CN101655010B - 双保护单体液压支柱 - Google Patents

Abstract

一种矿用支护设备领域的双保护单体液压支柱，包括油缸(1)、活柱(2)、三用阀(7)、密封盖(3)，其特征是：所述密封盖(3)上设有一轴向阶梯内孔，在这个内孔中装有安全阀组件(4)。本双保护单体液压支柱由于在现有三用阀之外又增设了安全阀组件这一泄压部件，当出现三用阀来不及卸载或者不能卸载的情况时，高压液体可经安全阀组件流出，因此可有效避免支柱弯曲变形现象的产生。

Description

双保护单体液压支柱

技术领域

本发明涉及一种矿用支护设备，具体地说是一种单体液压支柱。

背景技术

单体液压支柱是一种用于地面特殊工程支护和地下开采支护的专用设备。目前公知公用的单体液压支柱有两类：一类是活塞式，另一类是柱塞式。

活塞式单体液压支柱主要由顶盖、活柱加长段、柱头、三用阀、活柱筒、活塞、油缸、底座、复位拉簧组成；顶盖盖合在活柱加长段上部并用弹性圆柱销与其连接，活柱加长段的下部与柱头的上端焊接，柱头的下端与活柱筒焊接，三用阀安装在柱头内；活塞安装在活柱筒的下端口处，在活塞中心设有一个轴向通孔。活柱与油缸之间通过活塞下端的密封圈密封，实现支柱升降的工作腔由柱头、三用阀、活柱筒、油缸、底座围成。

中国发明专利申请公开说明书2006年3月29日公开的“悬浮式液压支柱”(公开号CN 1752413A，申请号200510095108.4)实质上是一种柱塞式单体液压支柱，国内公用的柱塞式单体液压支柱结构与其基本相同，主要由顶盖、密封盖、活柱、油缸、手把阀体、三用阀、底座、复位拉簧组成，密封盖安装在活柱上部并用密封圈实现与活柱间的密封，顶盖、密封盖与活柱三者之间用弹簧圆柱销连接；手把阀体设在油缸的上端口处，三用阀安装在手把阀体内。活柱与油缸之间通过手把阀体内侧的密封圈密封，实现支柱升降的工作腔由密封盖、活柱、油缸、手把阀体、三用阀、底座围成。

单体液压支柱支护时，压力液体经三用阀进入油缸内腔，活柱升高，支柱承压；卸载时，压力液体经三用阀排出，支柱即可在复位拉簧的作用下复位。现场发现，不管是活塞式单体液压支柱还是柱塞式单体液压支柱，在使用过程中都会出现因采煤工作面来压速度很快、三用阀来不及卸载或者因三 用阀失灵、不能卸载而造成支柱弯曲变形的现象，使支柱报废，给用户带来很大的损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种双保护单体液压支柱，该支柱在使用过程中即使出现三用阀来不及卸载或者不能卸载的情况，支柱也不会弯曲变形。

为达到上述目的，本发明包括油缸、活柱、三用阀、密封盖，在密封盖上设有一轴向阶梯内孔，在这个内孔中装有安全阀组件；所述安全阀组件的阀壳的外表面是一个与密封盖上轴向阶梯内孔相适应的阶梯圆柱体，该阀壳用螺纹紧固在密封盖内、并通过密封圈与密封盖的内孔密封；所述阀壳的内部是一个多阶梯圆柱通孔，锁紧螺母、阀芯座、安全阀垫、六角导向套、钢球、弹簧座、调压弹簧、调压螺母从下至上依次安装在该通孔中；阀芯座通过密封圈与阀壳的内孔密封，阀芯座上设有上端为锥形沉孔的轴向通孔，该轴向通孔与锁紧螺母上的中心孔相通；安全阀针安装在阀芯座的轴向通孔中，其上部与轴向通孔的上端锥形沉孔配合；调压螺母中心设有溢流孔，该溢流孔与六角导向套和阀壳之间的轴向通道相通。

由于安全阀组件对于整体支柱来说，就是一个内置部件，其设定的压力值不容易被人随意调整，也不会在运输过程中被碰撞损坏，当出现三用阀来不及卸载或者不能卸载的情况时，高压液体可经安全阀组件流出，因此本发明与现有技术相比，又在现有三用阀之外增设了安全阀组件这一泄压部件，即又增加了一个保护支柱的部件，从而有效避免了支柱弯曲变形现象的产生。

附图说明

图1是本发明的全剖视图。

图2是图1中安全阀组件初始状态的放大视图。

图3是图1中安全阀组件卸载状态的放大视图。

图4是本发明中密封盖与顶盖、活柱之间的另一种连接方式。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行说明。

如图1所示，本发明双保护单体液压支柱包括油缸1、活柱2、三用阀7、密封盖3，密封盖3上设一轴向阶梯内孔，在这个内孔中安装安全阀组件4。如图2所示，安全阀组件4主要由阀壳9、锁紧螺母8、阀芯座11、安全阀针22、安全阀垫13、六角导向套14、钢球20、弹簧座19、调压弹簧16、调压螺母17组成。如图1、图2所示，阀壳9的外表面是一个与密封盖3上轴向阶梯内孔相适应的阶梯圆柱体，该阀壳9用螺纹15紧固在密封盖3内、并通过密封圈12与密封盖3的内孔密封。如图2所示，阀壳9的内部是一个多阶梯圆柱通孔，锁紧螺母8、阀芯座11、安全阀垫13、六角导向套14、钢球20、弹簧座19、调压弹簧16、调压螺母17从下至上依次安装在该通孔中。阀芯座11通过密封圈10与阀壳9的内孔密封，阀芯座11上设有上端为锥形沉孔的轴向通孔23，该轴向通孔23与锁紧螺母8上的中心孔24相通。安全阀针22安装在阀芯座11的轴向通孔23中，其上部与轴向通孔23的上端锥形沉孔配合。调压螺母17中心设有溢流孔18，该溢流孔18与六角导向套14和阀壳9之间的轴向通道21相通。

如图2所示，在调压弹簧16的作用下，安全阀组件4处于常闭状态。组装支柱前，调定安全阀组件4的工作压力大于三用阀7的设定工作压力、小于活柱2的抗弯强度，则在使用过程中，当支柱内腔压力超过三用阀设定压力时，高压液体经三用阀7卸载；当出现三用阀来不及卸载或者不能卸载的情况时，如图3所示，高压液体通过锁紧螺母8的中心孔24，推动阀芯座11中的安全阀针22，安全阀针22经安全阀垫13推动六角导向套14上移，使阀芯座11上端面与六角导向套14下端面之间形成液体通道25，液体经锁紧螺母8上的中心孔24、阀芯座11上的轴向通孔23、阀芯座11与六角导向套14端面之间的液体通道25、六角导向套14与阀壳9之间的轴向通道21、调压螺母17中心的溢流孔18、弹簧圆柱销6的轴向通孔流出卸压，从而对支柱实现安全保护作用。当支柱内腔压力降到安全阀组件的工作压力以下时，在调压弹簧16的作用下，安全阀组件4复位回到如图2所示的封闭状态。

图1中，顶盖5、密封盖3与活柱2三者之间用至少三个周向均布的弹簧 圆柱销6连接，密封盖3与活柱2之间用密封圈进行密封，这是背景技术部分描述的柱塞式单体液压支柱普遍采用的方式，这种方式存在以下不足：顶盖、密封盖与活柱上安装弹簧圆柱销的孔需要三孔同轴，加工难度大；另外，密封盖与活柱之间用密封圈进行密封，很容易泄漏。作为本发明的改进，如图4所示，密封盖3的上部用至少三个径向均布的弹簧圆柱销6与顶盖5连接，其下部安装在活柱2的上部内孔中，在密封盖3的外圆柱面上有一台肩，该台肩的下端面与活柱2的上端面之间密封焊接。由于弹簧圆柱销只连接顶盖和密封盖，即只要顶盖上和密封盖上安装弹簧圆柱销的孔两孔同轴；同时由于密封盖与活柱之间为焊接密封，焊接位置距离顶盖的承压点近，焊缝处受力小、不易开裂，因此，图4所示的连接方式与现有技术相比，具有加工、安装容易和密封可靠的优点。

图1和图4示出了本发明用于柱塞式单体液压支柱的结构形式，不难推知，在密封盖上加安全阀组件对支柱进行双保护这一技术方案也可用于活塞式单体液压支柱。用于活塞式单体液压支柱时，例如ZD型支柱，只需将柱头的上部加长，并在这个加长的圆柱中心，沿轴线加工一个安装安全阀组件的多阶梯通孔，该多阶梯通孔与三用阀孔连通，原来的三用阀孔位置不变即可。

Claims (2)

1.一种双保护单体液压支柱，包括油缸(1)、活柱(2)、三用阀(7)、密封盖(3)，其特征是：所述密封盖(3)上设有一轴向阶梯内孔，在这个内孔中装有安全阀组件(4)；所述安全阀组件(4)的阀壳(9)的外表面是一个与密封盖(3)上轴向阶梯内孔相适应的阶梯圆柱体，该阀壳(9)用螺纹(15)紧固在密封盖(3)内、并通过密封圈(12)与密封盖(3)的内孔密封；所述阀壳(9)的内部是一个多阶梯圆柱通孔，锁紧螺母(8)、阀芯座(11)、安全阀垫(13)、六角导向套(14)、钢球(20)、弹簧座(19)、调压弹簧(16)、调压螺母(17)从下至上依次安装在该通孔中；阀芯座(11)通过密封圈(10)与阀壳(9)的内孔密封，阀芯座(11)上设有上端为锥形沉孔的轴向通孔(23)，该轴向通孔(23)与锁紧螺母(8)上的中心孔(24)相通；安全阀针(22)安装在阀芯座(11)的轴向通孔(23)中，其上部与轴向通孔(23)的上端锥形沉孔配合；调压螺母(17)中心设有溢流孔(18)，该溢流孔(18)与六角导向套(14)和阀壳(9)之间的轴向通道(21)相通。

2.根据权利要求1所述的双保护单体液压支柱，其特征是：所述密封盖(3)的上部用至少三个径向均布的弹簧圆柱销(6)与顶盖(5)连接、下部安装在活柱(2)的上部内孔中；在密封盖(3)的外圆柱面上有一台肩，该台肩的下端面与活柱(2)的上端面之间密封焊接。

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