CN110284912B - 一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置属于井工矿山机械设备的技术领域；解决的技术问题为：提供一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置，缓冲能力强，作用难度低，节约油量且使用寿命长；采用的技术方案为：缸盖的槽内固定安装有底座，底座上安装有行星轮机构，行星轮机构包括行星架、太阳轮、行星轮和齿圈，齿圈为内齿圈结构，太阳轮位于齿圈内部中心，行星轮位于齿圈和太阳轮之间并啮合连接，太阳轮和行星轮的中心轴下端均通过轴承安装在底座上并通过行星架轴向定位，齿圈的外圆周面上设有多个旋转叶片，太阳轮的中心轴上端通过多段式伸缩套杆与活塞下端面中心固定连接，多段式伸缩套杆的多个套管之间通过过盈配合的螺纹套装连接。
Description
技术领域
本发明一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置属于井工矿山机械设备的技术领域，具体涉及矿用液压支柱的泄压缓冲。
背景技术
现在在液压支柱中有四种常用非机械动能泄压缓冲装置：1、圆柱形环隙式，当缓冲柱塞进入缸盖上的内孔，缸盖和缓冲活塞间形成缓冲油腔，被封闭油液能从环形间隙δ排出，产生缓冲压力，从而实现减速缓冲，这种缓冲装置缓冲效果较差，但结构结单，制造成本低，所以在系列化的成品液压缸中多采用这种缓冲装置；2、圆锥形环隙式，由于缓冲柱塞为圆锥形，所以缓冲环形间隙δ随位移量而改变，即节流面积随缓冲行程的增大而缩小，使机械能的吸收较均匀，其缓冲效果较好；3、可变节流槽式，在缓冲柱塞上开有由浅渐深的三角节流槽，节流面积随着缓冲行程的增大而逐渐减小，缓冲压力变化平缓；4、可调节流孔式，在缓冲过程中，缓冲腔油液经小孔节流排出，调节节流孔的大小，可控制缓冲腔内缓冲压力的大小，以适应液压缸不同的负载和速度工况对缓冲的要求，同时当活塞反向运动时，高压油从单向阀进入液压缸内，活塞也不会因推力不足而产生启动缓慢或困难等现象。
综上所得：现有缓冲装置其局限性在于非机械动能驱动，其实质在于对液压缸的几何空间利用，未曾从本质上改变其动能基础，其缺点是难以适应液压缸不同的负载和速度工况对缓冲的要求，也难以适应大负荷矿山压力的要求，且对于液压油的输排效率，液压油的浓度都有一定的要求，在一定程度上是对液压油的一种浪费。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置，缓冲能力强，作用难度低，节约油量且使用寿命长。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置，包括缸体、缸盖、活塞和活塞杆，槽状的缸盖密封盖装在缸体一端，缸体内部安装有活塞且活塞上连接有活塞杆，所述缸盖的槽内固定安装有底座，底座上安装有行星轮机构，所述行星轮机构包括行星架、太阳轮、行星轮和齿圈，齿圈为内齿圈结构，太阳轮位于齿圈内部中心，行星轮位于齿圈和太阳轮之间并啮合连接，太阳轮的中心轴下端通过轴承安装在底座中心，行星轮的中心轴下端通过轴承安装在底座上并通过行星架轴向定位，齿圈的外圆周面上设有多个旋转叶片，所述太阳轮的中心轴上端通过多段式伸缩套杆与活塞下端面中心固定连接，所述多段式伸缩套杆的多个套管之间通过过盈配合的螺纹套装连接。
所述的太阳轮与齿圈之间啮合连接有至少两个行星轮。
所述多段式伸缩套杆的下端与太阳轮的中心轴上端通过多棱状的插块与插槽过紧配合插装连接。
所述多段式伸缩套杆的下端与太阳轮的中心轴上端配合连接的插块与插槽为上宽下窄的多棱状结构。
所述多段式伸缩套杆为两段式套管结构。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明以行星轮机构为主，通过多段式伸缩套杆带动行星轮机构运转，从而使齿圈转动，齿圈外圆周面上的旋转叶片随着转动搅动液压油，通过对原始缓冲装置的颠覆，引用一些机械动能作为驱动，改变了以往常用的几何挤压方式，在井工条件复杂的一些场所，降低了其作用难度，节约了液压油的剂量，增强了液压缸的泄压缓冲能力，从而增长了液压支柱的使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中行星轮机构的分体结构示意图；
图中：1为缸体，2为缸盖，3为活塞，4为活塞杆，5为底座，6为行星轮机构，7为行星架，8为太阳轮，9为行星轮，10为齿圈，11为旋转叶片，12为多段式伸缩套杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本发明一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置，包括缸体1、缸盖2、活塞3和活塞杆4，槽状的缸盖2密封盖装在缸体1一端，缸体1内部安装有活塞3且活塞3上连接有活塞杆4，所述缸盖2的槽内固定安装有底座5，底座5上安装有行星轮机构6，所述行星轮机构6包括行星架7、太阳轮8、行星轮9和齿圈10，齿圈10为内齿圈结构，太阳轮8位于齿圈10内部中心，行星轮9位于齿圈10和太阳轮8之间并啮合连接，太阳轮8的中心轴下端通过轴承安装在底座5中心，行星轮9的中心轴下端通过轴承安装在底座5上并通过行星架7轴向定位，齿圈10的外圆周面上设有多个旋转叶片11，所述太阳轮8的中心轴上端通过多段式伸缩套杆12与活塞3下端面中心固定连接，所述多段式伸缩套杆的多个套管之间通过过盈配合的螺纹套装连接。
所述的太阳轮8与齿圈10之间啮合连接有至少两个行星轮9，如图1-2所示，行星轮机构6的太阳轮8与齿圈10之间啮合连接有三个行星轮9。
所述多段式伸缩套杆12为两段式套管结构。
当缸体1内活塞3行程较短，多段式伸缩套杆12拉伸后的长度可供活塞3整个行程运作，则多段式伸缩套杆12下端与太阳轮8的中心轴可选择固定连接的方式；若缸体1内活塞3行程较长，多段式伸缩套杆12拉伸后的长度不足以使活塞3在整个行程内运作，则可选择多段式伸缩套杆12的下端与太阳轮8的中心轴上端通过多棱状的插块与插槽过紧配合插装连接，在其拉伸至最长长度时，在拉力作用下，多段式伸缩套杆12与太阳轮8的中心轴脱离，不影响机构运作。
所述多段式伸缩套杆12的下端与太阳轮8的中心轴上端配合连接的插块与插槽为上宽下窄的多棱状结构。
工作过程：
当缸内液压增大，活塞3上行时，活塞3拉动多段式伸缩套杆12，由于其套管之间通过过盈配合的螺纹套装连接，可将直线拉力转换为内管的旋转力，多段式伸缩套杆12内外套管长度拉伸，当多段式伸缩套杆12拉伸至最长而活塞3继续上行，则多段式伸缩套杆12与太阳轮8的中心轴分离，不影响整个机构的做功运动；
当缸内液压减小，活塞3下行时，多段式伸缩套杆12下端通过多棱状的插块与插槽与太阳轮8的中心轴配合连接，且多段式伸缩套杆12将活塞3向下的直线推力转换为内管的旋转力，多段式伸缩套杆12长度随活塞3行程缩短并带动太阳轮8旋转，太阳轮8再通过多个行星轮9带动齿圈10做单向旋转，齿圈10上的旋转叶片11在旋转中搅动油液，从而在缸盖2内（即排油腔）增大了回油阻力，增强了液压缸的泄压缓冲能力，从而降低活塞3的运动速度，避免活塞3与缸盖2相撞，从而从而增长了液压支柱的使用寿命。
本发明整体结构合理简单，颠覆了传统缓冲装置的几何挤压方式，引用一些机械动能作为驱动，在井工条件复杂的一些场所，降低了其作用难度，并节约了液压油的剂量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。例如，行星轮机构6中的行星轮9可以采用中心轴通过轴承安装在底座5上的结构，也可以采用中心轴固定在底座5上而行星轮9与其中心轴通过轴承连接的结构，只要其可实现其作为太阳轮8与齿圈10之间动力传递的功能即可。
Claims (5)
1.一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置，包括缸体（1）、缸盖（2）、活塞（3）和活塞杆（4），槽状的缸盖（2）密封盖装在缸体（1）一端，缸体（1）内部安装有活塞（3）且活塞（3）上连接有活塞杆（4），其特征在于：所述缸盖（2）的槽内固定安装有底座（5），底座（5）上安装有行星轮机构（6），所述行星轮机构（6）包括行星架（7）、太阳轮（8）、行星轮（9）和齿圈（10），齿圈（10）为内齿圈结构，太阳轮（8）位于齿圈（10）内部中心，行星轮（9）位于齿圈（10）和太阳轮（8）之间并啮合连接，太阳轮（8）的中心轴下端通过轴承安装在底座（5）中心，行星轮（9）的中心轴下端通过轴承安装在底座（5）上并通过行星架（7）轴向定位，齿圈（10）的外圆周面上设有多个旋转叶片（11），所述太阳轮（8）的中心轴上端通过多段式伸缩套杆（12）与活塞（3）下端面中心固定连接，所述多段式伸缩套杆（12）的多个套管之间通过过盈配合的螺纹套装连接。
2.根据权利要求1所述的一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置，其特征在于：所述的太阳轮（8）与齿圈（10）之间啮合连接有至少两个行星轮（9）。
3.根据权利要求1或2所述的一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置，其特征在于：所述多段式伸缩套杆（12）的下端与太阳轮（8）的中心轴上端通过多棱状的插块与插槽过紧配合插装连接。
4.根据权利要求3所述的一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置，其特征在于：所述多段式伸缩套杆（12）的下端与太阳轮（8）的中心轴上端配合连接的插块与插槽为上宽下窄的多棱状结构。
5.根据权利要求1或2所述的一种矿用液压支柱自重力泄压缓冲装置，其特征在于：所述多段式伸缩套杆（12）为两段式套管结构。
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