护圆筒14的冲击力部分转化为防护圆筒14的动能，使防护圆筒14具有更大的转速可以摆脱障碍物，将障碍物甩至其外侧，提高摆脱障碍的速度，提高防撞效果，提高生产安全性。

在一个实施例中，为便于液压马达22驱动防护圆筒14转动，设置传动组件包括旋转套24、齿圈25、齿轮26、第一固定齿27和第二固定齿28，旋转套24通过轴承29转动在隔热安装板3上，齿圈25固定安装在旋转套24下端内侧，旋转套24和齿圈25均与环形储油壳体6同轴设置，液压马达22输出端安装有齿轮26，齿轮26与齿圈25啮合连接，旋转套24下端外侧固定有若干第一固定齿27，第一固定齿27呈圆周分布在旋转套24上，防护圆筒14上端面内侧固定有若干均匀分布的第二固定齿28，第二固定齿28呈圆周分布在防护圆筒14上，第一固定齿27的齿顶所在的圆的直径小于第二固定齿28的齿顶所在的圆的直径，第一固定齿27用于与第二固定齿28咬合配合。

具体而言，在障碍物撞击防护圆筒14的瞬间时，由于转向检测器还未检测出防护圆筒14受障碍物撞击而转动的方向，因此不能直接启动液压马达22，避免出现液压马达22旋转方向与防护圆筒14被撞击后的被动转向相反的情况发生，只有在需要防护圆筒14被撞击移动后，才能检测出防护圆筒14的旋向，因此防护圆筒14初始时需要一定的移动空间，因此设置第一固定齿27的齿顶所在的圆的直径小于第二固定齿28的齿顶所在的圆的直径，即自然状态下各第一固定齿27是位于各第二固定齿28内侧的，撞击时，第二固定齿28具有可活动的空间不会直接被第一固定齿27抵住而无法运动；在撞击导致防护圆筒14运动后，撞击位置附近的第二固定齿28会移动至附近的第一固定齿27间隙或直接与第一固定齿27接触，此时转向检测器也检测出防护圆筒14受障碍物撞击而转动的方向，液压换向管路形成通路，液压油进入液压马达22使得液压马达22的输出轴转动，液压马达22通过齿轮26带动齿圈25、旋转套24旋转，旋转套24通过第一固定齿27带动第二固定齿28运动，进而带动防护圆筒14转动。

在上述实施例的基础上，为使得防护圆筒14具有较大的活动范围，避免第一固定齿27和第二固定齿28因太密导致第二固定齿28移动小位移后直接与第一固定齿27咬合，导致防护圆筒14活动范围较小而致使密封活塞16无法充分活动，将缸筒15内的液压油挤出，影响缓冲效果，设置第一固定齿27的齿根间距大于第二固定齿28的齿跟厚，第二固定齿28的齿根间距大于第一固定齿27的齿跟厚。这样，在防护圆筒14受到撞击时，第二固定齿28可完全移动至第一固定齿27的间隙中，保证防护圆筒14具有较大的活动范围。

在一个实施例中，液压换向管路包括进油管路30、回油管路31、第一换向油管32、第二换向油管33、二位四通换向阀34、第二电磁阀35、第一单向阀36，进油管路30一端与外侧环腔7连通另一端与二位四通换向阀34的介质进口连通，回油管路31一端与内侧环腔8连通另一端与二位四通换向阀34的排放口连通，回油管路31上安装有第一单向阀36，第一换向油管32一端与液压马达22的其中一个油口连通另一端与二位四通换向阀34的其中一个介质出口连通，第二换向油管33一端与液压马达22的另一个油口连通另一端与二位四通换向阀34的另一个介质出口连通。二位四通换向阀34和第二电磁阀35均与控制系统23电连接。

具体而言，撞击发生后，在获取防护圆筒14的旋向后，控制系统23控制二位四通换向阀34工作，使液压马达22进油方向与防护圆筒14的旋向适配，与第二电磁阀35开启，第一电磁阀10关闭，若第一换向油管32为液压马达22进油时，防护圆筒14的旋向适配，则外侧环腔7内的液压油依次流过进油管路30、二位四通换向阀34进油通道、第一换向油管32、液压马达22、第二换向油管33二位四通换向阀34出油通道、回油管路31、内侧环腔8；若第二换向油管33为液压马达22进油时，防护圆筒14的旋向适配，则外侧环腔7内的液压油依次流过进油管路30、二位四通换向阀34进油通道、第二换向油管33、液压马达22、第一换向油管32、二位四通换向阀34出油通道、回油管路31、内侧环腔8。第一单向阀36起到防反流作用，可避免内侧环腔8中的液压油通过回油管路31反流至外侧环腔7。

在一个实施例中，为避免进油管路30压力过大而发生意外，设置液压换向管路还包括安全回流管路37，安全回流管路37一端与进油管路30连通另一端与内侧环腔8连通，安全回流管路37上安装有安全阀38。当进油管路30内的压力超过安全阀38阈值时，安全阀38开启，进油管路30内的液压油可由安全回流管路37流入内侧环腔8。

在一个实施例中，为使得内侧环腔8与外侧环腔7充满液压油，同时又使内侧环腔8具有一定储油能力，设置内侧环腔8内安装有环形活塞39和压簧40，环形活塞39滑动密封安装在内侧环腔8内，压簧40位于环形活塞39下方且与环形活塞39连接。当液压油进入内侧环腔8中时，压簧40压缩，环形活塞39下降，使得内侧环腔8的实际储油区域增大。

在上述实施例的基础上，为使得在撞击后，内侧环腔8中的液压油可以回流至外侧环腔7，还设置了自动回流管41，自动回流管41一端与外侧环腔7连通另一端与内侧环腔8连通，自动回流管41上安装有第二单向阀42。在压簧40的弹性恢复力作用下，内侧环腔8中内的液压油可由自动回流管41流入外侧环腔7；第二单向阀42起到防反流作用，可避免外侧环腔7中的液压油不经过液压马达22，由自动回流管41流至内侧环腔8。

在一个实施例中，为进一步提高防撞缓冲性能，设置排油口20呈锥形口状，排油口20朝向缸筒15内侧的开口4尺寸大于其背向缸筒15内侧的开口4尺寸。排油口20作为阻尼孔，起到节流效果，可将部分的冲击能量通过排油口20吸收转化为油液的热能并散发掉，从而提高缓冲效果。

在上述实施例的基础上，为避免撞击时，密封活塞16运动速度过快而直接拍完缸筒15内液压油，导致排油速度过快而缓冲效果差的情况发生，在密封活塞16朝向排油口20的端面上固定有缓冲柱43，缓冲柱43用于与排油口20配合，在密封活塞16接近排油口20时缓冲柱43进入排油口20中以减小排油口20的流量，缓冲柱43呈圆台型，缓冲柱43的最大直径小于排油口20的内径。随着密封活塞16逐渐靠近排油口20，缓冲柱43进入排油口20的长度逐渐增大，缓冲柱43截面占排油口20截面的比例增大，从而减小排油口20的流通量，增加排油阻力，降低密封活塞16的运动速度，避免密封活塞16速度过快撞击排油口20而损坏。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种安全防撞滑动水口机构，包括：

支架框（1）；

下水口（2），通过下水口座安装在支架框（1）上；

其特征在于，还包括：

隔热安装板（3），其安装在所述支架框（1）底部，其中部开设有供下水口（2）穿过的开口（4）；

隔热套筒（5），上端与隔热安装板（3）固定连接；

环形储油壳体（6），与隔热套筒（5）下端固定连接，内设有外侧环腔（7）和内侧环腔（8），外侧环腔（7）位于内侧环腔（8）外侧，外侧环腔（7）和内侧环腔（8）内均蓄有液压油；

液压油导通管（9），一端与外侧环腔（7）连通， 另一端与内侧环腔（8）连通；

第一电磁阀（10），安装在液压油导通管（9）上；

上层环盘（11），通过固定杆（12）与隔热安装板（3）固定连接；

下层环盘（13），与环形储油壳体（6）固定连接；

防护圆筒（14），下端呈敞开结构，其上端面在上层环盘（11）与下层环盘（13）的间隙中活动，其上端面与上层环盘（11）、下层环盘（13）滑动连接；

挤压机构，呈圆周分布在环形储油壳体（6）外围，其包括缸筒（15）、密封活塞（16）、活塞杆（17）、滚轮支架（18）、滚轮（19），缸筒（15）与环形储油壳体（6）固定连接，缸筒（15）一端位于外侧环腔（7）内且与外侧环腔（7）密封连接，缸筒（15）一端设有与外侧环腔（7）连通的排油口（20），密封活塞（16）滑动密封安装在缸筒（15）内，密封活塞（16）远离排油口（20）的一端安装有活塞杆（17），活塞杆（17）另一端密封延伸出缸筒（15）且与滚轮支架（18）连接，滚轮（19）安装在滚轮支架（18）上，滚轮（19）与防护圆筒（14）内壁滚动连接；

旋向检测器（21），至少设置为两个，呈圆周分布在环形储油壳体（6）外围，安装在滚轮支架（18）上，用于在防护圆筒（14）被撞击时检测滚轮（19）的旋向；

液压马达（22），与隔热安装板（3）固定连接，通过液压换向管路与外侧环腔（7）和内侧环腔（8）连通，通过传动组件驱动防护圆筒（14）转动；

控制系统（23），通过获取旋向检测器（21）检测的滚轮（19）旋向信息，从而获取防护圆筒（14）的旋向信息，并通过控制液压换向管路的液压油流向控制液压马达（22）的旋向，使液压马达（22）驱动防护圆筒（14）转动的主动旋向与防护圆筒（14）被撞击时的被动旋向一致。

2.根据权利要求1所述的安全防撞滑动水口机构，其特征在于，所述传动组件包括旋转套（24）、齿圈（25）、齿轮（26）、第一固定齿（27）和第二固定齿（28），旋转套（24）通过轴承（29）转动在隔热安装板（3）上，齿圈（25）固定安装在旋转套（24）下端内侧，旋转套（24）和齿圈（25）均与环形储油壳体（6）同轴设置，液压马达（22）输出端安装有齿轮（26），齿轮（26）与齿圈（25）啮合连接，旋转套（24）下端外侧固定有若干第一固定齿（27），第一固定齿（27）呈圆周分布在旋转套（24）上，防护圆筒（14）上端面内侧固定有若干均匀分布的第二固定齿（28），第二固定齿（28）呈圆周分布在防护圆筒（14）上，第一固定齿（27）的齿顶所在的圆的直径小于第二固定齿（28）的齿顶所在的圆的直径，第一固定齿（27）用于与第二固定齿（28）咬合配合。

3.据权利要求2所述的安全防撞滑动水口机构，其特征在于，所述第一固定齿（27）的齿根间距大于第二固定齿（28）的齿跟厚，第二固定齿（28）的齿根间距大于第一固定齿（27）的齿跟厚。

4.根据权利要求1所述的安全防撞滑动水口机构，其特征在于，所述液压换向管路包括进油管路（30）、回油管路（31）、第一换向油管（32）、第二换向油管（33）、二位四通换向阀（34）、第二电磁阀（35）、第一单向阀（36），进油管路（30）一端与外侧环腔（7）连通， 另一端与二位四通换向阀（34）的介质进口连通，回油管路（31）一端与内侧环腔（8）连通， 另一端与二位四通换向阀（34）的排放口连通，回油管路（31）上安装有第一单向阀（36），第一换向油管（32）一端与液压马达（22）的其中一个油口连通， 另一端与二位四通换向阀（34）的其中一个介质出口连通，第二换向油管（33）一端与液压马达（22）的另一个油口连通， 另一端与二位四通换向阀（34）的另一个介质出口连通。

5.根据权利要求4所述的安全防撞滑动水口机构，其特征在于，所述液压换向管路还包括安全回流管路（37），安全回流管路（37）一端与进油管路（30）连通， 另一端与内侧环腔（8）连通，安全回流管路（37）上安装有安全阀（38）。

6.根据权利要求1所述的安全防撞滑动水口机构，其特征在于，所述内侧环腔（8）内安装有环形活塞（39）和压簧（40），环形活塞（39）滑动密封安装在内侧环腔（8）内，压簧（40）位于环形活塞（39）下方且与环形活塞（39）连接。

7.据权利要求6所述的安全防撞滑动水口机构，其特征在于，还包括自动回流管（41），自动回流管（41）一端与外侧环腔（7）连通， 另一端与内侧环腔（8）连通，自动回流管（41）上安装有第二单向阀（42）。

8.根据权利要求1所述的安全防撞滑动水口机构，其特征在于，所述排油口（20）呈锥形口状，排油口（20）朝向缸筒（15）内侧的开口（4）尺寸大于其背向缸筒（15）内侧的开口（4）尺寸。

9.根据权利要求1所述的安全防撞滑动水口机构，其特征在于，所述密封活塞（16）朝向排油口（20）的端面上固定有缓冲柱（43），缓冲柱（43）用于与排油口（20）配合，在密封活塞（16）接近排油口（20）时缓冲柱（43）进入排油口（20）中以减小排油口（20）的流量。

10.根据权利要求9所述的安全防撞滑动水口机构，其特征在于，所述缓冲柱（43）呈圆台型，缓冲柱（43）的最大直径小于排油口（20）的内径。

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