CN105041362B - 矿用带压液压介质置换液压支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿用带压液压介质置换液压支架，包括平衡油缸(5)、安全阀(4)、三位四通换向阀(6)、立柱油缸(7)、连接管路以及进液管路和回液管路，其还具有第一辅助管路(L1)、第二辅助管路(L2)、第三辅助管路(L3)和第四辅助管路(L4)；上述辅助管路通过油缸缸壁上的开口与油缸(7)连通，然后依次连接单向阀(2)，顺序阀(3)和两位四通换向阀(1)后，再与回液或进液管路连通相成完整的液压回路。采用上述方案可实现在油缸不伸缩情况下完成更换油缸内部的液体，同时在更换液体时油缸的支撑力和拉伸力不变，而且通过更换油缸内的“死水”也减少了油缸腐蚀。

Description

矿用带压液压介质置换液压支架

技术领域

本发明涉及液压技术领域，具体涉及一种矿用带压液压介质置换液压支架。

背景技术

液压支架是井下采掘工作必不可少的设备之一，其主要材质为铁、钢等合金通过锻造等方式制造而成，由于煤矿井下环境恶劣,采煤工作面和巷道相对湿度大,一般在75％左右,使用的设备长期处于潮湿、易腐蚀环境中，同时，如果油缸动作不频繁，甚至长时间无动作，油缸内的液体处在封闭状态，不能得到更新，极易变质，也会加速腐蚀油缸，给井下生产带来极大的安全隐患。

CN203374290U公开了一种对矿用液压支架进行排液的装置，其通过风缸、触头来触动两个三位四通先导阀，先导阀控制主机架上的主阀实现换向来实现液缸的伸缩，液缸给充在风缸内的压风气体加压到8－10MP后储存到两个蓄能器内，排液时把高压气体通过管路接在液压支架控制阀组上通过阀组控制高压气体实现液压执行元件往复运动排出液压元件及执行元件内的残余液体。CN103883338A公开了一种含有液压增压器的液压支架立柱自助增压系统，其包括立柱、液压增压器，所述立柱的活塞腔与液压增压器之间设有单向阀等。当液压支架顶梁接触顶板后，立柱活塞腔液体压力升高，当压力升至液压增压器的内置换向阀调定压力时，内置换向阀换向，乳化液经内置换向阀流向单作用增压缸的A腔，增压活塞开始自助增压，高压乳化液流入立柱活塞腔继续补液，从而达到增高压力的目的。CN201087709公开了一种井控带压换阀装置，其采用在井口油管褂上方设置底架总成，将举升液压支架安装在其上面，再将堵塞器总成安装在举升液压支架的横梁上面，通过堵塞器总成的提升液缸将提升杆提起，使其下部的密封环膨胀堵住油管褂的内径，通过自封头总成和双法兰短节总成使提升杆外部的堵塞杆外壳被密封，通过双法兰短节总成上的压力监控表监测堵塞压力与井底压力之间的大小关系。

上述专利或专利申请仅仅公开了用气体将油缸内的液体排空、通过增压缸来改善油缸初撑力不够的问题，或是用于油气井口的带压换阀，虽然对液压支架或油缸和阀进行了改造，但没有解决油缸内乳化液长期不流动而产生变质对支架和油缸腐蚀的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对以上现有技术的不足，而提供本发明的方案是通过如下技术措施来实现的：

一种矿用带压液压置换液压支架，包括平衡油缸5、安全阀4、三位四通换向阀6、立柱油缸7、连接管路以及进液管路和回液管路，其特征在于，其还具有第一辅助管路L1和第二辅助管路L2，所述第一辅助管路L1和第二辅助管路L2通过立柱油缸7缸壁上的开口与立柱油缸7连通，然后依次连接单向阀2，顺序阀3和两位四通换向阀1后，再与回液或进液管路连通相成完整的液压回路。

其还具有第三辅助管路L3和第四辅助管路L4，所述第三辅助管路L3和第四辅助管路L4通过平衡油缸5缸壁上的开口与平衡油缸5连通，然后依次连接单向阀2，顺序阀3和两位四通换向阀1后，再与回液或进液管路连通相成完整的液压回路。

所述单向阀2为液控单向阀。

所述液控单向阀为叠加式单向阀。

所述顺序阀3为单向顺序阀。

采用上述方案，

1、可实现在油缸不伸缩情况下完成更换油缸内部的液体目的。

2、可实现在更换液体时油缸的支撑力和拉伸力不变。

3、通过更换油缸内的“死水”来实现减少油缸腐蚀的目的。

4、采用设置辅助管路及液压元件方式，解决油缸中工作介质不流动的问题，从而避免工作介质变质，导致油缸腐蚀。

5、通过设置顺序阀、单向阀、液控单向阀，使辅助系统工作时保证原系初撑力不受影响，从而保证系统安全。

附图说明

图1为现有技术液压支架结构图

图2为现有技术的液压支架平衡油缸与立柱油缸管路示意图；

图3为本发明所提供的液压支架平衡油缸与立柱油缸管路示意图；

其中：1是两位四通换向阀，2是单向阀，3是顺序阀，4是安全阀，5是平衡油缸，6是三位四通换向阀，7是立柱油缸

具体实施方式

为能清楚说明本发明方案的技术特点，下面结合具体实施例，并结合其附图，对本发明进行阐述。

图1示出了现有技术普通液压支架示意简图，液压支架中包括立柱油缸、平衡油缸、侧推油缸与抬底油缸等。其中，立柱油缸为二级油缸，而平衡油缸、侧推油缸与抬底油缸等都为一级油缸，在以下的说明中以一级油缸中的平衡油缸为例进行说明。

图2为现有技术的液压支架平衡油缸与立柱油缸管路示意图，示意图仅以立柱油缸与平衡油缸来代替整个支架的油缸进行说明。如图2所示，液压支架中平衡油缸的液压系统主要由安全阀4、平衡油缸5、三位四通换向阀6、立柱油缸7以及连接管路组成。在平衡油缸5管路中，如果三位四通换向阀6的第一电磁铁通电，平衡油缸的活塞及与活塞连接的活塞杆向左移动；如果三位四通换向阀第二电磁铁通电，平衡油缸的活塞及与活塞连接的活塞杆向右移动。同理，在立柱油缸7管路中，如果三位四通换向阀第一电磁铁得电，立柱油缸7中一级油缸先伸长，伸长到极限位置后二级油缸再伸长；反之，如果第二电磁铁得电，立柱油缸7中一级油缸先收缩，收缩到极限位置后二级油缸再收缩。

图3为本发明所提供的液压支架平衡油缸与立柱油缸管路示意图，所述液压系统主要由两位四通换向阀1，单向阀2，顺序阀3，安全阀4，平衡油缸5，三位四通换向阀6，立柱油缸7以及连接管路组成。

在以平衡油缸为一级油缸的代表中，正常工作时活塞至在B、C两点之间运动或者很久才会运动一次，从而导致有杆腔内液体有时能得到一定的流动，而无杆腔内液体几乎不能正常随系统流动得到循环。本发明在图2的基础上增加了第三辅助管路L3和第四辅助管路L4，所述第三辅助管路L3和第四辅助管路L4通过平衡油缸5缸壁上的开口与平衡油缸5连通，然后依次连接单向阀2，顺序阀3和两位四通换向阀1后，再与原液压管路的回液或进液管路连通相成完整的液压回路。通过定期将两位四通换向阀1打开，使系统无杆腔Ⅰ内液体得到有效循环，从而避免介质变质，从而避免油缸腐蚀。由于液压支架在煤矿井下起到安全作用，在L3、L4管路中设置顺序阀3，开启两位四通换向阀1时，可以使得系统中的工作介质有效保持系统工作阻力；而液控单向阀2，在关闭两位四通换向阀1时，可以增加L3、L4管路系统与原系统有效隔离。

同样地，在立柱油缸7中，正常工作时活塞至在二级油缸的很短行程中运动或者很久才会运动一次，导致二级油缸有杆腔内液体有时能得到一定的流动，而二级油缸的无杆腔与一级油缸的无杆腔内液体几乎不能正常随系统流动得到循环。本发明在图2的基础上增加了第一辅助管路L1和第二辅助管路L2，所述第一辅助管路L1和第二辅助管路L2通过立柱油缸7缸壁上的开口与立柱油缸7连通，然后依次连接单向阀2，顺序阀3和两位四通换向阀1后，再与原液压管路的回液或进液管路连通相成完整的液压回路。通过定期将两位四通换向阀1打开，使系统二级油缸的无杆腔与一级油缸的无杆腔内液体得到有效循环，从而避免介质变质，从而避免油缸腐蚀。由于液压支架在煤矿井下起到安全作用，在L1、L2管路中设置顺序阀3，开启两位四通换向阀1时，可以使得系统中的工作介质有效保持系统工作阻力；而液控单向阀2，在关闭两位四通换向阀1时，可以增加L1、L2管路系统与原系统有效隔离。

通过上述改变，可以做到带压更换不常动作或动作行程很小的油缸内液体减小液体对油缸的腐蚀，从而达到保护液压支架、延长液压支架使用寿命。

Claims (4)

1.一种矿用带压液压介质置换液压支架，包括平衡油缸(5)、安全阀(4)、三位四通换向阀(6)、立柱油缸(7)、连接管路以及进液管路和回液管路，其特征在于，矿用带压液压介质置换液压支架还具有第一辅助管路(L1)和第二辅助管路(L2)，所述第一辅助管路(L1)和第二辅助管路(L2)通过立柱油缸(7)缸壁上的开口与立柱油缸(7)连通，然后依次连接单向阀(2)、顺序阀(3)和两位四通换向阀(1)后，再与回液或进液管路连通形成完整的液压回路；

矿用带压液压介质置换液压支架还具有第三辅助管路(L3)和第四辅助管路(L4)，所述第三辅助管路(L3)和第四辅助管路(L4)通过平衡油缸(5)缸壁上的开口与平衡油缸(5)连通，然后依次连接单向阀(2)，顺序阀(3)和两位四通换向阀(1)后，再与回液或进液管路连通形成完整的液压回路。

2.根据权利要求1所述的液压支架，其特征在于，所述单向阀(2)为液控单向阀。

3.根据权利要求2所述的液压支架，其特征在于，所述液控单向阀为叠加式单向阀。

4.根据权利要求1所述的液压支架，其特征在于，所述顺序阀(3)为单向顺序阀。