专利名称：一种液气整体式张力补偿器的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种张力补偿装置，尤其是通过压力平衡关系来实现对张力线张力的自动补偿，使张力线始终处于一种恒定张力状态。
此张力线可以是电力线，承力索等。
对于要求保持一定张力的网线，众所周知，因环境温度的变化，会使张力线发生伸缩变形，从而影响张力线的张力。为了补偿张力线的这种变形，使其保持一定的张力，中国专利ZL94243331.9公开了一种题为“铁道接触网液压自动张力补偿器”，该申请提供的补偿器是一种由固定在基座上的气囊式蓄能器和与之相连通的单作用油缸，形成一个封闭的液压系统，油缸的活塞杆伸出端与接触导线或承力索相连，由油缸活塞与蓄能器的动态平衡来补偿接触网的张力。其存在问题，一是因承力索直接与油缸活塞杆相连，补偿量与活塞的行程相等，为了保证有足够的补偿，必须要求有大体积的补偿器；二是安装对准度要求高，当承力索方向与油缸轴线存在夹角时，活塞与油缸壁之间存在相互作用力，此作用力可能使活塞卡住，动作失灵，丧失自动补偿的作用。另外，本申请人于1996年2月申请了中国专利“一种液气式张力补偿器”，申请号96202091.5。该申请提供的技术方案特点在于作动筒与张力线之间有可使作动筒位移变小的张力变比机构；在作动筒与固定支座之间有一关节轴承相连接。该补偿器具有补偿动作灵活，补偿范围大的优点。
本实用新型的目的在于公开一种蓄能器与作动筒结合为一体结构的整体式补偿器。
为实现上述目的，本申请提出如下技术方案液气整体式张力补偿器包含有固定支座、蓄能器以及与蓄能器相连通的作动筒，该蓄能器内有一弹性封闭压力气囊和油腔，油腔内注有液压油，作动筒的前工作腔同样注有液压油并与蓄能器的油腔相连通，特点是蓄能器与作动筒结合为整体结构，作动筒包容在蓄能器内，作动筒的两端伸出蓄能器，作动筒的活塞杆通过一个张力变比机构与张力线连接，作动筒尾端通过一关节轴承与固定支座连接。蓄能器内的压力气囊给蓄能器内的液压油一定的压力，该压力可通过连通管传递给作动筒，给活塞一个回缩压力；张力线通过变比机构传给活塞的是一个向外的张力。由张力线和蓄能器分别作用于活塞上的张力和压力大小相等，方向相反。当张力线因外界环境温度变化而伸长或收缩时，经张力变比机构作用于活塞上的张力发生变化，使活塞受力不平衡，活塞随之缩回或伸长，同时蓄能器内气囊中的气体体积也随之发生变化，通过合理的参数选择，使这一气体体积的变化(压力不变)所引起的活塞移动量正好等于张力线长度变化所引起的活塞位移量。保持活塞的受力平衡，起到对张力的自动补偿作用。
张力变比机构可以将张力线的伸缩量按一定比例缩小后再传给活塞杆，从而使活塞杆的位移量减小，载荷增大，动作灵活；作动筒尾端的关节轴承，使作动筒相对于固定支座可作一定角度转动，以保证作动筒轴线始终与张力线的方向一致，从结构上保证了补偿动作的灵活性和准确性。
为了便于使用，在作动筒与支座之间还可设一个调节机构，如调节螺杆，用于对作动筒位置的调节，以起到对张力的调节作用。
另在作动筒的非工作腔体壁或后端盖上，设有一个注油嘴，以便于在需要时，由此注油嘴向非工作腔注入液压油，将活塞杆推出以便安装。
上述的张力变比机构在实施中可以是一组滑轮机构，或是鼓轮机构，通过后边的实施例将得到进一步说明。
这种将蓄能器与作动筒结合为一体的结构，可大大减小张力补偿器的外形体积，结构合理，作动筒行程小，补偿范围大，张力补偿灵活，精度高，可靠性好，安装使用方便的优点，对一些安装空间狭小的情况，此结构尤为重要。
以下结合实施例附图对该液气整体式张力补偿器作进一步详细说明。
图1为该整体式张力补偿器的主体结构示意图图2为滑轮式张力变比机构示意图图3为鼓轮式张力变比机构示意图图4为图3的俯视图图5为调节螺杆示意图
图1中，该整体式张力补偿器包含有蓄能器、作动筒、固定架及张力变比机构。蓄能器6内包含带有一定压力的油腔7和气腔5，蓄能器内的气腔5的外型为一环形压力气囊4，其余空间为油腔7并充满液压油。蓄能器6与作动筒16结合为一体结构，作动筒16的中段包容在蓄能器6内，作动筒的前端2和尾端18伸出蓄能器，前端的活塞杆1可与变比机构20连接，进而与张力线连接，尾端18设有固定耳片11，并通过关节轴承12与固定支座19连接。作动筒的活塞17前为工作腔15，作动筒工作腔15内充有液压油并与蓄能器油腔7内的液压油通过内导管14相连通，在蓄能器的外壳体上固定有向压力气囊4充气的阀门3和向作动筒工作腔15注油的注油嘴13，蓄能器的后端有密封端盖8和固定螺母9。
由于作动筒尾端的固定耳片11与固定支座19之间有一关节轴承12，使该补偿器整体相对于固定支座19可在一定角度范围内灵活转动，保证作动筒16的轴线与作用在活塞杆1上的牵引力同向，避免了因牵引力方向与作动筒轴线有夹角而使作动筒动作不灵活的弊端，保证了补偿动作的准确性。
实施中，在作动筒的尾端18非工作腔的体壁或端盖上，设有一个注油嘴10，当活塞杆1未受张力牵引时，为了方便的拉出活塞杆1，可由该注油嘴10向作动筒16的非工作腔注入高压液压油推动活塞17，使活塞杆1伸出，以便于安装、调试。正常使用时，尾端18非工作腔通过注油嘴10与外界相通。
图2实施例中的张力变比机构是一滑轮组机构，其中定滑轮21固定在支座22上，动滑轮24通过滑轮架25与作动筒的活塞杆1铰接，与张力线连接的钢丝绳23与滑轮组连接。这样，活塞杆1与滑轮架25及动滑轮24的位移量将成比例的扩大为张力线的变形量。需要说明的是动滑轮24根据需要可以是由多个动滑轮组成的滑轮组。
图3、图4反映实施例中的变比机构是一鼓轮机构，其中大鼓轮28和小鼓轮27同轴，鼓轮轴26由固定支架30支撑，与张力线连接的钢丝绳23固定缠绕在大鼓轮28上，作动筒的活塞杆1通过一牵引绳29，反向固定缠绕在小鼓轮27上，这样张力线的变形量根据大小鼓轮的直径成比例缩小，并转为活塞杆1的位移量。
张力线通过变比机构作用于活塞杆1一个牵引力，而蓄能器6的高压液压油通过连通导管14进入作动筒16的工作腔15，并作用于活塞17一个反推力。设计参数适当时，牵引力和反推力会使活塞保持平衡，并承受一定的载荷。当环境温度升高时，张力线伸长，通过张力变比机构传给活塞杆1的牵引力变小，从而使活塞杆1缩回，此时，蓄能器6内的气腔5亦会随温度的升高而膨胀，将液压油压入作动筒16的工作腔15，补充活塞17移动的空间；反之当气温降低时，张力线收缩，通过变比机构作用于活塞杆1的牵引力变大，从而使活塞杆1伸出，同时蓄能器6内的气腔5体积也随气温降低而收缩，作动筒16工作腔15内的液压油回流至蓄能器6的油腔7，空出活塞移动的空间。通过合理的参数选择，可以保证在保持蓄能器和作动筒中压力不变(即外部张力不变)的情况下，这种空出和补充的空间正好与外部张力线伸缩量引起的活塞位移而导致的空间变化相等。这种载荷和位移的平衡协调，实现了对张力线的位移和张力的同时补偿。
为了使补偿更如准确灵活，图5提供了作动筒尾端带有调节螺杆的实施例，在实施例中作动筒尾端固定耳片11与固定座19之间增设一调节螺杆32。图中调节螺杆32穿过固定支座19并用调节螺母31和压紧螺母33固定；作动筒的尾端固定耳片11与调节螺杆32之间通过关节轴承12相连接。使用时，通过调节螺母31，可对作动筒1的位置进行调节，以起到调节张力大小的作用。
权利要求1.一种液气整体式张力补偿器，包含有固定支座、蓄能器以及与蓄能器相连通的作动筒，作动筒的活塞杆连接着张力线，其特征在于所述的作动筒与蓄能器结合为一体结构，作动筒包容在蓄能器内，作动筒的两端伸出蓄能器，作动筒的活塞杆可通过张力变比机构与张力线相接，作动筒的尾端通过关节轴承与固定座连接。
2.如权利要求1的液气整体式张力补偿器，其特征在于作动筒与固定支座之间有一个调节螺杆。
3.如权利要求2的液气整体式张力补偿器，其特征在于关节轴承固定在作动筒的后端盖耳片上，调节螺杆通过叉耳和销轴与关节轴相连接。
4.如权利要求1、2的液气整体式张力补偿器，其特征在于作动筒非工作腔体壁上设有注油嘴。
5.如权利要求1、2的液气整体式张力补偿器，其特征在于所述的张力变比机构是一组滑轮机构。
6.如权利要求1、2的液气整体式张力补偿器，其特征在于所述的张力变比机构是一鼓轮机构。
专利摘要本申请涉及一种张力补偿器,是通过压力平衡关系实现对张力的自动补偿。包含有固定支座、蓄能器、与蓄能器相连通的作动筒、张力变比机构、关节轴承和调节螺杆等。由张力线和蓄能器分别作用于活塞上的力保持平衡,当张力线因环境温度变化而发生伸长或收缩时,经张力变化机构作用于作动筒上的张力发生变化,受力不均,作动筒动作,起到自动补偿的作用。该补偿器具有体积小、补偿范围大、补偿灵活、精度高、安装使用方便的优点。
文档编号F15B1/00GK2308757SQ97201820
公开日1999年2月24日 申请日期1997年3月19日 优先权日1997年3月19日
发明者唐黎清, 陈岩, 丁向东, 周辰福, 史小宜 申请人:中国航空工业总公司第六○三研究所, 西安铁路分局西安供电段