專利名稱：新型單體液壓支柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦用支護(hù)設(shè)備，特別涉及一種新型單體液壓支柱。
背景技術(shù)：
單體液壓支柱主要用于煤礦井下采煤工作面的頂板支護(hù)，綜采工作面的端頭支護(hù) 和超前支護(hù)。由于受到地質(zhì)條件、設(shè)備費(fèi)用等因素的影響，目前在我國(guó)除部分大型煤礦的 綜采工作面支護(hù)采用液壓支架外，大部分中小煤礦采煤工作面的支護(hù)仍然采用單體液壓支 柱。中國(guó)專利號(hào)971070636公開(kāi)的懸浮式單體液壓支柱，就是這類(lèi)外注式單體液壓支 柱的一種，其結(jié)構(gòu)包括頂蓋、活柱、裝閥手把、油缸、底座、復(fù)位彈簧、三用閥及導(dǎo)向環(huán)和密封 件等，這些零件所包圍成密封腔體，其工作原理是利用這個(gè)體積可變的密封腔體在工作介 質(zhì)的作用下，使活柱上下伸縮進(jìn)行工作。而中國(guó)專利號(hào)200320120192. 7公開(kāi)的雙伸縮單體液壓支柱，是這類(lèi)外注式單體 液壓支柱的另一種，其結(jié)構(gòu)包括頂蓋、密封蓋、活柱、柱套、中缸、手把體、三用閥、油缸、底 座、復(fù)位彈簧、密封件及連接鋼絲等，這些零件所包圍成密封腔體，其工作原理也是利用這 個(gè)體積可變的密封腔體在工作介質(zhì)的作用下使中缸和活柱兩極行程上下伸縮進(jìn)行工作。作 業(yè)時(shí)，從泵站輸送而至的工作介質(zhì)，通過(guò)三用閥向支柱密封腔體內(nèi)注液，工作介質(zhì)經(jīng)裝閥手 把徑向通孔進(jìn)入活柱外壁與油缸內(nèi)壁形成的環(huán)形腔體，再?gòu)幕钪露说膹较蛲走M(jìn)入支柱 密封腔，這樣隨著工作介質(zhì)的注入，密封腔體變大，活柱(中缸和活柱)上升，支柱支撐頂 板；支柱降柱時(shí)，工作介質(zhì)反向泄出，密封腔體變小，活柱(中缸和活柱)降低，支柱回縮。 工作介質(zhì)每注入和泄出一次，支柱便升柱和降柱一次，完成一個(gè)工作循環(huán)。以上兩種外注式單體液壓支柱在實(shí)際應(yīng)用中存在著如下問(wèn)題一，較大規(guī)格的支 柱油缸、活柱太長(zhǎng)，剛性較差，活柱容易產(chǎn)生彎曲，支撐力小，抗偏載能力差；二，因作為密封 面的活柱外表面外漏，容易受損傷，活柱又長(zhǎng)，維修活柱難度大，費(fèi)用高；三，注液用三用閥 安裝在手把體上，手把體在油缸頂端，高度太高，一般工人注液困難；四，三用閥安裝在手把 體上，遠(yuǎn)離支柱軸線，搬運(yùn)時(shí)閥口容易受到損傷；五，該種支柱的工作介質(zhì)的回流是通過(guò)活 柱底部的小孔，支柱卸載后密封腔內(nèi)工作介質(zhì)不容易排出，大大增加支柱重量。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種支撐力大、抗偏載能力強(qiáng)、工作 行程大、搬運(yùn)靈活、閥口不易損壞、便于操作、維修費(fèi)用低的新型單體液壓支柱。本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種新型單體液壓支柱，包括由外向內(nèi)安裝的油缸和活柱，油缸下部設(shè)置有柱頭， 上端連接有大導(dǎo)向套，活柱的上端由密封蓋密封，上復(fù)位彈簧安裝在支柱密封腔體內(nèi)，其上 下端分別與密封蓋的掛環(huán)和柱頭的掛環(huán)連接，其特征在于柱頭與支柱在同一條中心軸線 上，柱頭上設(shè)置軸向和徑向通孔，軸向通孔與支柱密封腔體連通，徑向通孔上安裝三用閥，柱頭下安裝加長(zhǎng)段。本實(shí)用新型設(shè)置密封蓋、活柱、油缸及大導(dǎo)向套，在油缸下部設(shè)置柱頭和加長(zhǎng)段，與油缸焊接成一個(gè)整體；柱頭上設(shè)置通孔，軸向孔與支柱的支柱密封腔體相通，徑向孔安裝 三用閥用以注液。加長(zhǎng)段可根據(jù)需要設(shè)置長(zhǎng)短，從而使柱頭高度即注液高度適中；通過(guò)設(shè)置 加長(zhǎng)段，縮短了剛性較差的活柱，增大支柱的額定工作阻力和抗偏載能力；同時(shí)活柱變短， 降低支柱加工和維修費(fèi)用；通過(guò)設(shè)置與支柱在一條軸線上的柱頭安裝三用閥，可以使閥口 不遭到損傷；通過(guò)設(shè)置柱頭，改變工作介質(zhì)進(jìn)出密封腔的通道，使工作介質(zhì)在支柱卸載后能 夠全部流出，減輕現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)時(shí)的重量。本實(shí)用新型所述油缸和活柱之間設(shè)有中缸，中缸上端連接有小導(dǎo)向套。中缸的設(shè) 置增加了支柱的行程，在其上端連接小導(dǎo)向套構(gòu)成密封腔體。中缸在復(fù)合型單體液壓支柱 中可不設(shè)置。加長(zhǎng)段可以是與支柱密封腔體相通的能夠伸縮的一段體積可變的密封腔體，也可 以是剛性的獨(dú)管，下部焊接底座，以防止鉆底；前者為復(fù)合型支柱，后者為雙伸縮型支柱。復(fù)合型支柱的結(jié)構(gòu)為所述柱頭上設(shè)置四通孔，加長(zhǎng)段腔體和支柱密封腔體連通， 加長(zhǎng)段由外到內(nèi)安裝有加長(zhǎng)段缸和加長(zhǎng)段柱，加長(zhǎng)段缸上端安裝有手把體，下端安裝有底 座，加長(zhǎng)段柱上端接在柱頭下端，下復(fù)位彈簧安裝在加長(zhǎng)段腔體內(nèi)，其上下端分別與柱頭的 掛環(huán)和底座的掛環(huán)連接。此結(jié)構(gòu)中，柱頭下端可從加長(zhǎng)段缸內(nèi)伸出加長(zhǎng)段柱為一段行程，柱頭上端從油缸 內(nèi)伸出一段中缸為一段行程，從中缸伸出一段活柱為一段行程，從而保證整個(gè)支柱足夠大 的行程，而最小高度較小，運(yùn)輸靈便；通過(guò)設(shè)置柱頭，使三用閥安裝高度適合現(xiàn)場(chǎng)操作，并且 三用閥安裝在支柱軸線上，使閥口不易受到損傷；將油缸、活柱均做成兩段或三段，降低加 工維修費(fèi)用；縮短剛性較差的活柱，增大支柱的額定工作阻力和抗偏載能力；通過(guò)設(shè)置柱 頭改變工作介質(zhì)進(jìn)出密封腔的通道，使工作介質(zhì)在卸載時(shí)能夠全部流出，減輕現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)時(shí) 的重量。此結(jié)構(gòu)中，加長(zhǎng)段腔體內(nèi)，加長(zhǎng)段柱下端安裝有活塞。加長(zhǎng)段柱上端伸出加長(zhǎng)段缸 和手把體，焊接在柱頭下端，由加長(zhǎng)段缸、加長(zhǎng)段柱、加長(zhǎng)段活塞和底座共同構(gòu)成體積可變 的密封腔體，并與柱頭上部的支柱密封腔體相通；而支柱密封腔體的復(fù)合型支柱上可以設(shè) 置中缸，也可以不設(shè)置。雙伸縮型支柱的結(jié)構(gòu)為所述柱頭上設(shè)置三通孔，加長(zhǎng)段由與油缸外徑相同的鋼 管組成，鋼管下部安裝有底座。在此結(jié)構(gòu)中，油缸、中缸和活柱構(gòu)成雙伸縮支柱，柱頭上的三通孔，軸向孔與支柱 密封腔體相通，徑向孔安裝三用閥用以注液。加長(zhǎng)段可根據(jù)需要設(shè)置，使柱頭高度即注液高 度適中，便于現(xiàn)場(chǎng)操作。此結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)向套可不用于密封，在支柱密封腔體內(nèi)，中缸的下端連接有大活塞， 活柱的下端連接有小活塞，油缸、中缸、活柱、大小活塞和密封蓋共同構(gòu)成體積可變的密封 腔體。本實(shí)用新型所述密封蓋通過(guò)彈性圓柱銷(xiāo)與頂蓋連接。頂蓋下，活柱內(nèi)壁設(shè)密封蓋， 密封蓋是支柱密封腔體的一部分，共同構(gòu)成密封結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型支柱行程大，支撐力大，抗偏載能力強(qiáng)，注液高度適中，便于現(xiàn)場(chǎng)操作，三用閥口在支柱軸線上，閥口不易受到損傷，卸載后工作介質(zhì)全部泄出，減輕搬運(yùn)時(shí)支柱的重量，各段缸、柱長(zhǎng)度較短，加工和維修費(fèi)用低。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型復(fù)合型有中缸有活塞的支柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型復(fù)合型有中缸無(wú)活塞的支柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型復(fù)合型無(wú)中缸有活塞的支柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型復(fù)合型無(wú)中缸無(wú)活塞的支柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型雙伸縮型無(wú)活塞的支柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型雙伸縮型有活塞的支柱結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1頂蓋，2密封蓋，3活柱，4小導(dǎo)向套，5中缸，6大導(dǎo)向套，7油缸，8小活塞， 9大活塞，10上復(fù)位彈簧，11柱頭，12加長(zhǎng)段柱，13手把體，14加長(zhǎng)段缸，15下復(fù)位彈簧，16 底座，17彈性圓柱銷(xiāo)。
具體實(shí)施方式
附圖為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。該實(shí)施例包括包括由外向內(nèi)安裝的油缸7和活 柱3，油缸7下部設(shè)置有柱頭11，上端連接有大導(dǎo)向套6，活柱3的上端由密封蓋2密封，上 復(fù)位彈簧10安裝在支柱密封腔體內(nèi)，其上下端分別與密封蓋2的掛環(huán)和柱頭11的掛環(huán)連 接，柱頭11與支柱在同一條中心軸線上，柱頭11上設(shè)置軸向和徑向通孔，軸向通孔與支柱 密封腔體連通，徑向通孔上安裝三用閥，柱頭11下安裝加長(zhǎng)段；所述密封蓋2通過(guò)彈性圓柱 銷(xiāo)17與頂蓋1連接。如
圖1、圖2所示，所述油缸7和活柱3之間設(shè)有中缸5，中缸5上端連接有小導(dǎo)向 套4 ；所述柱頭11上設(shè)置四通孔，加長(zhǎng)段腔體和支柱密封腔體連通，加長(zhǎng)段由外到內(nèi)安裝有 加長(zhǎng)段缸14和加長(zhǎng)段柱12，加長(zhǎng)段缸14上端安裝有手把體13，下端安裝有底座16，加長(zhǎng)段 柱12上端接在柱頭11下端，下復(fù)位彈簧15安裝在加長(zhǎng)段腔體內(nèi)，其上下端分別與柱頭11 的掛環(huán)和底座16的掛環(huán)連接。單體液壓支柱在使用時(shí)，在柱頭11的徑向通孔上安裝上三用閥，三用閥與柱頭11 由0型密封圈密封，將注液槍插入三用閥注液孔中，掛好鎖緊套，握緊注液槍手把，泵站工 作介質(zhì)即高壓乳化液將三用閥中的單向閥打開(kāi)，高壓液體通過(guò)三用閥，經(jīng)過(guò)柱頭軸向通孔 進(jìn)入支柱密封腔體，支柱在密封件的密封作用下，支柱密封腔體變大，加長(zhǎng)段柱12上升，并 支撐柱頭11、油缸7、中缸5和活柱3上升，同時(shí)，中缸5伸出油缸7，活柱3伸出中缸5，直 到支柱頂蓋1頂在頂板上，支柱密封腔體內(nèi)液體壓力達(dá)到泵站壓力，完成支柱升柱和初撐。
圖1與圖2之間的區(qū)別在于
圖1的加長(zhǎng)段腔體內(nèi)，加長(zhǎng)段柱12下端安裝有活塞。這 一設(shè)備涉及整個(gè)支柱的密封問(wèn)題，加長(zhǎng)段腔體可以不用手把體13密封，而采用活塞密封。圖3、圖4與
圖1、圖2相比為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，它們的結(jié)構(gòu)中，沒(méi)有中缸5 的設(shè)置。單體液壓支柱在使用時(shí)，高壓液體經(jīng)柱頭11的軸向通孔進(jìn)入支柱密封腔體，支柱 的密封件的密封作用下，支柱密封腔體變大，加長(zhǎng)段柱12上升，并支撐柱頭11、油缸7和活 柱3上升，同時(shí)活柱3伸出油缸7，直到支柱頂蓋1頂在頂板上，支柱密封腔體內(nèi)液體壓力達(dá)到泵站壓力，完成支柱升柱和初撐。如圖5、圖6所示，所述油缸7和活柱3之間設(shè)有中缸5，中缸5上端連接有小導(dǎo) 向套4;柱頭11上設(shè)置三通孔，加長(zhǎng)段由與油缸外徑相同的鋼管組成，鋼管下部安裝有底座 16。單體液壓支柱在使用時(shí)，在柱頭11的徑向通孔上安裝上三用閥，三用閥與柱頭11由0型密封圈密封，將注液槍插入三用閥注液孔中，掛好鎖緊套，握緊注液槍手把，泵站工 作介質(zhì)即高壓乳化液將三用閥中的單向閥打開(kāi)，高壓液體通過(guò)三用閥，經(jīng)過(guò)柱頭11的軸向 通孔進(jìn)入支柱密封腔體，支柱在密封件的密封作用下，支柱密封腔體變大，活柱3上升，直 到支柱頂蓋1頂在頂板上，支柱密封腔體內(nèi)液體壓力達(dá)到泵站壓力，完成支柱升柱和初撐。圖5和圖6之間的區(qū)別在于圖6的支柱密封腔體內(nèi)，中缸5的下端連接有大活塞 9，活柱3的下端連接有小活塞8，它的區(qū)別是導(dǎo)向套不用于密封，而采用大活塞9、小活塞8、 油缸7、中缸5、活柱3和密封蓋2共同構(gòu)成密封腔體。隨著采煤工作面的推進(jìn)，工作面頂板作用在支柱上的載荷逐漸增大，當(dāng)載荷超過(guò) 支柱額定工作阻力時(shí)，高壓液體將三用閥的安全閥打開(kāi)，高壓液體外溢，支柱下縮。當(dāng)支柱 所受載荷低于額定工作阻力時(shí)，在安全閥彈簧的作用下，安全閥關(guān)閉，高壓液體停止外溢， 上述現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)支柱承載。當(dāng)支柱工作結(jié)束時(shí)，用專用卸載手把打開(kāi)三用閥中的卸載閥，支柱密封腔體里的 高壓液體直接通過(guò)柱頭11上的徑向通孔，通過(guò)三用閥的卸載閥排出，中缸5、活柱3在自重 和上復(fù)位彈簧10的作用下回縮，支柱密封腔體變小(回柱)，直到支柱縮到最小高度。支柱從升柱(打上初撐)——7承載一一回柱，完成一個(gè)工作循環(huán)。
權(quán)利要求一種新型單體液壓支柱，包括由外向內(nèi)安裝的油缸(7)和活柱(3)，油缸(7)下部設(shè)置有柱頭(11)，上端連接有大導(dǎo)向套(6)，活柱(3)的上端由密封蓋(2)密封，上復(fù)位彈簧(10)安裝在支柱密封腔體內(nèi)，其上下端分別與密封蓋(2)的掛環(huán)和柱頭(11)的掛環(huán)連接，其特征在于柱頭(11)與支柱在同一條中心軸線上，柱頭(11)上設(shè)置軸向和徑向通孔，軸向通孔與支柱密封腔體連通，徑向通孔上安裝三用閥，柱頭(11)下安裝加長(zhǎng)段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型單體液壓支柱，其特征在于所述油缸(7)和活柱(3)之 間設(shè)有中缸(5)，中缸(5)上端連接有小導(dǎo)向套(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型單體液壓支柱，其特征在于所述柱頭(11)上設(shè)置 四通孔，加長(zhǎng)段腔體和支柱密封腔體連通，加長(zhǎng)段由外到內(nèi)安裝有加長(zhǎng)段缸(14)和加長(zhǎng)段 柱(12)，加長(zhǎng)段缸(14)上端安裝有手把體(13)，下端安裝有底座(16)，加長(zhǎng)段柱(12)上端 接在柱頭(11)下端，下復(fù)位彈簧(15)安裝在加長(zhǎng)段腔體內(nèi)，其上下端分別與柱頭(11)的 掛環(huán)和底座(16)的掛環(huán)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型單體液壓支柱，其特征在于所述柱頭(11)上設(shè)置三通 孔，加長(zhǎng)段由與油缸(7)外徑相同的鋼管組成，鋼管下部安裝有底座(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型單體液壓支柱，其特征在于所述加長(zhǎng)段腔體內(nèi)，加長(zhǎng)段 柱(12)下端安裝有活塞。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型單體液壓支柱，其特征在于所述支柱密封腔體內(nèi)，中缸 (5)的下端連接有大活塞(9)，活柱(3)的下端連接有小活塞(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的新型單體液壓支柱，其特征在于所述密封蓋(2)通 過(guò)彈性圓柱銷(xiāo)(17)與頂蓋(1)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種礦用支護(hù)設(shè)備，特別公開(kāi)了一種新型單體液壓支柱。該新型單體液壓支柱，包括由外向內(nèi)安裝的油缸和活柱，油缸下部設(shè)置有柱頭，上端連接有大導(dǎo)向套，活柱的上端由密封蓋密封，上復(fù)位彈簧安裝在支柱密封腔體內(nèi)，其上下端分別與密封蓋的掛環(huán)和柱頭的掛環(huán)連接，其特征在于柱頭與支柱在同一條中心軸線上，柱頭上設(shè)置軸向和徑向通孔，軸向通孔與支柱密封腔體連通，徑向通孔上安裝三用閥，柱頭下安裝加長(zhǎng)段。本實(shí)用新型支柱行程大，支撐力大，抗偏載能力強(qiáng)，注液高度適中，便于現(xiàn)場(chǎng)操作，加工和維修費(fèi)用低。
文檔編號(hào)E21D15/44GK201554477SQ20092028168
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者姚君立, 孔昭明, 孫作義, 秦峰, 顧士貞, 馬暉 申請(qǐng)人:兗礦集團(tuán)有限公司