CN105298519B - 一种曲柄固定大行程内注式单体液压支柱 - Google Patents

Abstract

一种曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，属于矿用支护设备技术领域。其特征在于：所述的升柱机构设置在所述升降缸（12）下方，且升柱机构设置在固定缸（3）和导油管之间，升柱手柄（17）设置在固定缸（3）上并与升柱机构相连；所述固定缸（3）内设有单向导通装置，在升降缸（12）下方的固定缸（3）内还设有一个上柱塞座（11），导油管的上端连通上柱塞座（11）与升降缸（12）之间形成的密闭空腔，升柱手柄（17）推动升柱机构使液压油经单向导通装置、导油管和自动泄压阀（9）进入所述密闭空腔后推动升降缸（12）上升。本发明的曲柄固定大行程内注式单体液压支柱的升柱手柄固定设置，摆脱了升柱手柄随升降缸移动而对升降缸行程的限制。

Description

一种曲柄固定大行程内注式单体液压支柱

技术领域

一种曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，属于矿用支护设备技术领域。

背景技术

单体液压支柱是一种新环保型的支护装备，单体液压支柱适用于煤层倾角小于25度--35度的倾斜煤层回采工作面，所适应的煤层顶底板条件是：顶板落后不影响支柱的回收，底板不宜过软，支柱压入底板深度不恶化底板的完整性，否则应加大底座。

单体液压支柱一般分为外注式单体液压支柱，内注式单体液压支柱。内注式单体液压支柱是自身带泵及同，支设时用手摇把摇动就能快速升柱，降柱时不排出工作液，可较好地保护工作环境，而且使用时方便，管理灵活，装备简单。

现有单体液压支柱的升柱手柄一般固定在升降缸上，在液压支柱升柱时，升柱手柄逐渐升高，操作很不方便。由于升柱手柄会随升降缸升高，限制了升降缸的升高高度，在对高度较高的煤矿进行支护时，通常在升降缸的顶部进行加长，这就使得直径较小的升降缸位于中部，这就使得液压支柱的升降缸很容易弯曲，大大降低了液压支柱的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种升柱手柄固定、升降缸的行程不受升柱手柄限制、升降缸行程大的曲柄固定大行程内注式单体液压支柱。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，包括固定缸、固定缸内的升降缸和导油管以及升柱机构，导油管连接有自动泄压阀，其特征在于：所述的升柱机构设置在所述升降缸下方，且升柱机构设置在固定缸和导油管之间，升柱手柄设置在固定缸上并与升柱机构相连；所述固定缸内设有单向导通装置，在升降缸下方的固定缸内还设有一个上柱塞座，导油管的上端连通上柱塞座与升降缸之间形成的密闭空腔，升柱手柄推动升柱机构使液压油经单向导通装置、导油管和自动泄压阀进入所述密闭空腔后推动升降缸上升。

优选的，所述的自动泄压阀设置在所述升柱机构与所述升降缸之间。

优选的，所述的固定缸的底部设有下柱塞座，所述导油管下端连通下柱塞座下部形成的密闭空腔。

优选的，所述的自动泄压阀的阀筒的上下两侧对称设有油孔，导油管包括上导油管和下导油管，上导油管的下端与上侧的油孔连通，下导油管的上端与下侧的油孔连通；所述自动泄压阀的卸压孔和溢流孔均与固定缸连通。

优选的，每个所述的单向导通装置包括两个单向阀，两个单向阀串联设置，所述固定缸内的液压油依次穿过两个单向阀后进入所述导油管内。

优选的，所述的升柱机构包括套设在所述导油管外壁的升柱柱塞以及与升柱柱塞相连的挡油盘，挡油盘为圆环状，挡油盘的内沿和外沿均设有向上的翻边，挡油盘外侧的翻边与所述固定缸密封设置，挡油盘内侧的翻边与升柱柱塞之间设有单向导油槽。

优选的，所述的升柱柱塞与单向导通装置之间设有二次增压机构。

优选的，所述的二次增压机构包括套设在导油管上的增压筒，升柱柱塞下端的内径大于上端的内径，增压筒固定设置，增压筒上端伸进升柱柱塞与导油管之间并在增压筒上方形成增压腔，增压筒下端与所述单向导通装置相连，增压筒内壁与导油管外壁间隔设置。

优选的，所述的单向导通装置上方设有过滤盘。

优选的，所述的固定缸的长度大于或等于所述升降缸长度的两倍。

与现有技术相比，本发明的曲柄固定大行程内注式单体液压支柱所具有的有益效果是：

1、本曲柄固定大行程内注式单体液压支柱的升柱手柄设置在固定缸上，使升柱手柄不随升降缸的升降而升降，保证升柱机构和升柱手柄与本液压支柱低端的距离保持变，摆脱了升柱手柄随升降缸移动而对升降缸行程的限制，使本曲柄固定大行程内注式单体液压支柱升降缸的行程可以根据需要设置，提高了液压支柱的适用范围，使用方便。

2、升降缸设置在自动泄压阀上方，在进行支护时，升降缸位于最上端，避开了中部最容易发生弯曲的位置，大大增强了本抗弯内注式单体液压支柱的抗弯强度，在使用时不容易发生弯曲，提高了使用寿命，也为升柱机构安装在固定缸上提供了条件。

3、自动泄压阀的上下两侧均设有油孔，方便液压油沿导油管穿过自动泄压阀进入上柱塞座上方的密闭空腔；自动泄压阀在卸压时能够使液压油回流到固定缸内，实现升降缸的下降；溢流孔能够在导油管内的油压超过预设值时完成卸压，以保护设备。

4、每个单向导通装置包括两个单向阀，能够避免导油管内油压过高，并使固定缸内的液压油无法进入导油管，还方便设置二次增压机构。

5、单向导油槽能够使挡油盘上方腔体内的液压油进入下方，并能阻碍下方的液压油进入上方，升柱柱塞带动挡油盘上下往复运动，并将液压油压入导油管内，推动升降缸上升。

6、二次增压机构能够对液压油再次增压，并压入导油管中，防止因升降缸承受的压力过大而导致液压油不能直接通过升柱机构压入导油管内。

7、升柱柱塞上下移动，从而使增压腔的体积发生变化，在增压腔体积增大时，将液压油吸入增压腔内，在增压腔体积减小时，将增压腔内的液压油压出，压出增压腔的液压油经狭窄的通道进入单向导通装置，由于通道狭窄，液压油的压力增大，结构简单，使用方便。

8、过滤盘能够对进入单向导通装置的液压油进行过滤，避免液压油中的杂质进入单向导通装置进入导油管内。

9、固定缸的长度大于或等于升降缸长度的两倍，保证固定缸内的液压油能够保证升降缸完全升起，使升降缸的长度能够被完全利用。

附图说明

图1为抗弯内注式单体液压支柱的主视剖视示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图3为图1中B处的局部放大图。

图4为自动泄压阀的主视剖视示意图。

图中：1、底盖 2、下柱塞座 3、固定缸 4、过滤盘 5、挡油盘 6、增压筒 7、升柱柱塞8、下导油管 9、自动泄压阀 901、阀筒 902、油孔 903、卸压孔 904、溢流孔 10、注油阀 11、上柱塞座 12、升降缸 13、手把体 14、顶盖 15、活塞 16、上导油管 17、升柱手柄 18、单向阀 19、单向导油槽。

具体实施方式

图1~4是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~4对本发明做进一步说明。

一种曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，包括固定缸3、固定缸3内的升降缸12和导油管以及升柱机构，导油管连接有自动泄压阀9，升柱机构设置在升降缸12下方，且升柱机构设置在固定缸3和导油管之间，升柱手柄17设置在固定缸3上并与升柱机构相连；固定缸3内设有单向导通装置，在升降缸12下方的固定缸3内还设有一个上柱塞座11，导油管的上端连通上柱塞座11与升降缸12之间形成的密闭空腔，升柱手柄17推动升柱机构使液压油经单向导通装置、导油管和自动泄压阀9进入密闭空腔后推动升降缸12上升。本曲柄固定大行程内注式单体液压支柱的升柱手柄17设置在固定缸3上，使升柱手柄17不随升降缸12的升降而升降，保证升柱手柄17与本液压支柱低端的距离保持变，摆脱了升柱手柄17随升降缸12移动而对升降缸12行程的限制，使本曲柄固定大行程内注式单体液压支柱升降缸12的行程可以根据需要设置，提高了液压支柱的适用范围，使用方便。

具体的：如图1所示：该抗弯内注式单体液压支柱包括固定缸3、固定缸3内的升降缸12和导油管以及升柱机构，导油管连接有自动泄压阀9。自动泄压阀9设置在固定缸3的中部，升柱机构设置在自动泄压阀9下方，升柱手柄17设置在自动泄压阀9下方的固定缸3上，升柱手柄17不随升降缸12的移动而移动，升降缸12的行程不会因升柱手柄17受到影响，大大提高了升降缸12的行程。

在固定缸3内还设有上柱塞座11和下柱塞座2，下柱塞座2设置在固定缸3的底部，上柱塞座11设置在自动泄压阀9上方。上柱塞座11和下柱塞座2的外径均稍小于固定缸3的内径，内径稍大于导油管的外径，上柱塞座11和下柱塞座2的外壁均与固定缸3的内壁密封设置，上柱塞座11和下柱塞座2的内壁均与导油管密封设置。上柱塞座11的上下两面均内凹。

固定缸3的下方设有底盖1，在下柱塞座2下方与底盖1之间形成一个密闭空腔，方便液压油穿过下柱塞座2进入导油管内。固定缸3包括两端钢管，两端钢管均与上柱塞座11焊接，这样方便安装上柱塞座11。

下柱塞座2上设有轴向的通孔，单向导通装置安装在通孔内。单向导通装置能够使液压油进入下柱塞座2下部的腔体内，并能阻碍下柱塞座2下部腔体内的液压油回流到固定缸3内。

下柱塞座2的上方设有过滤盘4，过滤盘4为圆环形，过滤盘4的外沿设有向上的外翻边，过滤盘4的底面与下柱塞座2的顶面接触，并与下柱塞座2的顶面密封设置。过滤盘4的外翻边与固定缸3的内壁密封设置。过滤盘4能够对进入单向导通装置和导油管内的液压油进行过滤，避免杂质进入单向导通装置和导油管内阻碍该液压支柱的工作。

升降缸12的外径稍小于固定缸3的内径，升降缸12的下端设有活塞15，活塞15的直径稍小于固定缸3的内径，升降缸12的下部伸进固定缸3内。活塞15与固定缸3内壁之间密封设置，在上柱塞座11上方和活塞15之间形成一个密闭空腔。

导油管将下柱塞座2下方的空腔和上柱塞座11上方的空腔连通，液压油从导油管底部进入导油管并经过导油管进入上柱塞座11上部的空腔内，推动活塞15上升。

导油管包括上导油管16和下导油管8。上导油管16的下端与自动泄压阀9连通，上端与上柱塞座11上方的密闭空腔连通。下导油管8的上端与自动泄压阀9连通，下端与下柱塞座2下方的密闭空腔连通。

升降缸12的靠近上端的位置设有手把体13，手把体13用于起吊该液压支柱。升降缸12的顶端设有顶盖14，顶盖14通过弹性圆柱销与升降缸12固定连接。

固定缸3上还设有注油阀10，注油阀10固定在上柱塞座11和自动泄压阀9之间的固定缸3外壁上。注油阀10用于向固定缸3内注入液压油，注油阀10与大气连通，在升降缸12升降时能够使固定缸3与外界空气进行换气。

如图2所示：升柱机构包括升柱柱塞7以及与升柱柱塞7相连的挡油盘5。升柱柱塞7的上端与升柱手柄17相连，并随升柱手柄17的摆动而往复轴向移动。升柱柱塞7下部的内径大于下导油管8的外径并与下导油管8的外壁间隔设置。升柱柱塞7的中下部与下导油管8之间密封设置。

挡油盘5与升柱柱塞7固定连接，挡油盘5为圆环状，挡油盘5的内沿和外沿均设有向上的外翻边，挡油盘5外沿的外翻边与固定缸3的内壁密封设置并可与固定缸3的内壁发生相对滑动，挡油盘5内沿的外翻边与升柱柱塞7固定连接。挡油盘5与升柱柱塞7之间密封设置，且挡油盘5与升柱柱塞7之间设有单向导油槽19。挡油盘5上方的液压油能够穿过单向导油槽19进入下部，下部的液压油无法通过单向导油槽19进入上部。

在下导油管8和单向导通装置之间设有二次增压机构，二次增压机构包括增压筒6。增压筒6的外径小于升柱柱塞7下部的内径，增压筒6的内径稍大于下导油管8的外径。增压筒6的上端伸进升柱柱塞7下部与下导油管8的间隙内，并在增压筒6的上方形成增压腔。增压筒6的下端与单向导通装置连通。

升柱柱塞7上下移动，使增压腔的体积增大或缩小。在增压腔的体积增大时，液压油进入增压腔内，在增压腔体积减小时，液压油沿增压筒6与下导油管8的间隙进入导向导通装置内。由于增压筒6与下导油管8之间的间隙较小，因此提高了液压油的压力，避免液压油的压力不足，无法达到升降缸12的支护要求。

如图3所示：每个单向导通机构包括相串联的两个单向阀18，增压筒6与下导油管8之间的间隙与两个单向阀之间的空腔连通。液压油穿过上部的单向阀18后进入增压腔，增压后的液压油经下部的单向阀18进入下柱塞座2下部的腔体内。

如图4所示：自动泄压阀9包括阀筒901以及设置在阀筒901内的阀芯，阀芯在阀筒901内轴向移动实现了自动泄压阀9的卸压、溢流、安全的作用。

阀筒901为不锈钢圆管，阀筒901的左端设有端盖，端盖与阀筒901的内壁之间设有密封圈。阀筒901左端内壁设有环形槽，环形槽内安装有挡圈，端盖通过左侧的挡圈固定。

阀芯包括自动泄压阀阀芯以及溢流阀阀芯，自动泄压阀阀芯设置在阀筒901的左侧，溢流阀阀芯设置在阀筒901的右侧，自动泄压阀阀芯和溢流阀阀芯把阀筒901内腔分隔成卸压腔、高压腔和溢流腔，自动泄压阀阀芯的左侧为卸压腔，自动泄压阀阀芯和溢流阀阀芯之间为高压腔，溢流阀6的右侧为溢流腔。溢流阀阀芯沿阀筒901左右移动，使阀筒901的高压腔和卸压腔连通或隔离，从而实现液压支柱的升柱和降柱，溢流阀阀芯左右移动，使高压腔和溢流腔连通或隔离，在高压腔内的压力超过预定值时进行卸压。

阀筒901内设有阀套，阀套与阀筒901同轴设置，阀套的左端与自动泄压阀阀芯的右端固定连接，溢流阀阀芯设置在轴套内。

阀筒901的左侧环绕内壁设有凸台，自动泄压阀阀芯中部环绕外壁设有密封台，密封台为由左至右直径逐渐减小的锥形，密封台与凸台相配合，使高压腔与卸压腔隔离。

自动泄压阀阀芯的左侧设有自动泄压阀弹簧，自动泄压阀弹簧的左端支撑在端盖上，右端推动自动泄压阀阀芯使密封台与凸台接触并密封。

自动泄压阀弹簧与自动泄压阀弹簧之间设有自动泄压阀弹簧支撑架。卸压弹簧支撑架为左端直径小于右端直径的阶梯状，自动泄压阀弹簧的右端套设在自动泄压阀弹簧支撑架的左端并支撑在自动泄压阀弹簧支撑架的肩部。自动泄压阀弹簧支撑架的右端设有盲孔，自动泄压阀阀芯的左端伸进自动泄压阀弹簧支撑架的盲孔内并固定。

阀套内设有密封块，密封块与阀套固定设置，在自动泄压阀阀芯以及密封块上均设有相连通的通孔，高压腔与溢流腔通过通孔连通；溢流阀阀芯的左端设有密封垫，溢流阀阀芯上的密封垫将通孔封闭，使高压腔与溢流腔隔离。密封块与阀套内壁之间设有密封圈。

阀筒901内还设有溢流阀弹簧，溢流阀弹簧推动溢流阀阀芯将密封块上的通孔封闭。阀套的右端设有固定支撑架，固定支撑架的左端直径小于右端的直径，溢流阀弹簧的右端套设在固定支撑架直径较小的一端并支撑在肩部。

溢流阀阀芯和溢流阀弹簧之间设有溢流阀弹簧支撑架，溢流阀弹簧支撑架的右端直径小于左端形成阶梯状，溢流阀弹簧的左端套设在溢流阀弹簧支撑架的右端并支撑在肩部。溢流阀弹簧支撑架与溢流阀阀芯之间设有钢珠。

阀筒的左端下部设有卸压孔903，卸压孔903将卸压腔与固定缸3连通；阀筒901中部的上下两侧对称设有油孔902，上方的油孔902与上导油管16的下端连通，下方的油孔902与下导油管8上端连通；阀筒901的右端设有溢流孔904，溢流孔904将溢流腔与固定缸3连通。油孔902外端的直径大于内端的直径。

该抗弯内注式单体液压支柱的工作过程如下：升柱时，首先使自动泄压阀9的卸压腔和高压腔连通，通过升柱手柄17带动升柱柱塞7上下移动，并将液压油穿过单向阀压入下柱塞座2下部的腔体内，然后液压油经下导油管8、自动泄压阀9以及上导油管16进入上柱塞座11上部的腔体内并推动活塞15向上移动，实现升柱。在升柱过程中，当升降缸12的压力过大，造成自动泄压阀9的高压腔内的压力过大，自动泄压阀9会通过溢流孔904实现溢流泄压。

降柱时，首先转动自动泄压阀9的手柄，并推动自动泄压阀阀芯向左移动，使自动泄压阀9的高压腔和卸压腔连通，高压腔的液压油经卸压孔903进入固定缸3内，从而实现降柱。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，包括固定缸（3）、固定缸（3）内的升降缸（12）和导油管以及升柱机构，导油管连接有自动泄压阀（9），其特征在于：所述的升柱机构设置在所述升降缸（12）下方，且升柱机构设置在固定缸（3）和导油管之间，升柱手柄（17）设置在固定缸（3）上并与升柱机构相连；所述固定缸（3）内设有单向导通装置，在升降缸（12）下方的固定缸（3）内还设有一个上柱塞座（11），导油管的上端连通上柱塞座（11）与升降缸（12）之间形成的密闭空腔，升柱手柄（17）推动升柱机构使液压油经单向导通装置、导油管和自动泄压阀（9）进入所述密闭空腔后推动升降缸（12）上升；

所述的自动泄压阀（9）的阀筒（901）的上下两侧对称设有油孔（902），导油管包括上导油管（16）和下导油管（8），上导油管（16）的下端与上侧的油孔（902）连通，下导油管（8）的上端与下侧的油孔（902）连通；所述自动泄压阀（9）的卸压孔（903）和溢流孔（904）均与固定缸（3）连通，所述的自动泄压阀（9）设置在所述升柱机构与所述升降缸（12）之间，自动泄压阀（9）设置在固定缸（3）的中部。

2.根据权利要求1所述的曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，其特征在于：所述的固定缸（3）的底部设有下柱塞座（2），所述导油管下端连通下柱塞座（2）下部形成的密闭空腔。

3.根据权利要求1所述的曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，其特征在于：每个所述的单向导通装置包括两个单向阀（18），两个单向阀（18）串联设置，所述固定缸（3）内的液压油依次穿过两个单向阀（18）后进入所述导油管内。

4.根据权利要求1所述的曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，其特征在于：所述的升柱机构包括套设在所述导油管外壁的升柱柱塞（7）以及与升柱柱塞（7）相连的挡油盘（5），挡油盘（5）为圆环状，挡油盘（5）的内沿和外沿均设有向上的翻边，挡油盘（5）外侧的翻边与所述固定缸（3）密封设置，挡油盘（5）内侧的翻边与升柱柱塞（7）之间设有单向导油槽（19）。

5.根据权利要求4所述的曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，其特征在于：所述的升柱柱塞（7）与单向导通装置之间设有二次增压机构。

6.根据权利要求5所述的曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，其特征在于：所述的二次增压机构包括套设在导油管上的增压筒（6），升柱柱塞（7）下端的内径大于上端的内径，增压筒（6）固定设置，增压筒（6）上端伸进升柱柱塞（7）与导油管之间并在增压筒（6）上方形成增压腔，增压筒（6）下端与所述单向导通装置相连，增压筒（6）内壁与导油管外壁间隔设置。

7.根据权利要求1所述的曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，其特征在于：所述的单向导通装置上方设有过滤盘（4）。

8.根据权利要求1所述的曲柄固定大行程内注式单体液压支柱，其特征在于：所述的固定缸（3）的长度大于或等于所述升降缸（12）长度的两倍。