CN103114864B - 分离式单体液压支柱及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械领域，具体涉及一种分离式单体液压支柱及其操作方法。该支柱包括上活柱体和下活柱体，上活柱体和下活柱体之间设置上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件，上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件分别处于进水口的两侧，上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件的外侧壁分别与油缸的内侧壁紧密接触；上活柱体和下活柱体之间通过复位组件相连接，复位组件用于将上活柱体和下活柱体复位，复位组件分别密封穿过上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件，并与上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件密封连接。本发明能够防止水和空气进入上活柱体和下活柱体所在的空间，防止上活柱体和下活柱体遇水腐蚀。

Description

分离式单体液压支柱及其操作方法

技术领域

本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种分离式单体液压支柱及其操作方法。

背景技术

单体液压支柱是一种新环保型的支护装备，既可与金属铰接顶梁配套用于高档普采(比如采煤)和炮采用工作面支护顶板以及综采工作面支护端头，也可单独做点柱或其它临时性支护用。

目前的单体液压支柱包括油缸、上活柱体和下活柱体，上活柱体和下活柱体分别从油缸的上端和油缸的下端部分插入油缸的内部，油缸的中部侧壁设置有三用阀孔；在支撑时，水自三用阀孔进入上活柱体、下活柱体和油缸组成的空间内，水压推动上活柱体向上运动至预定位置，推动下活柱体向下运动至预定位置；卸载时，水自三用阀孔流出，下活柱体向上运动，上活柱体向下运动。在整个使用过程中，上活柱体、下活柱体和油缸大部分内侧面均与水接触，造成比较严重的锈蚀，导致单体液压支柱漏液失效，维修困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分离式单体液压支柱及其操作方法，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种分离式单体液压支柱，上活柱体和下活柱体之间设置上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件，所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件分别处于进水口的两侧，所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件的外侧壁分别与油缸的内侧壁紧密接触。

在本发明的实施例中还提供了对应上述分离式单体液压支柱的操作方法，包括：

支撑操作时，开启三用阀，通过所述进水口向油缸内充水，水进入由所述上自动涨紧密封件、所述下自动涨紧密封件和油缸组成的封闭空间内；

所述上自动涨紧密封件在水的推动下沿所述油缸的轴向向上运动，所述下自动涨紧密封件在水的推动下沿所述油缸的轴向向下运动；

所述上自动涨紧密封件推动上活柱体向上运动，所述下自动涨紧密封件推动下活柱体向下运动；

关闭三用阀，所述上活柱体和所述下活柱体分别到达相应位置起到支撑作用；

卸载操作时，启用三用阀，水自所述上自动涨紧密封件、所述下自动涨紧密封件和油缸组成的封闭空间内流出；

所述上自动涨紧密封件向下运动，所述上自动涨紧密封件向上运动；

所述上活柱体在复位组件的作用下向下运动进行复位，所述下活柱体在复位组件的作用下向上运动进行复位。

本发明上述实施例提供的分离式单体液压支柱及其操作方法，上活柱体和下活柱体之间设置上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件，上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件分别处于进水口的两侧，上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件的外侧壁分别与油缸的内侧壁紧密接触，支撑操作时，开启三用阀，通过进水口向油缸内充水，水进入由上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件和油缸组成的封闭空间内；上自动涨紧密封件沿油缸的轴向向上运动，下自动涨紧密封件沿油缸的轴向向下运动；上自动涨紧密封件推动上活柱体向上运动，下自动涨紧密封件推动下活柱体向下运动；关闭三用阀，上活柱体和下活柱体分别到达相应位置起到支撑作用。上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件和油缸组成一个封闭的空间，由于上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件均能够自动涨紧，与油缸的内侧壁紧密接触，能够防止水和空气进入上活柱体和下活柱体所在的空间，起到分离效果，防止上活柱体和下活柱体遇水腐蚀，提高上活柱体、下活柱体的使用寿命。复位组件从上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件中分别穿过，复位组件和上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件相互交叉处均密封处理，从而构成了上述的密封连接方式。上活柱体、下活柱体在上复位弹簧、下复位弹簧、拉杆的作用下能够复位，同时，充入的水不会进入到上活柱体、下活柱体所在的空间内，防止上活柱体、下活柱体与水接触发生锈蚀现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1示出了一个实施例中分离式单体液压支柱的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的实施例中提供了一种分离式单体液压支柱，上活柱体和下活柱体之间设置上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件，所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件分别处于进水口的两侧，所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件的外侧壁分别与油缸的内侧壁紧密接触；

所述上活柱体和所述下活柱体之间通过复位组件相连接，所述复位组件用于将所述上活柱体和所述下活柱体复位，所述复位组件分别密封穿过所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件，并与所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件密封连接。

在本发明的实施例中还提供了对应上述分离式单体液压支柱的操作方法，包括：

支撑操作时，开启三用阀，通过所述进水口向油缸内充水，水进入由所述上自动涨紧密封件、所述下自动涨紧密封件和油缸组成的封闭空间内；

所述上自动涨紧密封件在水的推动下沿所述油缸的轴向向上运动，所述下自动涨紧密封件在水的推动下沿所述油缸的轴向向下运动；

所述上自动涨紧密封件推动上活柱体向上运动，所述下自动涨紧密封件推动下活柱体向下运动；

关闭三用阀，所述上活柱体和所述下活柱体分别到达相应位置起到支撑作用；

卸载操作时，启用三用阀，水自所述上自动涨紧密封件、所述下自动涨紧密封件和油缸组成的封闭空间内流出；

所述上自动涨紧密封件向下运动，所述上自动涨紧密封件向上运动；

所述上活柱体在复位组件的作用下向下运动进行复位，所述下活柱体在复位组件的作用下向上运动进行复位。

本发明上述实施例提供的分离式单体液压支柱及其操作方法，上活柱体和下活柱体之间设置上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件，上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件分别处于进水口的两侧，上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件的外侧壁分别与油缸的内侧壁紧密接触，支撑操作时，开启三用阀，通过进水口向油缸内充水，水进入由上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件和油缸组成的封闭空间内；上自动涨紧密封件沿油缸的轴向向上运动，下自动涨紧密封件沿油缸的轴向向下运动；上自动涨紧密封件推动上活柱体向上运动，下自动涨紧密封件推动下活柱体向下运动；关闭三用阀，上活柱体和下活柱体分别到达相应位置起到支撑作用。上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件和油缸组成一个封闭的空间，由于上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件均能够自动涨紧，与油缸的内侧壁紧密接触，能够防止水和空气进入上活柱体和下活柱体所在的空间，起到分离效果，防止上活柱体和下活柱体遇水腐蚀，提高上活柱体、下活柱体的使用寿命。复位组件从上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件中分别穿过，复位组件和上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件相互交叉处均密封处理，从而构成了上述的密封连接方式。上活柱体、下活柱体在上复位弹簧、下复位弹簧、拉杆的作用下能够复位，同时，充入的水不会进入到上活柱体、下活柱体所在的空间内，防止上活柱体、下活柱体与水接触发生锈蚀现象。

接下来本发明将通过一些具体实施例来详细描述该分离式单体液压支柱，如图1，所示：

一个分离式单体液压支柱，包括油缸5、上活柱体4和下活柱体9，上活柱体4和下活柱体9分别从油缸5的上端和油缸5的下端部分插入油缸5的内部，油缸5的中部侧壁开有进水口，所述进水口设置有三用阀7。

所述上活柱体4和所述下活柱体9之间设置上自动涨紧密封件6和下自动涨紧密封件，所述上自动涨紧密封件6和所述下自动涨紧密封件分别处于所述进水口的两侧，所述上自动涨紧密封件6和所述下自动涨紧密封件的外侧壁分别与油缸5的内侧壁紧密接触，从而达到了自动涨紧的密封效果。

所述上活柱体4和所述下活柱体9之间通过复位组件相连接，所述复位组件用于将所述上活柱体4和所述下活柱体9复位，所述复位组件分别密封穿过所述上自动涨紧密封件6和所述下自动涨紧密封件，并与所述上自动涨紧密封件6和所述下自动涨紧密封件密封连接。复位组件从上自动涨紧密封件6、下自动涨紧密封件中分别穿过，复位组件和上自动涨紧密封件6、下自动涨紧密封件相互交叉处均密封处理，从而构成了上述的密封连接方式。上活柱体4、下活柱体9在上复位弹簧3、下复位弹簧、拉杆的作用下能够复位，同时，充入的水不会进入到上活柱体4、下活柱体9所在的空间内，起到分离效果，防止上活柱体4、下活柱体9与水接触发生锈蚀现象。

上述结构同时构成了密封、支撑相互分离的效果。

上自动涨紧密封件6和下自动涨紧密封件采用橡胶密封件，能够自动涨紧，由于上自动涨紧密封件6和下自动涨紧密封件的外侧壁分别与油缸5的内侧壁紧密接触，从而上自动涨紧密封件6、下自动涨紧密封件、油缸5构成一个密封强度高的封闭空间，另一方面，上自动涨紧密封件6和下自动涨紧密封件分别处于所述进水口的上下两侧，因而水自进水口冲入液压支柱后，水仅仅停留在上述封闭空间内，而不会进入上活柱体4和下活柱体9所在的空间内，因此，上活柱体4和下活柱体9不会接触到任何的水，从而不会造成上活柱体4和下活柱体9不会锈蚀，有利于卸载时的准确复位。从而实现了密封、支撑相分离的技术。而且，达到卸载后上活柱体4、下活柱体9所在的空间没有水的效果。

另外，油缸的内表面，上活柱体4和下活柱体9的外表面均包有不锈钢套，防止上活柱体4、下活柱体9表面锈蚀，不锈钢本身接触水也是不会锈蚀的，因此上活柱体4和下活柱体9也不会锈蚀，有利于卸载时的准确复位。

传统的分离式单体液压支柱中为了防止上活柱体4、下活柱体9、油缸5的锈蚀，通常采用的使涂乳化油，由于该液压支柱的使用环境是灰尘较多的地方，比如煤矿环境，乳化油容易与灰尘相容，形成油泥，太多的油泥难以达到国家对液压支柱的使用要求，因此，使用乳化油既造成较大的浪费，提高使用成本，而且对液压支柱会造成破坏式的损伤，大量油泥排出会造成环境破坏，不利于环保。本发明为了避免这个情况发生，采用了上述不锈钢套的方案，一方面节省了成本，一方面达到环保的效果，另一方面还对液压支柱起到了保护效果。

上活柱体4设有上复位弹簧3，下活柱体9设有下复位弹簧，上复位弹簧3和下复位弹簧之间通过拉杆相互连接(两者相互靠近端通过拉杆相互连接)，具体结构为：上活柱体的内部在沿所述上活柱体的轴向上设置有所述上复位弹簧，所述下活柱体的内部在沿所述下活柱体的轴向设置有所述下复位弹簧，所述上复位弹簧和所述下复位弹簧相互靠近的一端通过拉杆相互连接；拉杆分别密封穿过上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件。拉杆分别密封穿过上自动涨紧密封件6和所述下自动涨紧密封件，所述上复位弹簧和所述下复位弹簧均为压簧，压簧基本处于压缩和弹起的状态，上活柱体在压簧的伸长作用下向下运动；下活柱体在压簧的伸长作用下向上运动，因此，避免了传统的分离式单体液压支柱中采用拉簧，整个弹簧全处于水中，弹簧处于拉长和收缩的状态，这种拉簧容易将水引入上活柱体4、下活柱体9内，造成更大强度的锈蚀。相反，本发明的实施例中所述上复位弹簧和所述下复位弹簧均采用压簧，压簧处于上活柱体4、下活柱体9内，不与水接触，从而避免了上活柱体4、下活柱体9的锈蚀。进一步实现了密封支撑相互分离的效果。达到卸载后上活柱体4、下活柱体9所在的空间没有水的效果；拉杆穿过上自动涨紧密封件6、下自动涨紧密封件，在拉杆与上自动涨紧密封件6、下自动涨紧密封件的交叉处密封处理，从而保证充入的水不会进入上活柱体4、下活柱体9所在的空间。

在支撑过程中，拉杆暴露在水中的面积最大，为了防止拉杆被锈蚀，并将水带入上活柱体4、下活柱体9所在的空间，拉杆采用不锈钢拉杆或硬质的塑性拉杆。

上复位弹簧3和拉杆之间通过连接挡板连接，下复位弹簧和拉杆之间也通过另一块连接挡板连接，具体结构为：所述上复位弹簧和所述拉杆之间设置有上连接挡板，所述下复位弹簧和所述拉杆之间设置有下连接挡板；所述拉杆与所述上连接挡板密封连接；所述拉杆与所述下连接挡板密封连接。从而使各处的连接更结实、更促进运动。

为了使上活柱体4、下活柱体9在撑开时能够准确到达预定的位置，因此，在一些实施例中，在所述上自动涨紧密封件6和所述下自动涨紧密封件之间设有密封复位防挤圈8，所述上自动涨紧密封件6和所述下自动涨紧密封件分别与所述密封复位防挤圈8相接触，密封复位防挤圈8的外侧壁与油缸5的内侧壁相接触；因此，上自动涨紧密封件6和下自动涨紧密封件之间通过密封复位防挤圈8接触，防止了上自动涨紧密封件6和下自动涨紧密封件相互挤压，而且，起到限位的作用，另外，密封复位防挤圈8占据一定的空间，使上自动涨紧密封件6和下自动涨紧密封件之间的空间非常小，空气可以忽略不计，当充水时，高压腔内么有气体存在，也没有气体的压缩现象，顶盖1压支柱不会促使支柱下降，实现注液支柱升高后支柱内物气体的效果。所述密封复位防挤圈8优选为橡胶圈。

在一些实施例中，本发明的油缸5为两端细中间粗的立体结构，油缸5的中间部分会接收上自动胀紧密封件、下自动涨紧密封件的侧压，也会受到水的侧压，较大的侧压容易导致液压支柱变形、断裂，因此，在本发明中将中间部分加粗，增加受力面积，缩小了侧面压强的大小，减少了液压支柱变形、断裂的发生率，提高抗侧压效果。

上述任一实施例中分离式单体液压支柱的操作方法为:

支撑操作时:

开启三用阀7，通过所述进水口向油缸5内充水，水进入由所述上自动涨紧密封件6、所述下自动涨紧密封件和油缸5组成的封闭空间内；

所述上自动涨紧密封件6沿所述油缸5的轴向向上运动，所述下自动涨紧密封件沿所述油缸5的轴向向下运动；

所述上自动涨紧密封件6推动上活柱体4向上运动，所述下自动涨紧密封件推动下活柱体9向下运动；

关闭三用阀7，所述上活柱体4和所述下活柱体9分别到达相应位置起到支撑作用。

卸载操作时:

启用三用阀7，水自所述上自动涨紧密封件6、所述下自动涨紧密封件和油缸5组成的封闭空间内流出；

所述上自动涨紧密封件6向下运动进行复位，所述上自动涨紧密封件6向上运动进行复位；

所述上复位弹簧3拉动所述上活柱体4向下运动进行复位，所述下复位弹簧拉动所述下活柱体9向上运动进行复位。

本发明上述实施例提供的分离式单体液压支柱及其操作方法，上活柱体和下活柱体之间设置上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件，上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件分别处于进水口的两侧，上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件的外侧壁分别与油缸的内侧壁紧密接触，支撑操作时，开启三用阀，通过进水口向油缸内充水，水进入由上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件和油缸组成的封闭空间内；上自动涨紧密封件沿油缸的轴向向上运动，下自动涨紧密封件沿油缸的轴向向下运动；上自动涨紧密封件推动上活柱体向上运动，下自动涨紧密封件推动下活柱体向下运动；关闭三用阀，上活柱体和下活柱体分别到达相应位置起到支撑作用。上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件和油缸组成一个封闭的空间，由于上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件均能够自动涨紧，与油缸的内侧壁紧密接触，能够防止水和空气进入上活柱体和下活柱体所在的空间，起到分离效果，防止上活柱体和下活柱体遇水腐蚀，提高上活柱体、下活柱体的使用寿命。复位组件从上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件中分别穿过，复位组件和上自动涨紧密封件、下自动涨紧密封件相互交叉处均密封处理，从而构成了上述的密封连接方式。上活柱体、下活柱体在上复位弹簧、下复位弹簧、拉杆的作用下能够复位，同时，充入的水不会进入到上活柱体、下活柱体所在的空间内，防止上活柱体、下活柱体与水接触发生锈蚀现象。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分离式单体液压支柱，其特征在于，

上活柱体和下活柱体之间设置上自动涨紧密封件和下自动涨紧密封件，所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件分别处于进水口的两侧，所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件的外侧壁分别与油缸的内侧壁紧密接触；

所述上活柱体和所述下活柱体之间通过复位组件相连接，所述复位组件用于将所述上活柱体和所述下活柱体复位，所述复位组件分别密封穿过所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件，并与所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件密封连接；

在所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件之间设有密封复位防挤圈，所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件分别与所述密封复位防挤圈相接触。

2.根据权利要求1所述的分离式单体液压支柱，其特征在于，所述密封复位防挤圈为橡胶圈。

3.根据权利要求1所述的分离式单体液压支柱，其特征在于，

所述复位组件包括：上复位弹簧、下复位弹簧和拉杆；

所述上活柱体的内部在沿所述上活柱体的轴向上设置有所述上复位弹簧，所述下活柱体的内部在沿所述下活柱体的轴向设置有所述下复位弹簧，所述上复位弹簧和所述下复位弹簧相互靠近的一端通过拉杆相互连接；

所述拉杆分别密封穿过所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件。

4.根据权利要求3所述的分离式单体液压支柱，其特征在于，

所述上复位弹簧和所述拉杆之间设置有上连接挡板，所述下复位弹簧和所述拉杆之间设置有下连接挡板；

所述拉杆与所述上连接挡板密封连接；所述拉杆与所述下连接挡板密封连接。

5.根据权利要求3所述的分离式单体液压支柱，其特征在于，

所述上复位弹簧和所述下复位弹簧均为压簧；

和/或，

所述拉杆为不锈钢拉杆。

6.根据权利要求1所述的分离式单体液压支柱，其特征在于，

所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件分别为橡胶密封件。

7.根据权利要求1-6任一项所述的分离式单体液压支柱，其特征在于，

所述油缸的内表面设置不锈钢套；

和/或，

所述上活柱体和/或所述下活柱体的外表面设置不锈钢套。

8.根据权利要求1-6任一项所述的分离式单体液压支柱，其特征在于，

所述油缸为两端细中间粗的立体结构。

9.一种权利要求1-8任一项所述的分离式单体液压支柱的操作方法，其特征在于，包括：

支撑操作时，开启三用阀，通过所述进水口向油缸内充水，水进入由所述上自动涨紧密封件、所述下自动涨紧密封件和油缸组成的封闭空间内；

所述上自动涨紧密封件在水的推动下沿所述油缸的轴向向上运动，所述下自动涨紧密封件在水的推动下沿所述油缸的轴向向下运动；

所述上自动涨紧密封件推动上活柱体向上运动，所述下自动涨紧密封件推动下活柱体向下运动；

关闭三用阀，所述上活柱体和所述下活柱体分别到达相应位置起到支撑作用；

卸载操作时，启用三用阀，水自所述上自动涨紧密封件、所述下自动涨紧密封件和油缸组成的封闭空间内流出；

所述上自动涨紧密封件向下运动，所述上自动涨紧密封件向上运动，所述上自动涨紧密封件和所述下自动涨紧密封件分别与所述密封复位防挤圈相接触；

所述上活柱体在复位组件的作用下向下运动进行复位，所述下活柱体在复位组件的作用下向上运动进行复位。

10.如权利要求9所述的分离式单体液压支柱的操作方法，其特征在于，包括：

所述上活柱体在复位组件的作用下向下运动进行复位包括：所述上活柱体在压簧的伸长作用下向下运动；

所述下活柱体在复位组件的作用下向上运动进行复位包括：所述下活柱体在压簧的伸长作用下向上运动。